Методическая разработка урока для 10 класса. Тема: "Природные ресурсы"
Природные ресурсы - это тела и силы природы, которые на данном этапе развития производительных сил общества могут быть использованы в качестве предметов потребления или средств производства, и общественная полезность которых изменяется под воздействием деятельности человека.
Природные ресурсыИсчерпаемыеВозобновимыеНевозобновимыеМинеральныеВодныеЗемельныеБиологическиеНеисчерпаемыеКлиматическиеЭнергия текучей воды
Минеральные ресурсыНефтьВ настоящее время используют три основных способа добычи нефти: Фонтанный - жидкость и газ поднимаются по стволу скважины от забоя на поверхность только под действием пластовой энергии. Газолифтный - при этом способе добычи для подъема нефти на поверхность в скважину подают или закачивают с помощью компрессоров сжатый углеводородный газ или воздух. Насосный - подъем жидкости на поверхность осуществляется с помощью спускаемых в скважину насосов.Нефть и газ — уникальные и исключительно полезные ископаемые. Продукты их переработки применяют практически во всех отраслях промышленности, на всех видах транспорта, в военном и гражданском строительстве, сельском хозяйстве, энергетике, в быту и т. д. Из нефти и газа вырабатывают разнообразные химические материалы, такие как пластмассы, синтетические волокна, каучуки, лаки, краски, дорожные и строительные битумы, моющие средства и мн. др.
Технологическая классификацияНефти подразделяют на: 1) 3 класса (I–III) по содержанию серы в нефти (малосернистые, сернистые и высокосернистые), а также в бензине (начало кипения — 180 °С), в реактивном топливе (120–240 °С) и дизельном топливе (240–350 °С);2) 3 типа по потенциальному содержанию фракций, перегоняющихся до 350 °С (T1–T3);3) 4 группы по потенциальному содержанию базовых масел (М1–М4);4) 4 подгруппы по качеству базовых масел, оцениваемому индексом вязкости (И1–И4);5) 3 вида по содержанию парафинов (П1–П3).Нефть (продолжение)
ГазГлавной особенностью добычи газа по сравнению с добычей твердых полезных ископаемых является то, что газ остается скрытым в герметичных конструкциях на всех этапах — с момента извлечения из пласта и до момента, когда попадает к потребителю.Добыча «вслепую»
Природный газ заключен в мельчайшие поры, которыми обладают некоторые горные породы. Глубина, на которой находится природный газ, колеблется от 1000 метров до нескольких километров. После проведения геологоразведочных работ, когда установлено, где именно находятся залежи, начинается процесс добычи газа, то есть его извлечения из недр, сбора и подготовки к транспортировке.
Газ(продолжение)Природный газ (метан) используется как сырье для производства аммиака, ацетилена, метанола, цианистого водорода и других важнейших полупродуктов для органического синтеза еще потребляется (преимущественно) в качестве топлива.Природный газ является основной сырьевой базой для производства аммиака.
Существует 2 способа добычи угля - это поверхностные а также подземные работы. Поверхностный способ добычи угля применяется, когда пласт угля находится относительно близко к верха земли, часто, в пределах 200 футов. Применяют различного рода оборудование - экскаваторы, фронтальные погрузчики. По окончанию разработки искомых ресурсов, необходима рекультивация. Это требуется согласно закону и позволяет наладить биологический баланс области а также предотвратить эрозию. Этот способ, часто, намного выгоднее, чем горные работы. Подземная добыча угля применяется, в то время когда шар угля находится под несколькими десятками сотен футов глубже поверхности. Одним из способов глубинной добычи является столбовая.Способы добычи угляУголь
Виды угляУголь(продолжение)Антрацит — самый древний из ископаемых углей, уголь наиболее высокой степени углефикации.Антрацит используется в энергетике, чёрной и цветной металлургии, а также для производства адсорбентов, электродов, электрокорунда, микрофонного порошка.Каменный уголь — осадочная порода, представляющая собой продукт глубокого разложения остатков растений (древовидных папоротников, хвощей и плаунов, а также первых голосеменных растений). Большинство залежей каменного угля было образовано в палеозое, преимущественно в каменноугольном периоде, примерно 300—350 миллионов лет тому назад.Бурый уголь (лигнит) — твердый ископаемый уголь, образовавшийся из торфа, содержит 65—70 % углерода, имеет бурый цвет, наиболее молодой из ископаемых углей. Используется как местное топливо, а также как химическое сырье.
Оринокский бассейнМаракайбский бассейнЗападно-Сибирский бассейн
Водные ресурсы - это та часть поверхностных и подземных вод, которая может быть использована для снабжения водой населения и для различных видов человеческой деятельности.Основной источник водных ресурсов России - речной сток. Его главная ценность - в постоянном возобновлении.Водные ресурсы
Земельные ресурсыОбрабатываемые (пашня, сады и плантации)Луга и пастбищаЛеса и кустарникиНаселенных пунктов, промышленности и транспортаМалопродуктивные и непродуктивные (болота, пустыри, ледники )11%23,530,53,531,5=100Млн га1400320041004504250=13400Размеры и структура мирового земельного фонда
Земельные ресурсыЗемельные ресурсы - ресурсы, которые используются или могут быть использованы в хозяйственной деятельности человеком. Земля является средством производства для многих отраслей, прежде всего для сельского и лесного хозяйства.Гл. свойство почвенных ресурсов – естественное плодородие почв, от которого зависит продуктивность земель в сельском и лесном хозяйстве. Кроме того, почвенные ресурсы выполняют важные экологические функции – почвы служат буфером и фильтром для загрязнителей, условием сохранения биоразнообразия, играют важную роль в круговороте воды и азота.
Пастбищные ресурсы - часть растительного покрова, используемая как пастбища для домашних и диких животных.Лесные ресурсы - один из важнейших видов природных ресурсов, включают имеющиеся на территории страны запасы Леса и недревесные ценности (кормовые, охотничье-промысловые ресурсы, плоды и ягоды дикорастущих растений, грибы, лекарственные растения и т.п.)
НеисчерпаемыеГидроэнергетическиеГидроэнергетические ресурсы - возобновляемые природные ресурсы, энергетические ресурсы текущей воды, используемые для выработки электроэнергии на гидроэлектростанциях (ГЭС). Доля гидроэнергетических ресурсов в мировом производстве электроэнергии достигает 15 %.Эксплуатационный чистый (или нетто) гидроэнергетический потенциал:
1. технический (или технические гидроэнергоресурсы) - часть теоретического валового речного потенциала, которая технически может быть использована или уже используется (мировой технический потенциал оценивается приблизительно в 12300 млрд. квт-ч); 2. экономический (или экономические гидроэнергоресурсы) - часть технического потенциала, использование которой в существующих реальных условиях экономически оправдано (т.е. экономически выгодно для использования)
НеисчерпаемыеГеотермальныеГеотермальные энергоресурсы, как и другие виды возобновляемых источников энергии, дают возможность удовлетворить практически любого потребителя по потенциалу и качеству энергии. Тем не менее, в экономическом отношении лишь в области производства электроэнергии и обеспечения потребностей в теплоте среднего и низкого потенциалов они могут конкурировать с невозобновляемыми энергоресурсами. В перспективе предполагается широко использовать геотермальные ресурсы для добычи редкоземельных металлов и газов, изготовления биомассы для сельского хозяйства, термической обработки нефтяных горизонтов и т.п.Область применения и эффективность использования геотермальных энергоресурсов того или иного месторождения зависят от их энергетического потенциала, общего запаса и дебита буровых скважин, химического состава, минерализации и агрессивности вод, наличия потребителя и его отдаленности, температурного и гидравлического режимов буровых скважин, глубины залегания водоносных пластов и их характеристики, а также от ряда других факторов.
НеисчерпаемыеГелиоэнергетикаГелиоэнергетика - получение электрической или тепловой энергии за счет солнечной энергии, одно из самых перспективных направлений нетрадиционной энергетики. Солнечные коллекторы широко применяются в Японии, Израиле, Турции, Греции, на Кипре, в Египте для нагревания воды и отопления. Солнечные элементы (фотоэлектрические преобразователи, ФЭП) широко используются в космических аппаратах. Однако более экономична Г. с использованием системы зеркал, которые нагревают масло в трубах солнечных электростанций (СЭС). Энергия, получаемая на СЭС, в 5-7 раз дешевле, чем энергия ФЭП. Недостатком СЭС являются лишь очень большие затраты металла на их сооружение
НеисчерпаемыеВетровая энергетикаВетер – неограниченный ресурс для производства электроэнергии. Он есть везде, бесконечен, экологически чист. Если в прошлом энергию ветра использовали, как правило, для повышения эффективности физического труда (для перемолки зерна или в качестве водяного насоса), то в настоящее время энергию ветра применяют в основном для выработки электроэнергии (ветер вращает лопасти электрогенератора).
Широкое распространение в связи с проблемой сохранения природы приобретают идеи контроля окружающей природы как формы научного наблюдения, включенного в технологию рационального природопользования. Сейчас этот вопрос очень актуален, т.к. если человечество не поймет всей важности происходящего, это может грозить ему экологической катастрофой.Рациональное использование ресурсова) проблема использования минеральных ресурсов.б) рациональное использование водных ресурсов.в) рациональное использование почвенных ресурсов.г) рациональное использование лесных ресурсов.
а) проблема использования минеральных ресурсов. Ежегодно из недр земли извлекается 100 млрд тонн минеральных ресурсов, включая топливные, из которых 90 млрд тонн превращается в отходы. Поэтому ресурсосбережение и снижение уровня загрязнения окружающей среды – две стороны одной медали.Как остановить или замедлить этот процесс истощения ресурсов? Единственная возможность – смоделировать в промышленности биосферный круговорот веществ. Нужно чтобы полезные элементы, содержащиеся в сырье, не попадали на свалки, а многократно использовались. В этом случае отходы производства и потребления – это уже не отходы, а вторичные материальные ресурсы. Дмитрий Иванович Менделеев говорил: «В химии нет отходов, а есть лишь неиспользованное сырье». Некоторые ученые считают, что можно сократить потребление первичных ресурсов примерно в 10 раз, что позволит перейти к устойчивому развитию экономики на основе новых научно-технических разработок. Есть ли положительные примеры в этой области? Да. Правительства Дании, Германии, Австрии включили в свой экологический план радикальное сокращение расходов первичных ресурсов (о 90% снижении расходов первичных ресурсов заявила Австрия).
б) рациональное использование водных ресурсов.Водоотводящие системы и сооружения — это один из видов инженерного оборудования и благоустройства населенных пунктов, жилых, общественных и производственных зданий, обеспечивающих необходимый санитарно-гигиенические условия труда, быта и отдыха населения. Системы водоотведения и очистки состоят из комплекса оборудования, сетей и сооружений, предназначенных для приема и удаления по трубопроводам бытовых производственных и атмосферных сточных вод, а также для их очистки и обезвреживания перед сбросом в водоем или утилизацией.Количество производственных сточных вод определяется в зависимости от производительности предприятия по укрупненным нормам водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности. Норма водопотребления — это целесообразное количество воды, необходимого для производственного процесса, установленная на основании научно обоснованного расчета или передового опыта. В укрупненную норму водопотребления входят все расходы воды на предприятии. Нормы расхода производственных сточных вод применяют при проектировании вновь строящихся и реконструкции действующих систем водоотведения промышленных предприятий. Укрупненные нормы позволяют дать оценку рациональности использования воды на любом действующем предприятии. Эффективность использования воды на промышленных предприятиях оценивается такими показателями, как количество использованной оборотной воды, коэффициентом ее использования и процентом ее потерь.
в) рациональное использование почвенных ресурсов. Неуправляемое влияние на климат в совокупности с нерациональным ведением сельского хозяйства (внесение избыточного количества удобрений или средств защиты растений, неправильное ведение севооборота) способно привести к значительному снижению плодородия почв, большим колебанием урожайности культур. А ведь уменьшение производства продовольствия даже на 1% может привести к гибели от голода миллионов человек. Под действием хозяйственной деятельности происходят засоления почв, исчезновение многолетних растений, наступание песков, а в современное время эти процессы ускорились и приняли совсем другие масштабы. За свою историю человек превратил в пустыню не менее 1 млрд гектаров некогда продуктивных земель. Чрезмерная концентрация животных на незначительных площадях с неустойчивым растительным покровом, возобновление которого затруднено из-за нехватки влаги и бедности почв, приводит к перевыпасу и, как следствие, к разрушению почв и растительности. Поскольку в засушливых районах почвы часто песчаные, то на местах перевыпаса возникают участки с незакрепленными песками, которые развеиваются ветрами. Опустынивание признано одной из глобальных проблем человечества, решение которой требует объединение усилий всех стран. Поэтому в 1994 году была принята Конвенция ООН по борьбе с опустыниваем.
г) рациональное использование лесных ресурсов.Когда-то лесами была занята большая часть поверхности суша планеты, однако с развитием цивилизации ситуация резко изменилась, и сейчас все леса занимают лишь треть поверхности суши. Уже первые земледельцы выжигали обширные участки лесов, чтобы расчистить территорию для посевов. С развитием сельского хозяйства промышленности леса стали быстро исчезать. Нужны были земли по пашни и пастбища, древесина для строительства и обогрева. В результате к XX веку естественные леса были уничтожены практически по всей Европе, на севе Африки, на Ближнем Востоке, Средней Азии, юге России, в ряде регионов Америки.Но оказалось, что это не так. Сегодня тропические леса занимают всего 7% суши, то есть в два раза меньше, чем 100-200 лет назад. И их площадь уменьшается с катастрофической скоростью – на 1,25% ежегодно, прежде всего в Индонезии, Мексике, Бразилии, Колумбии и в странах Африки. В Латинской Америке в 20-х годах уничтожали до 6 млн гектаров в год. Африка с начала 80-х годов потеряла более 50 млн гектаров тропических лесов. Рациональное использование природных ресурсов необходимо, т.к. леса – «легкие нашей планеты», а значит, если произойдет полная вырубка леса, то резко уменьшится выработка кислорода.
Ресурсосберегающие технологии, обеспечивающие производство продукции с минимально возможным потреблением топлива и других источников энергии, а также сырья, материалов, воздуха, воды и прочих ресурсов для технологических целей. Ресурсосберегающие технологии включают в себя использование вторичных ресурсов, утилизацию отходов, а также рекуперацию энергии, замкнутую систему водообеспечения и т. п. Позволяют экономить природные ресурсы и избегать загрязнения окружающей среды.РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИИспользование светодиодных светильников