资源自然科学基础

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1、第五章 资源、能源及其利用,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。 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；,第一节 地球上的资源,自然资源的概念： 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。 分类： 可再生资源：生物、水、风能、太阳能等。 不可再生资源：矿物、石油、天然气等。,第一节 地球上的资源,一、土地资源 1.土地资源的基本特征 （1）土地是具有生产能力 （2）土

2、地数量是有限的 （3）土地有固定的空间和地域 （4）土地资源具有时间性（季节性）,第一节 地球上的资源,2.土地资源现状 （1）世界土地资源现状 世界土地资源是丰富的 平均每人占有2.5公顷土地 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。 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,第一节 地球上的资源,（2）我国土地资源现状 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

3、/49，巴西的1/8，美国的1/5。,第一节 地球上的资源,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。 必须要大力控制人口数量的增长。 控制土地资源损失。 控制对土地资源的非经济占用。,第一节 地球上的资源,我国土地资源的特点： （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%,第一节 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

4、/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%。,第一节 地球上的资源,我国土地资源趋于恶化，主要表现在七个方面： （1）人均土地占有量越来越少 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。,第一节 地球上的资源,（2）水土流失严重 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。 尤其

5、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%。,第一节 地球上的资源,（3）土地退化严重 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。 土地退化的主要原因是人为的

6、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。,第一节 地球上的资源,（4）土地沙漠化严重 我国是世界上土地沙漠化最严重的国家之一，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。 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。,第一节 地球上

7、的资源,（5）土地盐渍化严重 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，威胁人类的生存和发展。 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。 人类不合理的农业措施引起的盐渍化，就称为次生盐渍化。,第一节 地球上的资源,（6）土地石漠化 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

8、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%；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。,第一节 地球上的资源,（7）耕地资源逐年锐减 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

9、保护耕地，但每年要净减耕地417万多亩。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。,第一节 地球上的资源,耕地减少的原因是： 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；控制城市规模；

10、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,第一节 地球上的资源,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。,第一节 地球上的资源,二、水资源 没有水就没有生命 水圈是水体（液态和固态）所覆盖的地球空间

11、。 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。 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。,第一节 地球上的资源,1.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

12、有限。 （2）水资源是可以再生的自然资源 （3）水资源与人类关系最密切,第一节 地球上的资源,2.水资源现状 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。,第一节 地球上的资源,3.我国水资源的特点 （1）水资源总量丰富，但人均数量少 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。 （2）水资源空间分布不平衡 南方多、北方少；近海地区多、内陆地区少；山地多，平原少。 （3）水资源在时间分布上不均 夏秋季节多、冬春季节少。,第一节 地球上的资源,三、生物资源 1.生物资源的特征 （1）再生性和有限性 再生性：粮食、木材等

13、 有限性：野生动物、野生中药等 （2）多效益性 生物资源既是经济资源，也是环境资源,第一节 地球上的资源,2.森林资源 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） 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%。 日本国内森林覆盖率近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 。,第一节 地球上的资源,3.草地资源 分类： 疏林草原、温带草原和高山草原。 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。 我国优质草地少，占25%；中

14、等和劣质分别占45%和30%,第一节 地球上的资源,4.野生动物资源 毛皮用动物：黄鼬、狐狸等。 制革用动物：麂、鹿、黄羊等。 肉用动物：野兔、野猪等。 羽绒用动物：野鸭、长尾雉等。 药用动物：麝香、熊胆等。 我国特有珍惜动物：大熊猫、中华鲟、褐马鸡、东北虎等。,第一节 地球上的资源,四、矿产资源 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。 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。 分类：燃料矿资源、金属矿资源和非金属矿资源。,第一节 地球上的资源,1.矿产资源的特点 （1）地区分布上不均匀

15、 世界石油相当大的储量集中在波斯弯 （2）不可再生资源、数量有限 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。 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。 （3）具有伴生性 如铁矿会伴生钒、钛、铝、锌等,第一节 地球上的资源,2.我国矿产资源现状 矿产资源丰富，品种齐全 多种矿产居世界前列，人均数量少 矿产资源分布不均匀，大矿集中，小矿分散 贫矿多，

16、富矿少 伴生矿多，单一矿少,第二节 地球上的能源,一、能源及其分类 （1）能源的概念: 能够向人们提供能量的自然资源称为能源。 有来自地球上的， 有来自地球以外的 。 （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 1.能源：,第二节 地球上的能源,1.能源分类 一次能源 能源分类 二次能源 来自地球以外天体能源（太阳能、风能） 能源分类 来自地球本身能源（石油、煤、地热、核能） 地球和其他天体相互作用产生的能源 （1）一次能源 再生能源 一次能源 非再生能源,第二节 地球上的能源,（2）二次能源 是指一次能源经过加工而转换成另外一种形式的能源。 例如：电、煤气、焦碳、汽油、柴油、人工沼气、氢气、酒精、甲醛、蒸汽等。,第二节 地球上的能源,2.能源现状： 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。 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