发布时间 : 星期二 文章自然科学基础教案更新完毕开始阅读
第五章 资源、能源及其利用
学习目标和要求
通过本章的学习，了解自然资源的基本特征和现状；了解太阳能、水能、天然气等能源及其利用；了解煤和石油的成因、成分、能源概念及其氧化作用；了解一些重要的单质气体的来源和用途；理解煤的干馏、煤的气化合理利用的方法等。 重点难点
掌握自然资源、各类自然资源的特征、我国自然资源现状、煤的合理使用及加工方法、石油的成分和分馏、核能、太阳能利用、新能源研究、影响反应速度的因素、平衡常数、食盐水的电解、铁的存在和钢铁冶炼、铝合金、尼龙。
一、检查人数 二、教学导入
在全面学习《自然科学基础》这门课的基础上，为了更好地引导学员掌握要点，特进行这次教学辅导。在提出明确具体的学习要求的基础上，针对教材的重点内容作简明的剖析，结合对习题的分析，希望学员能够把握。
这节课学习有关“资源、人口与环境”的内容，包涵了当今世界上影响社会经济发展的重大问题。先提出学习要求，再针对重点难点部分作分析。这部分内容在课本上是第五章第一节和整个第七章，总共4节内容。
在整体上，要求通过学习资源、人口、环境的特征和现状，认识世界面临的紧迫问题，特别要认识人类发展与自然环境的密切关系，树立起忧患意识，保护好自然环境，实施可持续发展，这是学习这一部分内容的主要目的。
第一节地球的资源
这部分的内容要求认识保护自然资源的重要意义。资源问题作为当今世界上影响社会经济发展的人口、资源、环境三大难题之一，是由于自然资源对人类生存的重要性、自然资源的有限性和资源损耗的严重性所造成的。保护自然资源已迫在眉睫。
这部分内容要求不高，了解土地资源、水资源、生物资源、矿产资源，包括它们的基本特征和现状。 学习中应注意：首先明确自然资源的概念和类型。在概念上懂得自然资源是自然环境的组成部分，是其中可利用的部分，其范围随人类利用能力的增强而扩大；分类方式有多种，教材中所述的是依据自然要素和再生性质分类的主要方式。了解各种资源的特征和现状。资源现状应以中国部分为主，世界资源现状可作与我国的对照，以突出我国资源总量特别在人均数量上的不足。
21
1、自然资源
包括自然资源的概念、分类和由此产生的资源问题。自然资源是指自然环境中人类现在和将来可以直接获得或加以利用，可用于生产和生活的物质、能量和条件。联合国科教文组织给自然资源下的定义是：自然资源是指从自然环境中得到的，可以采取各种方式被人们使用的任何东西。广义地讲，自然环境中除了人以外的所有要素都可看作为自然资源。但通常只是把它局限于对人有潜在用途的自然资源和自然条件。资源分类注意自然要素分类和再生性质分类两种分类之间的关系。按自然要素主要可分为土地资源、水资源、生物资源、矿产资源等四类；按再生性质又可分为三类：不可更新的资源、可更新的资源、永可更新的资源。要搞清四大资源类型属于何种再生类型，如生物资源是可再生的，而矿产资源却是不可再生的，铁、铜等矿物属不可更新的资源。
资源问题可以说是资源供需方面的两种“不平衡”造成的。第一种“不平衡”是人类发展对自然资源的总需求和地球能够提供的自然资源总量之间存在着明显的不平衡。即自然资源供给总量有限，而人类的需求无限。第二种“不平衡”是自然资源生产和消费的空间分布的不均衡。特别是发展中国家和发达国家在资源拥有和消费方面的不平衡，或者说是资源供需上的地区不平衡。从主要农业资源经济情况看在总量上发展中国家略占优势，但人均拥有耕地数却远低于发达国家。发展中国家不得不依靠农产品供大于求的发达国家。
正是由于全球资源供需方面存在着总量上和地区上不平衡，导致全人类发展陷入了资源问题的困扰之中。发达国家和发展中国家由于所具有的不同的发展背景和条件，分别面临着各自的当务之急的资源问题。特别要了解我国资源问题的严重性，与世界资源状况作一对比，尤其是人均资源量的差距，以便于懂得所谓“地大物博”仅是表面现象，我国大多数资源的人均占有量都大大低于世界平均水平。必须重视我国存在的资源问题。
2、 各类自然资源的特征
四种资源类型中以土地资源和水资源为重点，因为这是我国面临的主要资源问题。在学土地资源时首先要理解其在概念上有双重属性，即既有自然因素的一面，也越来越受到社会经济因素的影响，是具有双重属性的独特资源，这是与其它资源类型相比最为突出的一点。要认识土地资源的基本特征，土地资源有四个特征，即土地是具有生产能力的、土地数量是有限的、土地资源具有时间性、土地有固定的空间和地域，其中具有生产能力和有限的是最基本的特征。因此在叙述有关土地的说法中，“土地数量是无限的”是不正确的。此外要懂得土地资源是有不同种类的，生产能力大不相同，不能用土地数量的多少来反映土地价值和所起作用的大小。我国土地资源的特点是：土地类型多样、可利用土地相对数量少、各类土地资源分布极不均衡。
在学水资源的特征时，水资源有三个基本特征：即淡水资源所占比例小，水资源是可再生的自然资源，和水资源与人类关系最密切。注意两个表面现象背后的实质：其一是地球表面水体居多，因此水资源也多，
22
但事实上淡水资源却是十分有限的，教材上列出的数据百分比可以用来加深理解；其二是水是可再生的，因此可重复使用，但实际上再生是有条件有过程的，分布也不均匀，因而并不可无限使用，一定要保护水资源。我国水资源的特点是总量丰富，但人均数量少；水资源空间分布不均匀；水资源在时间上分配不均。这些基本内容必须掌握。
第二地球上的能源
1、能源及其分类
重点：（1）能源的概况
能源是能够向人们提供能量的自然资源。 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 2、来自地球上的能源
（1） 煤：重点是煤的合理使用 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。
（2） 石油和天然气
重点是石油的炼制方法、产品。天然气的主要成分及用途。 石油的炼制方法有分馏、裂化、裂解、重整。
① 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。 ② 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。
③ 裂解 得到小分子烯烃，作化工原料。
④ 重整 增加汽油中环烃和芳香烃含量，提高汽油质量。 （3） 核能：
重点是核能的来源和利用
核能的来源： ① 一个重原子核分裂成两个中等原子核（称裂变）放出的能量；
② 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；
3、来自地球以外的能源 重点：太阳能
23
太阳能的利用：通过光合作用转化为生物能。 转化为内能和电能。
第三节 能量及其转化
1、了解剧烈氧化、缓慢氧化与生物氧化
剧烈氧化与缓慢氧化都是氧化作用，它们的区别在于氧化反应的速度不同。 剧烈氧化时，化学能的转化可在短时间内产生大量的热，并使温度急剧上升。 燃烧、爆炸都属剧烈氧化。
生物的呼吸作用却是一种缓慢氧化。
2、理解机械能、内能、电能及其它们之间的转化
自然界中物质运动的形式是各式各样的，因而各种能量的转换过程也是极其丰富的。本教材强调了把“能”与物质的某种运动形式相对应，以进一步深化物质运动的观点。
理解内能与机械能的本质区别
理解传热和做功在改变物体内能上是能效的。
例题：生活中到处可以看见能量转化的事例。请识别以下事例中各种能的转化：
（1） 在运转中的电风扇 （2） 火柴在空气中燃烧 （3） 接在电路中的蓄电池 （4） 机械表的指针不停地转动
3、掌握电功、功率及代谢率
W 功率定义 代谢率定义 P?tN?Wt
例题：从事活动时，人们需要氧与身体中的碳水化合物、脂肪和蛋白质进行反应提供能量。一般每消耗1升氧平均释放2.0×10焦耳的能量。如果某人步行上班，每分钟呼出全部气体中含氧0.6升，试计算某人步行时的代谢率。
解：已知呼出1升氧平均释放2.0×104焦耳的能量，当某人1分钟呼出气体的含氧量0.6升时，他将平均释放0.6×2.0× 104焦耳的能量，
所以代谢率：
4．掌握电流的热效应
24
4
N?Wt?0.6?2.0?10604?200（焦耳）?200（瓦特）