示范教案3.1能源资源的开发——以我国山西省为例第3课时.doc

第三课时导入新课2006 年初，山西省对未来发展方向提出：要以十六大精神为指针，以科学发展观为指导，以进一步深化经济结构调整为主线，以提升经济运行的素质和效益、增强区域经济竞争 力、加快“中部崛起”为中心，以传统产业新型化和新兴产业规模化为方向，加快农业产业化，坚持走新型工业化道路，大力推进优势产业的发展，形成多元化新型支柱产业，进一步 扩大对外开放，大力发展循环经济，努力将我省建设成为国家的新型能源和工业基地，到2010 年使经济结构优化升级达到全国中等或更高水平，实现经济社会全面、协调、可持续发展，人民生活质量和水平明显提高，生态环境趋于良性循环，为建设和谐社会奠定坚实基 础。推进新课师为实现山西煤炭工业的持续发展必须进行产业结构调整，提高能源的综合利用程度和附加值。板书：三、产业结构调整师（教师运用媒体呈现如下地图及材料创设问题情境）展示“山西省产业结构图（ 2001年）”。展示学生阅读材料：山西省人均耕地 0.14 公顷，高于全国平均水平，但土地质量不高，有效降雨少，无霜期短，抵御自然灾害的能力较差，土地的综合生产能力不高，种植业是“好的不多，多的不好”。煤炭工业是全省经济的核心部门，全省铁路运力的98%用来运煤，财政收入的 70%来自煤炭，煤炭工业的产值及上缴利税占全省工业总产值和上缴利税的37%，农民人均收入的 1/6来自煤炭。生探究：目前山西省的产业结构存在哪些问题？山西省的工业结构给山西省的发展带来了什么影响？（学生讨论，教师点拨） 师山西省产业结构中以第二产业为主，而第二产业效益不高，第一产业基础不牢，第三产业发展不足。产业结构的低效益，严重影响着山西省的经济增长，影响了山西在全国的经济地位。山西省的工业结构单一，以煤为主的单一产业结构，首先对运输形成了巨大的压力，更对生态环境造成了严重威胁。面对国内能源市场竞争的激烈局面，山西必须调整以出售原煤为主的经济结构，主动构建多条产业链。板书：（一）提高能源的综合利用师（教师运用媒体呈现如下地图创设问题情境）展示“山西及邻近各省的矿产资源分布 图”，组织学生读图了解山西本省及邻近各省的矿产资源分布情况：如山西省煤炭、铝土资源丰富，河北铁矿丰富。（学生读图回答）师结合山西省矿产资源优势，围绕能源开发，主要构建了三条产业链。师（教师运用媒体呈现如下地图创设问题情境）展示“山西省煤炭的综合利用图”“山西省工业增加值结构图”，让学生思考讨论：1. 山西构筑的三条产业链分别是什么？2. 山西省构筑三条产业链依赖哪些资源条件？3. 煤炭的综合利用使山西省输出产品有何变化？这种变化是否有利于提高经济效益？（学生讨论，教师点拨） 师山西构筑的三条产业链分别是：煤电铝产业链，在工业炼铝中，主要采用电解法， 需要消耗大量电能，山西省铝土矿资源丰富，有了电能保证可大力促进炼铝工业发展，输出 铝制品；煤焦化产业链，山西省有优质的主焦煤基地，发展炼焦业可以为省内外的钢铁工业提供燃料，炼焦的副产品如焦煤油、煤渣等还是化学工业、建筑材料工业的原料；煤铁钢产业链，山西省有丰富的煤炭，附近省（区）有丰富的铁矿，可建立移铁就煤型的钢铁工业基地，一方面可以输出钢铁，另一方面又为本地煤炭开采和冶金工业提供机 械制造原料。板书：1. 构建煤电铝、煤焦化、煤铁钢三条产业链师山西省构筑三条产业链依赖了本省丰富的煤炭、铝土矿资源及附近省（区）的铁矿资源， 同时还须依赖水资源、土地资源等。另外，产业链的发展还会对环境造成污染，破坏生态平 衡。煤炭的综合利用使山西省输出产品由单一煤炭为主转向多元化，使山西省产业结构由以 煤炭开采业为主的单一结构转变为能源、冶金、化工、建材为主的多元结构。在冶金、化学、 建材等部门的推动下，原料工业逐步超过采掘工业而占主动地位，实现了产业结构的升级， 增加了能源的综合利用程度和附加值，有利于提高经济效益。板书：2. 提高能源的综合利用程度和附加值师（教师运用媒体呈现如下地图创设问题情境）出示“山西能源基地（1986 年至 2000 年） 工业投资结构情况图”，读图分析，山西能源基地经济发展特点是什么？生学生回答：略。师山西能源基地经济发展的特点：1. 能源工业的投资比重最大，体现其主导产业的地位。2. 电力工业投资比重已接近煤炭工业的投资比重。3. 高耗能的有色冶金投资比重大，尤其向铝工业倾斜。4. 煤化工在化学工业中投资比重较大。师由上述的四个特点能否分析山西省生态环境问题产生的根源是什么？（学生 回答 ） 生根源在于以重化工业为主的产业结构。师为此，山西省着手调整产业结构。板书：（二）重化工为主的产业结构是生态环境问题产生的根源所在师（教师运用媒体呈现如下地图创设问题情境）阅读课本 P53，思考并回答：山西省如何调整产业结构以保证从根本上解决生态环境问题？生学生回答：略。师（小结）一方面，对原有的重化工业进行调整，使其产品向深加工、高附加值方向发展； 另一方面，大力发展农业、轻纺工业、高新技术产业和旅游业，降低重化工业的比重。板书：1. 调整原有的重化工业2. 降低重化工业的比重师能源的综合利用对环境的影响较大。例如，露天矿表土的剥离、井矿巷道的建设、矿区道路的铺设等，都需要大面积开挖地表，排弃大面积土石，如果处理不当会造成严重的生态问题；燃煤发电，洗煤和炼焦等重化工业的发展极易造成大气污染和水污染，因此能源开发利用必须与生态环境治理、保护同步。板书：四、能源开发利用与生态环境治理和保护师山西省在煤炭资源的开发利用过程中，总结出了许多有效的环保与治理的方法和手段， 除了调整产业结构之外，还有哪些举措呢？同学们阅读课本P53，自主归纳、交流。（学生阅读课本，探究问题） 生略。板书：1. 调整产业结构2. 提高煤的利用技术3. 加强“三废”的治理【知识拓展】师请同学们阅读下面材料，了解洁净煤技术进展。洁净煤技术泛指比传统燃煤过程更能降低二氧化硫(SO )、氮氧化物(NOx)和微尘污染的多种用煤技2术，也专指燃煤电厂更清洁、更有效的先进燃煤技术。包括四方面内容，即燃烧前、燃烧中、燃烧后以及转化技术。1. 燃烧前洁净技术进行燃烧前的处理，如洗煤、脱硫。2. 燃烧中洁净技术采用降低燃烧温度的流化床锅炉和提高燃烧温度的结渣式锅炉，来减少SO2和 NOx 的排放量或提高热交换率。在流化床锅炉中，煤粉和石灰粉末一起悬浮在气流中形成床层，燃烧中释出的硫和石灰起化学反应或被吸附，形成含硫的石灰粉作为废渣排出。结渣式锅炉是通过旋流式燃烧器，使煤在锅炉外的燃烧室内燃烧，然后再引进锅炉进行热交换，防止灰渣在锅炉管道中集结，从而提高了热交换率。3. 燃烧后的洁净技术重点是脱除燃烧后产生的SO2 和NOx。采用选择性催化剂除氮技术(SCR)来脱除烟气中的NOx 含量，可使氮排放量减少 50%80%。另一技术称为天然气再燃技术，在燃烧区上方注入少量天然气，造成一个缺氧区，使其不能形成NOx。将石灰石喷射到烟道管中央，采用线式喷射吸附法生成含硫颗粒，在下风口收集，可除去 50%70%的 SO2。4. 转化洁净技术即煤的气化、液化和焦化。师同学们阅读课本“废水的回收利用图”，说一说工业废水回收对山西省及周围省区带来了哪些益处。（学生交流，教师点拨）师工业废水的回收利用，在山西显得尤为重要。因为山西省本身水资源缺乏，在采煤、洗 煤过程中又需要大量的水，农业也离不开灌溉水源，而所有的工业、农业、生活用水大量来自黄河，必然会导致黄河下游断流现象更加频繁。工业废水的回收利用，一方面解决了山西省洗煤用水、清扫用水、绿化用水、灌溉用水， 缓解了水资源紧缺的矛盾，同时缓解了山西省的水污染，也减少了引黄用水，缓解黄河下游 缺水状况，真可谓自身受益同时造福他人。师请同学们阅读下面材料，了解煤矸石的综合利用。“三废”治理之一例煤矸石的综合利用煤矸石是煤炭生产过程中，包括开采挖掘出的及选洗时排出的含碳岩石。产煤就会排放煤矸石。我国的能源结构以煤为主，煤炭产量居世界第一，与此同时也“产”出了1500 多座煤矸 石山，累计堆存量达 30 亿吨以上，相当于全国三年的原煤产量，并以每年超过 1.2 亿吨的速度继续增加。这些煤矸石已占去了1.3 万公顷以上的土地。煤矸石是目前我国排放量最大的工业固体废弃物之一，它怕晒又怕淋。晒多了会自燃， 排放大量的二氧化碳、二氧化硫等有害气体。淋雨后酸性水渗到土壤里，又污染地下水。重庆西南的永荣矿务局自 1958 年成立以来，“产”出了 8 座煤矸石山。通过科技创新，大力开展煤矸石的综合利用：一是制砖用矿井排放的煤矸石生产矸石砖；二是发电 用煤炭洗选加工产生的煤矸石、劣质煤、煤泥发电；三是生产水泥用发电产生的大量炉 渣生产炉渣砖和水泥。三招齐下，开始逐步吃以前留下的矸石山。目前，部分矸石山已经复 耕。近年来，国家相继出台了一系列鼓励和扶持煤矸石综合利用的政策和措施。如对以煤矸 石等废渣为主要原料生产的建材产品实行税收减免的优惠政策，国家限期淘汰实心黏土砖的 政策。国家在实施关停常规小火电的同时，鼓励综合利用煤矸石发电，并在上网、调峰、电价等方面出台了一系列优惠政策。（学生小组探究）课本 P54“露天采煤区生态建议理想图式”，以小组为单位，合作完成以下探究内容。1. 说一说图中各种工程及生物措施的作用。2. 对这个生态建设方案，你还有哪些更好的建议？（小组讨论，学生回答） 师（提示）1.图中各种工程及生物措施的作用（1） 隔离护坝：主要作用是将采掘区与河流隔开，以免河水流入采掘区。（2） 排水沟：主要作用是引开可能进入采掘区的雨水或其他水源。（3） 公路紧靠采掘区，方便运输车辆就近从工地上公路。（4） “固沙草方格”：在流沙表面用麦草、稻草扎成 1×1 米的草方格，使流沙不易被风吹起，达到阻沙、固沙的目的，并在草方格上栽种沙蒿、柠条等沙生植物，建立起旱生植物带，营造挡沙树林。（5） 灌木、乔木：在草方格的后面是灌木，这是在草本植物成活的基础上栽种的，灌 木比较矮小，需水量较少，容易成活；灌木成活以后再种植乔木，这个过程就像草、灌、乔组成三个梯队与流动沙丘作战，草本植物在草方格的保护下冲在最前面，灌木、乔木组成二、 三梯队，三个梯队互相保护、互相支持，共同与流沙作战。（6） 在复垦区的周围，种植灌木和乔木，以防风和保持水土。2.对这个生态建设方案的建议（1） 从上游引水浇灌草、灌、乔木。（2） 引水浇灌复垦区。（3） 采用节水型浇灌方式，最大限度地合理利用水资源。（4） 在河漫滩植树种草，涵养水源，美化环境。（5） 以科技创新为先导，提高乔、灌、草的存活率，同时加强养护与管理。课堂小结本节课我们主要探讨了山西省能源基地为寻求可持续发展，以发展科技为先导，以产业结构调整为突破口，提高能源的综合利用程度和附加值，同时保护与治理了生态环境，探索出了一条行之有效的新路，实现了经济效益与环境效益的统一。第四课时导入新课（教师运用媒体呈现如下材料创设问题情境） 山西能源基地的发展前景山西能源基地将成为中国 21 世纪最重要的能源基地，在中国未来解决经济发展的“瓶颈”效应中起关键作用。第一，中国当前能源消费和生产构成中，煤炭占71%以上，以煤为 主的能源结构在未来一二十年内难以改变，本区丰富的煤炭资源提供了重要的保证。第二， 能源短缺成为中国经济发展的“瓶颈”。本区煤炭、火电开发前景可观，可在很大程度上缓 解这种短缺。第三，中国能源重点产业向中西部转移，在相当长的时期内，以晋、陕、内蒙古地区的煤炭作为主要能源的情况不会改变。本区区位条件优越，近京津和东北能源短缺地 区，西煤东运条件好。在21 世纪初期，全国70%80%以上的煤要由本区提供，特别是优质动力煤将处于垄断地位。第四，山西能源基地将成为国家的能源“工业特区”加以强化和建 设，可以吸引足够的人力、物力和财力，既保证国家经济建设的顺利发展，又可带动地方经 济的发展。师山西能源基地建设中虽然出现了一些问题，但成就巨大且发展前景良好。依托 P50 和P52 的背景资料,结合所学知识分析：（媒体展示讨论问题）1. 山西煤炭市场将面临哪些方面的挑战？2. 如何理解国家能源结构调整对山西经济的影响？3. 山西省应采取什么对策实现煤炭工业的可持续发展？4. 从煤炭资源蕴藏量和品种看，内蒙古东部地区与山西省有何异同？5. 分析内蒙古东部地区与山西省煤炭资源开发的区位和交通条件。6. 读图 3.11，从产业结构看，内蒙古东部地区如何确定煤炭资源开发利用的方向？ 师（方法引导）学生以小组为单位，组内交流后每组派代表12 名班内交流，根据交流情况评判各组成绩。生略。（各小组代表发言，教师和其他小组代表评判） 师（提示）1.山西煤炭工业所面临的挑战有两方面：一方面来自自身开采技术水平和设备 更新慢，开采成本较高，开采条件不断下降，煤炭开采不具优势；另一方面，其他能源形式（如天然气、水电、新能源等）的大力发展，使晋煤市场份额减小，致使山西煤炭工业将面临市场缩小，其他能源竞争的压力。2. 我国能源消费构成中以煤炭为主，石油消费偏低，天然气利用也远远低于世界平均水平，水电在能源消费结构中只占不到 8%，而我国水能蕴藏量居世界第一位，天然气、水电都属清洁能源，其生产和利用过程对生态环境造成的危害较小，对这些能源的大力发展是我国能源战略的长远方向，也是我国能源宏观调控的努力方向，目的是调整我国过分依赖煤炭的能源结构，使能源生产、利用朝向多样化方向发展，国家的能源结构调整必然会影响到山西的煤炭外销市场的稳定，继而影响山西的地方经济。但是我们要局部利益和整体利益兼顾、经济效益和生态效益兼顾，正确面对与接受山西地方经济与国家能源结构调整之间的必然冲 突，顾全大局，同时积极采取有效措施确保山西地方经济的稳定发展。3. 山西煤炭资源丰富，改革开放以前和改革开放初期，以出售原煤为主的单一经济结构， 首先对运输形成了巨大的压力，对生态环境造成严重威胁。更为严重的是，国内能源市场需 求减弱，对山西以煤为主的经济带来更为不利的影响，为此，山西应进行产业结构调整，围 绕煤炭的综合利用，构筑多条产业链，提高煤的综合利用程度和增加附加值。4. 异：山西省煤炭储量占全国的1/3，矿种齐全，煤质优良；内蒙古东部煤炭储量占全国的 1/10，矿种单一，煤质中等，地质构造简单，煤层厚。同：两地煤炭资源埋藏浅，从开采条件看，两地都较优越，适宜露天开采和大规模机械化开采。5. 山西地处我国中部，有京包、石太等铁路线通过，邻近北京、天津、郑州、洛阳、西安、咸阳等工业中心，与上海、沈阳、武汉等相距不远，煤、电输送都较近便。内蒙古东部紧靠能源有缺口的东北重工业基地，有滨洲线、京通线、通霍线等铁路，邻近哈尔滨、长春、沈阳、北京等工业中心，运输煤炭也较近便。内蒙古东部地区还有哪些矿产资源？这些矿产资源对该地区煤炭的综合利用有何影响？内蒙古东部地区除煤炭资源外，还有部分石油、食盐、天然碱、铅锌矿、铬矿等。这些矿产在开采和提炼过程中，需要煤做燃料，有些和煤的副产品共同作为化工原料。这些矿产 资源为其煤炭的综合利用提供了资源条件。6. 内蒙古和山西第三产业的比重差异不大，内蒙古的第一产业大于山西，山西的经济支柱是第二产业，占全部产业结构的 50%。内蒙古东部地区煤炭资源的开发利用应改变其作为燃料输出的单一经济模式，充分利用 褐煤的特点，形成煤电有色金属输出有色金属制品，煤气化、液化输出煤气、液 化气，煤化工原料肥料、吸附剂等多条产业链。还要大力提高煤炭的利用水平，加强煤炭的加工转换，努力增加煤炭的附加值。【例题剖析】1. 下列资源中，地带性分布特征最明显的是（双选）（） A.水力资源B.煤炭资源C.气候资源D.森林资源答案：CD解析：自然资源的形成和分布具有一定的规律性和不均衡性。地球表面构成自然环境的 日光、大气、岩石、矿物、土壤、生物等要素对于资源的形成有着巨大的影响和制约作用。在一定的自然条件下，便会形成一定的资源环境。各种自然要素的分布具有一定的规律性， 使各种自然资源的分布也具有一定的规律性。各种可更新资源受地球表面各地水热条件的影 响，其分布一般具有明显的地带性规律。2. 下列四幅图表示自然资源（大圆 a）、矿产资源（小圆 b）、能源资源（小圆 c）三者之间的关系，其中正确的是（）答案：D解析：自然资源中为人类生产、生活提供动力的为能源资源，水能资源丰富与否取决于水量与落差两个要素。3. 下图表示世界能源消费构成的变化，图中代表的能源依次是（）A. 煤、石油、天然气、水电和核电B.石油、天然气、煤、水电和核电C.天然气、石油、煤、水电和核电D.煤、天然气、石油、水电和核电答案：B解析：能源消费构成指消费的各类能源占能源消费总量的比重。世界能源消费构成中， 以石油为主，煤炭在 20 世纪 50 年代占一半以上，60 年代以后比重显著下降，70 年代石油提价以后，煤炭比重维持在 30%左右。石油、天然气的比重增长很快，至 70 年代共占 70% 左右。我国能源消费构成中，煤炭占主导地位，70 年代以来，煤炭比重下降，目前我国能源由单一依靠煤炭作为能源的局面向多样化迈进了一步。4. 煤和石油在地质形成上的共同点是（）中生代是造煤成油时期生成于沉积盆地的边缘来自于植物化石来自地质时期古生物固定的太阳能A. B. C. D. 答案：C解析：古生代、中生代陆地上植物繁盛，森林茂密，是重要的造煤时期。中生代、新生代是重要的成油时期。2000 年我国能源生产总量和消费总量分别为106988 万吨标准煤、130297 万吨标准煤。读图完成 57 题。5. 在此期间，能源生产和消费结构的变化为（） A.煤炭消费量的比重增加量多B.天然气生产量的比重变幅最大C.1995 年，煤炭生产量所占比重低于消费量所占比重D.1994 年，石油生产量和消费量所占比重相近6.2000 年消费量超过生产量 20%以上的能源种类有（） A.煤炭、石油B.石油、水电 C.水电、天然气D.煤炭、天然气答案：DA解析：重点是读图的方法。7. 我国目前（）A.以煤炭为主的状况已经改变B.天然气消费呈下降趋势C.因消费量少于生产量，原油可以大量出口D.水电生产呈增加趋势答案：D解析：我国能源生产、消费地区分布不均衡。煤炭资源主要分布在华北，水能资源主要 分布在西南，石油资源主要分布在东北、华北，天然气主要分布在西南。华东、华南地区的能源相对较少，特别是沿海的珠江三角洲、长江三角洲地区，经济发达，人口稠密，能源消费量大，需从外区调入大量的煤和石油。8. 下列关于煤矿和所属省区的组合正确的是（） A.神府、东胜、准格尔内蒙古B.开滦、霍林河、元宝山河北 C.大同、平朔、西山、阳泉山西D.兖州、徐州、淮南山东答案：C解析：神府煤矿位于陕西省，东胜、准格尔、霍林河、元宝山煤矿位于内蒙古自治区， 开滦煤矿位于河北省，兖州煤矿位于山东省，徐州煤矿位于江苏省，淮南煤矿位于安徽省。煤作为一种常规能源，随时代及科技进步，其利用方式多种多样。读下图，完成910 题。9. 对消费地而言，最清洁且已大规模使用的方式是（） A.B. C. D. 10. 用煤来发电（火电站）与水力发电（水电站）的主要不同是（） A.火电站建设周期短，运转时投资少B.火电站污染空气，水电站不会破坏生态环境C.水电站综合效益高，运转成本低D.水电站建设周期短，投资少答案：BC解析：煤炭是我国最主要的一种能源，其在能源消费结构中居主导地位。它作为能源， 发热量和燃烧效率低，对环境污染大，因我国煤炭储量丰富，石油资源相对紧张，且已由石 油净出口国变为净进口国，为此应大力加强煤炭基地建设。为了减轻煤炭外运给交通运输带 来的压力，用煤发电以电能的形式输出，对消费地来说很清洁；同时火电站会污染空气，火 电与水电相比，水电站最大的优点是清洁且发电成本较低，但建设周期很长。课堂小结本节课我们主要以山西省能源基地为案例，深入探讨其开发利用的一些问题，主要是把握解决问题的方法，提高解决问题的能力。板书设计第一节能源资源的开发以我国山西省为例 第一课时一、山西煤炭资源开发条件（一）自然条件1. 煤炭资源、煤层气储量丰富2. 分布范围广3. 煤种齐全4. 煤质优良5. 开采条件好（二）社会经济条件1. 市场广阔2. 交通便利第二课时二、能源基地建设（一）成就1. 扩大煤炭开采量2. 扩大晋煤外运能力3. 加强煤炭的加工转换（二）存在问题1. 交通运力不足2. 水资源短缺3. 生态环境问题严重第三课时三、产业结构调整（一）提高能源的综合利用1. 构建煤电铝、煤焦化、煤铁钢三条产业链2. 提高能源的综合利用程度和附加值（二）重化工为主的产业结构是生态环境问题产生的根源所在1. 调整原有的重化工业2. 降低重化工业的比重四、能源开发利用与生态环境治理和保护（一）调整产业结构（二）提高煤的利用技术（三）加强“三废”的治理第四课时略