资源自然科学基础精.ppt

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1、资源自然科学基础第1页，本讲稿共38页第五章 资源、能源及其利用w教学目的要求：1、了解地球上资源现状，掌握其特征。2、能源分类；主要能源及利用。3、了解氧化作用、机械能、内能、电能及其转化，能量转化与守恒。4、掌握原材料的开发利用，了解基础原材料的生产原理。w重难点：1、地球上的资源特征；2、能源分类及其利用。3、能量转化与守恒规律；第2页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w自然资源的概念：w自然资源包：土地资源、水资源、生物资源、矿产资源、气候资源、风光资源等。w分类：w可再生资源：生物、水、风能、太阳能等。w不可再生资源：矿物、石油、天然气等。第3页，本讲稿共38页第

2、一节第一节 地球上的资源地球上的资源w一、土地资源w1.土地资源的基本特征w（1）土地是具有生产能力w（2）土地数量是有限的w（3）土地有固定的空间和地域w（4）土地资源具有时间性（季节性）第4页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w2.土地资源现状w（1）世界土地资源现状w世界土地资源是丰富的平均每人占有2.5公顷土地w世界农业土地分布很不均匀世界耕地主要集中在俄罗斯、美国、印度、中国、加拿大、巴西等。w世界各地人均占有土地差异较大以耕地为例：世界人均占有为0.26公顷，加拿大占1.73公顷，中国占0.08公顷，日本占0.04公顷第5页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的

3、资源地球上的资源w（2）我国土地资源现状w我国陆地面积居世界第三位 我国有近13亿人口，人均陆地面积不足12亩，不足世界人均面积的1/3，只有澳大利亚人均土地的1/61，加拿大的1/49，巴西的1/8，美国的1/5。第6页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w我国人均土地占有量越来越少的主要原因：我国人口多，人口基数大，每年净增人口1400多万，相当于每年增加一个中等国家的人口，这必然使人均土地越来越少，生存空间越来越窄。w必须要大力控制人口数量的增长。w控制土地资源损失。w控制对土地资源的非经济占用。第7页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w我国土地资源

4、的特点：（1）土地类型多样有山地、高原、丘陵、平原、盆地等。（2）可利用土地相对数量少山地、高原、丘陵占2/3难利用土地（如沙漠、戈壁、寒漠、盐碱地等）占16.6%第8页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源（3）各类土地资源分布极不均衡我国东南部占国土面积的1/2，但耕地面积却占全国耕地面积的90%以上，西北地区耕地不到全国的10%。第9页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w我国土地资源趋于恶化，主要表现在七个方面：w（1）人均土地占有量越来越少 w我国有近13亿人口，人均陆地面积不足12亩，不足世界人均面积的1/3，只有澳大利亚人均土地的1/61，加拿大

5、的1/49，巴西的1/8，美国的1/5。第10页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w（2）水土流失严重 w我国是世界上水土流失最严重的国家之一。1945年水土流失面积116万平方公里，占国土面积的16%；到1998年，水土流失面积扩大到367万平方公里，占国土面积的38%，每年新增流失1万多平方公里，其中水土流失的耕地有7.3亿亩。w尤其是黄土高原水土流失更是严重，流失面积达43万平方公里，占该地区面积的74%，平均每平方公里每年流失土壤8000吨以上。我国城市水土流失也很严重，1997年对57个城市调查，流失面积达1.9万平方公里，占该地区城市总面积的24.3%。第11页

6、，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w（3）土地退化严重 w广义的土地退化还包括沙化、盐渍化和石漠化。这里主要是讲土壤的营养性物质遭破坏，引起土地退化，造成土地贫瘠，如我国土地贫磷10.09亿亩，贫锌7.29亿亩，贫钼6.68亿亩，贫氮4.96亿亩，贫硼4.92亿亩，贫钾2.72亿亩。有77%的省份的耕地缺钾，63%的省份耕地缺磷，30%的省份耕地缺氮。w土地退化的主要原因是人为的废气、废水、固体废物对土地的污染，造成土地物理化学生物性质的恶化使土地退化。第12页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w（4）土地沙漠化严重 w我国是世界上土地沙漠化最严重的国家

7、之一，已成为环境的头号问题。到1998年荒漠化面积已达262.2万平方公里，占国土陆地面积27.3%，占旱地面积近80%，相当14个广东省的幅员；50年来，全国已有150万亩耕地、529万亩草地、1463万亩林地变成了沙漠，遍及18个省市的471个县，直接受沙漠危害的有200多个县。w土地沙化的主要原因是人类对土地的过度开垦、过度放牧、滥伐森林、毁坏草场等原因，造成植被破坏，引起气候恶劣，出现干旱和风暴，卷走表土，形成沙漠。第13页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w（5）土地盐渍化严重 w土地盐渍化的危害是严重破坏生态系统，导致物种灭绝，破坏土质，严重的成为不毛之地，威胁

8、人类的生存和发展。w我国是世界上土地盐渍化最严重的国家之一。西北、华北、东北、东南沿海都有盐渍土分布，总面积达100多万平方公里。w人类不合理的农业措施引起的盐渍化，就称为次生盐渍化。第14页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w（6）土地石漠化 w土地石漠化是土地严重遭受水、风的侵蚀，岩石大面积裸露，土地退化、生产力下降的过程。我国石漠化主要分布在金沙江和乌江流域，珠江上游和红水河、南北盘江、左江、右江流域，红河、澜沧江、怒江流域等。目前我国总共有石漠化167.66万平方公里，占国土面积17.46%。其中：贵州、广西、云南三省岩溶面积达32.48万平方公里，占三省面积的40

9、.9%；四川“石化”面积2.691万平方公里，每年以5万平方公里的速度在扩大。第15页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w（7）耕地资源逐年锐减 w从20世纪90年代以来，我国耕地在加速减少：1991年减少54万亩，1992年减少437万亩，1993年减少484万亩，1994年减少400多万亩，1997年净减耕地203万亩，1998年净减耕地392万亩；从1978年到1994年的16年中，净减耕地6880多万亩，平均每年净减耕地750多万亩；从19861996年的10年中，平均每年净减耕地750多万亩；从1997年以来，即使采取了比较严格的措施保护耕地，但每年要净减耕地41

10、7万多亩。到2020年，我国人均耕地将低于联合国规定的警戒线0.053公顷（0.795亩）只有世界人均水平的25%，那时如果发生粮荒，即使把世界的全部贸易粮为中国进口，也养活不了那时的16亿中国人。第16页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w耕地减少的原因是：w扩建和新建城市，办开发区，建工厂矿山，修铁路、公路、机场、修水库、商店、学校、医院、住宅、居民点，农业内部结构调整，土地沙化、石漠化、退化、管理不健全，引起耕地减少，其中有合理的，也有不合理的部分。控制耕地锐减，要落实“十分珍惜和合理利用每寸土地，切实保护耕地”的基本国策；提高土地存量利用率；控制居民点用地增量；控制

11、城市规模；加大土地立法和执法；搞好土地市场建设；调整农业内部结构要注意保护耕地第17页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w必须牢牢控制住我国耕地的减少速度（1）既要保障国民经济发展建设用地，又要确保耕地红线，一个主要出路就是补充耕地。（2）控制耕地减少速度，必须发挥规划计划的调控作用，统筹安排补充耕地。（3）控制耕地减少速度，必须强化项目管理，提高补充耕地质量。（4）2008年度全国土地利用变更调查结果显示，调查时段内，全国耕地面积净减少 29万亩，比上年度净减少数量下降50。这表明我国耕地急剧减少的势头得到了初步遏制。第18页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球

12、上的资源w二、水资源w没有水就没有生命w水圈是水体（液态和固态）所覆盖的地球空间。w范围上自大气对流层顶部，下到深层地下水的下限，包括大气中的水汽、地表水、土壤水、地下水以及生物体内的水等。w地球上各种水体的总储量为13.86亿立方千米，大部分以液态形式储存于海洋、河流、湖泊、水库、沼泽和土壤中；部分以固态形式成为极地的冰原、冰川、积雪和冻土中水分；小部分以水汽存在于大气中。第19页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w1.水资源的基本特征（1）淡水资源所占比例小地球水圈中96.5%为海水，2.5%为淡水。淡水中占77%的是在地球两极的冰盖和高山冰川，还有22.4%是地下水和

13、土壤水，仅0.36%的淡水储存在湖泊、河流、沼泽中，可以被人直接利用。这个量还不及全球总水量的万分之一。淡水资源十分有限。w（2）水资源是可以再生的自然资源w（3）水资源与人类关系最密切第20页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w2.水资源现状w据统计，世界上约有60的地区供水不足，有些干旱地区更是严重缺水，合理利用水资源已是全球关注的问题。第21页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w3.我国水资源的特点w（1）水资源总量丰富，但人均数量少w总资源居世界六位，人均占有居世界80位之后，低于世界平均1/4以下。w（2）水资源空间分布不平衡w南方多、北方少；

14、近海地区多、内陆地区少；山地多，平原少。w（3）水资源在时间分布上不均w夏秋季节多、冬春季节少。第22页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w三、生物资源w1.生物资源的特征w（1）再生性和有限性w再生性：粮食、木材等w有限性：野生动物、野生中药等w（2）多效益性w生物资源既是经济资源，也是环境资源第23页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w2.森林资源w世界森林覆盖率30.6%，人均0.76公顷。中国森林覆盖率13.92%（教材上）w目前全球森林覆盖率平均水平为31.7%。中国森林面积已达1.58亿公顷，森林覆盖率提高到16.55%。w日本国内森林覆盖率

15、近64，是世界上森林覆盖率最高的国家之一；中国森林覆盖率不到17，日本进口的一次性筷子99来自中国。第24页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w3.草地资源w分类：w疏林草原、温带草原和高山草原。w我国草地资源占世界第四位，但人均草地面积为世界平均水平的1/3。w我国优质草地少，占25%；中等和劣质分别占45%和30%第25页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w4.野生动物资源w毛皮用动物：黄鼬、狐狸等。w制革用动物：麂、鹿、黄羊等。w肉用动物：野兔、野猪等。w羽绒用动物：野鸭、长尾雉等。w药用动物：麝香、熊胆等。w我国特有珍惜动物：大熊猫、中华鲟、褐马

16、鸡、东北虎等。第26页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w四、矿产资源w有用的矿物在地壳中或地表聚集起来达到工农业利用要求时，便成为矿产。w矿产资源是重要的自然资源，属于不可再生资源。矿产资源的数量是有限的，随着人类不断地开采利用，有些矿产可能会短缺甚至枯竭。w分类：燃料矿资源、金属矿资源和非金属矿资源。第27页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w1.矿产资源的特点w（1）地区分布上不均匀w世界石油相当大的储量集中在波斯弯w（2）不可再生资源、数量有限w法国专家贾内西尼认为，“就目前已知的石油储量，这个数字约为1万亿桶，够人类消费3640年(按目前的石油

17、消费速度计算)”。除了这1万亿桶以外，有待发现的石油大约也有1万亿桶。这就是说，地下总共还有2万亿桶石油可供开采利用，可供人类消费近80年。w北美洲十余 年、拉丁美洲40年、欧洲不到20年、中东80多年、非洲30多年、亚洲不到20年。w（3）具有伴生性w如铁矿会伴生钒、钛、铝、锌等第28页，本讲稿共38页第一节第一节 地球上的资源地球上的资源w2.我国矿产资源现状w矿产资源丰富，品种齐全w多种矿产居世界前列，人均数量少w矿产资源分布不均匀，大矿集中，小矿分散w贫矿多，富矿少w伴生矿多，单一矿少第29页，本讲稿共38页第二节 地球上的能源一、能源及其分类 w（1）能源的概念:w能够向人们提供能量

18、的自然资源称为能源。w有来自地球上的，有来自地球以外的。w（2）解决能源问题及出路 能源问题包括两个方面：一方面能源短缺，另一方面环境污染日益严重。出路包括两个方面：节约和开发 w1.能源：第30页，本讲稿共38页第二节 地球上的能源w1.能源分类w 一次能源w能源分类w 二次能源w 来自地球以外天体能源（太阳能、风能）w能源分类 来自地球本身能源（石油、煤、地热、核能）w 地球和其他天体相互作用产生的能源w（1）一次能源w 再生能源w一次能源w 非再生能源第31页，本讲稿共38页第二节 地球上的能源w（2）二次能源w是指一次能源经过加工而转换成另外一种形式的能源。w例如：电、煤气、焦碳、汽油

19、、柴油、人工沼气、氢气、酒精、甲醛、蒸汽等。第32页，本讲稿共38页第二节 地球上的能源w2.能源现状：w目前人们使用的能源，主要是矿物燃料。煤、石油和天然气占能源消费的95%以上。w随着世界经济的发展、世界人口的剧增和人民生活水平的不断提高，世界能源需求量持续增大，由此导致对能源资源的争夺日趋激烈、环境污染加重和环保压力加大。使我们更加关注世界能源的供需现状和趋势，也更加关注中国的能源供应安全问题。w最近，在全国开展科学发展观的学习活动，也充分体现对能源安全的重视。第33页，本讲稿共38页第二节 地球上的能源w二、来自地球上我能源w1.煤w（1）煤的形成：植物死去经过细菌分解形成泥炭，泥炭在

20、高温高压环境中经过漫长的历史年代而形成。w直接燃烧煤存在严重的浪费现象。w（2）煤的干馏和气化 高温干馏：在隔绝空气的条件下，加热至1000或更高温度。主要产物：高质量焦炭；副产品煤焦油、焦炉煤气。第34页，本讲稿共38页第二节 地球上的能源w2.石油和天然气w石油的炼制方法有分馏、裂化、裂解、重整。分馏 按沸点不同得到不同产品，主要有汽油、煤油、柴油、润滑油等。裂化 主要增加汽油成分中的不饱和烃和支链烃的含量，提高汽油质量。裂解 得到小分子烯烃，作化工原料。重整 增加汽油中环烃和芳香烃含量，提高汽油质量。第35页，本讲稿共38页第二节 地球上的能源w3.核能核能的来源：一个重原子核分裂成两个中等原子核（称裂变）放出的能量。（原子弹）两个轻原子核结合成一个较重的原子核（称聚变）放出的能量。（氢弹）第36页，本讲稿共38页第二节 地球上的能源w三、来自地球以外的能源w1.太阳能w（1）太阳能的利用：通过光合作用转化为生物能。（2）转化为内能和电能。w2.水能w山峡水电站、鱼洞中坝拟建设水电站w3.风能w中国目前成为第四个大风能发电国家第37页，本讲稿共38页第38页，本讲稿共38页