1、2023新苏教版六年级下册科学教材分析第三单元 自然资源单元设计意图1.本单元主题的提出自然资源是孕育生命的摇篮，更是人类赖以生存和发展的物质基础，而且这种依赖性随着世界人口的增长及人民生活水平的提高日益加强。自然资源还是一个国家安全的保证。各类自然资源之间的自然、经济、社会及生态属性等相互关联并影响一个国家或地区的资源安全的总体态势。技术的发展使人们过度向自然索取，同时将资源转化为产品过程中产生的废气、废水、废渣排放到自然环境中，带来了自然资源短缺、生态环境恶化等一系列严重后果。自然资源是人类共有的，树立珍惜自然资源、保护自然资源的意识，是每一个地球公民的必备素养。学习资源科学，不仅是为了研
2、究资源的形成、演化、质量特征与时空分布及其与人类社会发展之间的相互关系，更是为了更好地开发、利用、保护和管理资源，协调资源与人口、经济、环境之间的关系，实现人与自然和谐发展。小学生天生具有好奇心和同理心，他们对自然资源的利用方式和利用过程充满好奇心和求知欲，对自然资源利用不当引发的社会问题感到忧虑。另外，通过前五年的学习，他们已经认识了许多常见的自然物质，因而具备开展自然资源教学的认知和心理基础。然而，小学生不是自然资源的开发者和利用者，只是各种产品的使用者。他们不熟悉生产制造所需的各种自然资源，因此对可供利用的自然资源的种类、数量、质量特征、分布缺乏了解。他们不知道自然资源是有限的，缺乏应有
3、的忧患意识，甚至受到不良风气的影响出现肆意糟蹋和浪费人类共有的资源的现象。因此，让他们从小认识自然资源的有用性、有限性、整体性和社会性，有利于形成崇尚资源保护的价值观，养成资源节约型生活方式，以科学观念参与社会决策并解决资源安全问题。本单元十分重视引导学生建立关于自然资源构成、用途、有限性等方面的整体认识，通过一系列模拟实验、探究实验、科普阅读、互动研讨，使学生初步具备识别身边各种自然资源的能力，能区分可再生资源与不可再生资源，并将“从我做起，善用自然资源”的新生活方式普及到每一个适龄儿童。通过查阅和分析资料，学生初步了解地球为人类生存提供必需的资源和能源，认识到我国是一个能源短缺的国家，我们
4、需要节约能源，积极开发利用新能源。通过联系社会生活中出现的资源、能源和环境问题，调查日常生活中垃圾分类、资源回收、物品重复使用等情况，学生尝试运用科学知识解决生活中的实际问题，能增强珍爱生命、热爱自然、保护地球资源与环境的意识和社会责任感。本单元内容趣味性强，活动可操作性强，重视联系生活实际，课课有科学思维活动、实验探究活动，有精编的科普阅读材料支持学生学习，符合该年龄段学生认知水平。2.本单元对课程标准的落实(1)本单元通过观察、实验、阅读、交流等活动，落实课程标准高年段的课程目标。科学知识：认识人类与自然资源和能源的关系，知道地球是人类应当珍惜的家园。科学探究：能基于所学的知识，从事物的结
5、构、功能、变化及相互关系等角度提出可探究的科学问题。能基于所学的知识，从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提出有针对性的假设，并能说明假设的依据。能基于所学的知识，制订比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力和控制变量的意识，并能设计单一变量的实验方案。能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的信息。能基于所学的知识，用科学语言、概念图、统计图表等方式记录整理信息，表述探究结果。能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。能基于所学的知识，采用不同的表述方式，如科学小论文、调查报告等方式，呈现探究的过程与结
6、论；能基于证据质疑并评价别人的探究报告。能对探究活动进行过程性反思，及时调整，并对探究活动进行总结性评价，完善探究报告。科学态度：表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。在尊重证据的前提下，坚持正确的观点；当多人观察、实验结果出现不一致时，不急于下结论，而是分析原因，再次观察、实验，以事实为依据作出判断。能大胆质疑，从不同视角提出研究思路，采用新的方法、利用新的材料，完成探究、设计与制作，培养创新精神。能接受别人的批评意见，反思、调整自己的探究；在进行多人合作时，愿意沟通交流，综合考虑小组各成员的意见，形成集体的观点。科学、技术、社会与环境：了解在科学研究与技术应用中必须考
7、虑伦理和道德的价值取向。认识到人类、动植物、环境的相互影响和相互依存关系，了解地球上的资源是有限的，人类活动会对环境产生正面和负面的影响，自觉采取行动，保护环境。(2)本单元学习内容基于课程标准课程内容中“地球与宇宙科学领域”的高年段要求。15.1地球为人类生存提供各种自然资源。了解地球上的海洋为人类生存提供了生物、矿产、能源等多种资源。知道一些自然资源是可再生的，一些自然资源是不可再生的，列举日常生活中一些可回收或可再利用的资源，树立回收或再利用资源的意识。树立保护资源的意识，说出自己力所能及的保护资源的举措。15.2人类生存需要不同形式的能源。描述人类的生产生活离不开能源。知道太阳能是生活
8、中可利用的一种清洁、可再生能源。描述煤炭、石油和天然气是目前人类利用规模最大的能源，知道它们的形成与太阳能有关。树立节约能源的意识，了解开发利用新能源的一些举措。3.本单元在整套教材中与其他单元的关系4.本单元次级主题的构成及逻辑关系本单元侧重认识自然资源的构成、多用性与有限性，由多种多样的自然资源煤、石油和天然气开发新能源善用自然资源四课组成。按照由点到面、由微观到宏观、先现象后本质、先观念后行动的逻辑顺序展开，从识别各种自然资源入手，聚焦到认识化石能源，延伸到认识人类对新能源的开发和利用，最后回到资源安全、善用自然资源的人地协调观念，符合学生认知特点，有利于建构起本主题的核心概念：“地球是
9、人类生存的家园”“地球为人类生存提供各种自然资源”“地球上的资源是有限的”。多种多样的自然资源引导学生辨识生产牛仔裤等物品用到的自然资源，根据资源的物质种类给身边的自然资源归类，并借助科普阅读进一步认识距离日常生活较远的热带雨林资源和海洋资源。煤、石油和天然气聚焦常见的化石能源，描述它们的外部特征，借助阅读认识化石能源的成因，模拟石油开采方法，最后查阅资料认识它们的更多用途和异同。开发新能源则指向新能源的开发利用，先向学生介绍新能源，认识利用太阳能的产品，再通过制作太阳能小车并探究太阳能小车速度的影响因素发现提高能效的一些措施，最后借助阅读资料初步认识风能、地热能、生物质能等常见的新能源。善用
10、自然资源首先帮助学生发现自然资源的有限性，接着呈现日益严重的自然资源短缺问题，以实例让学生懂得应采用减少消耗、重复使用、回收利用的方法应对自然资源短缺问题。单元教学目标能举例说明地球为人类生存提供各种自然资源。能详细说明煤、石油、天然气的成因和异同，举例说明新能源的构成和利用方式。乐于探究石油开采装置、光电板、双层玻璃的应用效果。能举例说明自然资源短缺现象，列举多个力所能及保护自然资源的举措。单元活动框架课时建议序号课题课时1多种多样的自然资源12煤、石油和天然气13开发新能源1-24善用自然资源1总课时4-5第9课 多种多样的自然资源1.教学内容本课是单元起始课，意在指导学生科学描述自然资源
11、的构成、类别和用途，初步认识人类生存离不开自然资源，持续提高学生的科学描述能力及辨识能力。本课教学内容分为三个部分。第一部分为“分析用到的自然资源”，先以牛仔裤为例，从原材料、生产工艺、运输等方面展开分析，辨别用到的自然资源，再用类似的方法分析身边某个物品可能用到的自然资源。第二部分为“认识自然资源的构成”，引导学生阅读课文，了解自然资源的定义，再根据资源的物质种类给自然资源归类。第三部分为“重点认识两种复合型自然资源”，以图文并茂的形式分别呈现了热带雨林资源和海洋资源的功能与价值，引导学生分析资料，解释海洋资源成为21世纪资源开发与利用的重点的理由。2.教学目标能有条理地分析和描述生产某个物
12、品可能用到的自然资源。能说明自然资源的用途，学会给常见自然资源归类。能说出热带雨林资源和海洋资源的功能与价值，并综合所学知识解释海洋资源的应用前景。3.重点与难点重点：能有条理地分析和描述生产某个物品可能用到的自然资源。难点：学会给自然资源归类，并解释海洋资源的应用前景。4.教学准备教师材料：相关视频和PPT。学生分组材料：分类卡片。第10课 煤、石油和天然气1.教学内容本课聚焦化石能源煤、石油、天然气。煤、石油、天然气是重要的化石燃料和化工原料，煤被誉为“工业的粮食”，石油被称为“工业的血液”。煤、石油、天然气和水能共同构成常规能源，与日新月异的新能源形成相对概念。本课意在帮助学生初步了解煤
13、、石油、天然气的外部特征、成因和异同，使用模型模拟石油开采，查阅资料列举煤、石油、天然气的工业用途。学习本课，能为认识自然资源的有限性和树立保护自然资源的意识奠定认知基础。本课教学内容分为四个部分。第一部分，描述煤、石油、天然气，借助图片和问题引导学生用科学语言描述煤、石油、天然气的样子。第二部分，阅读资料，帮助学生认识能源的特点，认识煤的形成过程和石油、天然气的形成过程及它们的可燃性。第三部分，模拟石油开采，借助模拟装置和开采示意图，帮助学生理解石油开采利用了油轻水重、油水不相溶的特点。第四部分，通过查阅资料、制作气泡图的方式认识煤、石油、天然气是重要的工业原料，并在此基础上比较它们的异同。
14、2.教学目标通过观察、比较和阅读，学会描述煤、石油、天然气的特点。乐于模拟石油开采，能解释石油开采的原理。通过查阅资料，能列举煤、石油、天然气的多种用途。通过互动交流，强化从结构、功能、变化及相互关系等角度提出科学问题的意识。3.重点与难点重点：认识煤、石油、天然气的特点和用途。难点：理解煤、石油、天然气的形成原因和过程，强化问题意识。4.教学准备教师材料：教学PPT和相关视频。学生分组材料：观察材料煤、石油；模拟石油开采广口瓶、双孔橡皮塞、长颈漏斗、橡皮管、烧杯、集气瓶、石子若干、食用油、染色水、直角玻璃导管、抹布。第11课 开发新能源1.教学内容本课所学内容聚焦新能源，重点认识太阳能和其他
15、三种当前应用较广的新能源，旨在帮助学生初步了解新能源的主要类型和判断依据，知道太阳能具有广泛的应用前景，引导学生通过探究实验认识提高太阳能光电板利用效率的方法，初步建立开发利用新能源的意识。本课教学内容分为三个部分，按照先总后分的顺序展开。第一部分为“初识新能源”，直接为新能源下定义，开门见山地揭示了新能源的核心特征、类型和发展原因。第二部分为“探究太阳能的应用”，首先通过一组太阳能装置让学生识别太阳能的应用场景，接着让学生动手组装并玩一玩太阳能小车，然后设计实验探究影响太阳能小车速度的因素。第三部分为“认识更多常见新能源”，用阅读资料依次介绍了风能、地热能、生物质能这三种常见的新能源，并希望
16、引导学生通过自主查阅资料用自己的方式介绍一种新能源，从而延伸认识更多常见新能源，以及未能成为主要能源的障碍所在。2.教学目标通过阅读和交流研讨，能简单说明新能源的主要特点和常见类型，能列举太阳能的利用方式。通过制作太阳能小车和探究实验，能找到提高太阳能小车能效的合理方法，解释原理。通过自主学习，能用自己的方式介绍一种新能源。3.重点与难点重点：制作太阳能小车，探究提高太阳能小车能效的合理方法。难点：探究提高太阳能小车能效的合理方法，用自己的方式介绍一种新能源。4.教学准备教师材料：教学PPT与视频、新能源演示装置。学生分组材料：太阳能小车套材。第12课善用自然资源1.教学内容本课承接本单元前面
17、三课，重在探讨自然资源的保护，起到指导生产生活的作用。学生将认识到自然资源都是有限的，有的可再生，有的不可再生；将意识到人类正面临自然资源短缺的问题，并结合具体事例理解三种守护自然资源的方法减少消耗、重复使用、回收利用，树立资源保护意识，学会从现在做起，从自己做起，从每一件小事做起，自觉做一个保护自然资源、善用自然资源、负责任的公民。本课教学内容分为三个部分。第一部分，通过课文直接告诉学生自然资源都是有限的，分为可再生资源和不可再生资源。第二部分，通过阅读材料认识人口增长带来更大资源需求，列举了水、粮食、能源等资源短缺的现象，强调人类只有一个地球，资源枯竭将难以补充，再运用前面所学知识深化对自
18、然资源短缺带来的种种问题的认识。第三部分，认识守护自然资源的方法，共安排了四个小活动：一是给守护自然资源的做法分类，交流生活中的一些做法是如何减缓自然资源短缺的；二是分析一座现代建筑是如何充分、有效利用自然资源的；三是体验双层玻璃的保温效果，通过模拟实验感受善用自然资源的新材料、新技术；四是阅读资源回收利用资料，以纸、易拉罐、废塑料回收为例说明可减少消耗的资源，最后让学生交流更多的自己知道的善用自然资源的做法。2.教学目标通过阅读和交流，能按再生性给各种资源分类，能列举自然资源短缺的原因、现象、后果。通过模拟装置，体验双层玻璃的保温效果，能说明低碳建筑采用双层玻璃的优势。能举例说明保护自然资源
19、、善用资源的种种方法和合理性。树立保护自然资源、善用自然资源的意识并自觉践行。3.重点与难点重点：能列举自然资源短缺的原因、现象、后果，能举例说明保护自然资源、善用资源的种种方法和合理性。难点：能说明低碳建筑采用双层玻璃的优势，初步解释现代建筑善用自然资源的方式方法。4.教学准备教师材料：教学PPT与相关视频资料、演示用品。学生分组材料：体验双层玻璃保温效果的实验装置(2只小烧杯、1只大烧杯、热水、2支温度计、2个烧杯夹、2个带孔小烧杯杯盖)。参考资料资源科学与自然资源资源科学是研究资源的形成、演化、质量特征与时空分布，及其与人类社会发展之间相互关系的一门科学。它的目的是为了更好地开发、利用、
20、保护和管理资源，协调资源与人口、经济、环境之间的关系，促使其向有利于人类生存与发展的方向发展。自然资源是指人类可以利用的、自然生成的物质与能量。它既包括过去进化阶段中无生命的物理成分，如矿物，又包括地球演化过程中的产物，如植物、动物、景观要素、地形、水、空气、土壤和化石燃料等。我们沐浴的阳光、呼吸的空气、洗漱用的水、脚下的土地、埋在地下的矿产、野外的森林以及化石燃料等，都是自然资源。自然条件中，目前尚不能利用的部分如地震、山崩、泥石流等，不属于自然资源范围。自然资源具有六大共性：一是可用性，即可以被人类利用；二是整体性，即各类资源之间相互制约，触动其中一个要素，可能引起连锁反应；三是有限性，即
21、在一定的时空范围内，无论是可再生资源还是不可再生资源，其数量都是有限的(空气、水、生物等可再生资源尽管可以循环再生，但每一时期的循环量是有限的，如不合理利用，就会使资源质量下降，使可利用的资源量越来越少)；四是分布的时空性，即资源种类特征、数量多寡、质量优劣都具有明显的区域差异，分布也不均衡；五是多用性，如石油既是燃料又是化工原料，河流具有供水、发电、灌溉、航运、旅游等多种功能；六是动态性，如树木经过加工成为家具，石油通过加工成为各种燃料。科学划分自然资源类型，是自然资源科学治理的前提。自然资源有多种划分方法，按照资源的分布环境，可分为陆地资源、海洋资源、太空资源；按照资源的利用目的，可分为农
22、业资源、药物资源、能源资源、旅游资源等；按照资源的自然属性，可分为气候资源(大气圈)、生物资源(生物圈)、土地资源(土圈)、水资源(水圈)和矿产资源(岩石圈)等；按照资源特征(主要包括自然资源的可更新性、耗竭性、可变性和重新使用性等)，可分为耗竭性资源和非耗竭性资源，其中耗竭性资源又分为可更新性资源和不可更新性资源，非耗竭性资源又分为恒定性资源和易误用及污染的资源。自然资源综合分类系统主要自然资源(1)气候资源气候资源是指广泛存在于大气圈中的光照热量、降水、风能等，可以为人们直接或间接利用，能够形成财富，具有使用价值的自然物质和能量，它是一种十分宝贵的可再生自然资源。气候资源作为可再生资源，是
23、未来人们开发利用的丰富理想资源，只要保护好这种资源，就可以取之不尽，用之不竭。其中，太阳辐射是地球上一切生物代谢活动的能量源泉，也是气候发展变化的动力。降水是地球上水循环的核心环节，是生命活动和自然界水分消耗的补给源。空气运动不仅可以调节和输送水热资源，而且可将大气的各种组分不断输送扩散，供给生命物质的需要。气候资源几乎可以为各种产业活动开发利用，为农业、林业、牧业、渔业、建筑业、旅游业、军事等提供有利气象条件。中国气候资源的主要特点：地带性强，南北差异大；垂直变化明显；季节分布不均，年际变化大；雨热同季。南、北热量资源随纬度差异大。西部多高原山地，热量资源随高度变化大。受季风气候和地形的影响
24、，降水量的区域分布极不均衡，从东南沿海向西北内陆递减，东部季风区域夏半年降水量约占全年降水量的80%。(2)土地资源土地是由地形、土壤、植被、岩石、水文和气候等因素组成的一个独立的自然综合体。土地资源是指在一定的技术、经济条件下可以为人类利用的土地，数量有限，位置固定。土地资源按地形可分为山地、高原、丘陵、平原、盆地等；按利用类型分为12个一级类、73个二级类，如耕地、林地、草地等。下面简要介绍三种土地资源。耕地资源我国耕地资源“一多三少”，即总量多，人均耕地少，高质量的耕地少，可开发的后备土地资源少。人均土地面积仅相当于世界人均土地占有量的1/3，人均耕地面积仅相当于世界人均耕地占有量的40
25、%。高产田只占总耕地面积的20%，多分布在湿润、半湿润的东南部地区。宜开发为耕地的后备土地资源只有1亿亩左右。不合理的耕作方式和植被破坏，导致中国耕地的土壤质量呈下降趋势，约有1/3的耕地受到水土流失的危害。林地资源我国林地资源呈现以下特点：人均资源占有量小，不及世界人均的1/10；林地分布不均衡，利用率不高；林地管理粗放，生产力低下，低于世界平均水平。林地资源保护大致分为林地资源消耗量控制、林地生物多样性保护、林地景观资源保护及林地灾害防治等，旨在促进林地数量的增加、质量的改善或物种繁衍。据统计，目前中国濒危动植物种数已达40305030种之多。濒危野生动植物种国际贸易公约附录所列的640个
26、种中，中国占15%左右。为保护林地的生物多样性，应加强自然保护区建设，完善珍稀濒危野生物种的原地和迁地保护网，强化执法力度。草地资源我国是草地资源大国，拥有的各类天然草地约占国土面积的41%，居世界第二位。主要分布在年降水量400毫米以上的干旱、半干旱地区，南方和东部湿润、半湿润地区以及东部和南部海岸带等。在中国的草地资源中，除天然饲用植物外，还分布有丰富的药用植物、纤维植物、蜜源植物、淀粉植物、饮品和酿造植物、芳香植物、花卉、观赏植物、草坪绿化植物、防风固沙植物等。草地还出产蘑菇、发菜、冬虫夏草等名贵食用、药用菌。草地自然景观、牧区文化、民族风情是重要的旅游资源。(3)生物资源生物资源是指生
27、物圈中对人类具有一定经济价值的动物、植物、微生物有机体以及由它们所组成的生物群落。动物资源包括陆地、湖泊、海洋中的一般动物和一些珍稀濒危动物。动物资源是人类所需的优良蛋白质的来源，还能为人类提供皮毛、畜力、纤维素和特种药品，在人类生活、工业、农业和医药上具有广泛的用途。植物资源包括栽培植物资源和野生植物资源，具有多种用途和功能，如森林资源既可提供木材等工业原料，又可保持水土、净化空气、防风等。一种植物从花果籽到根茎叶也可能有多种用途。根据其在自然界存在的不同形式分为植被资源、物种资源、种质资源；根据其在植物界所处的系统位置分为微生物、藻类、地衣、真菌、蕨类、种子植物资源。植物资源的再生能力是有
28、限的，且只能在一定的条件下再生。当利用程度超过其再生量或其再生的生态环境遭到化学污染、气候变化、外来物种的破坏时，资源植物就会减弱甚至丧失其再生能力而趋于枯竭和灭绝。植物资源的保护就是要保护其再生能力，达到永续利用的目的。(4)水资源水资源包括气态水、液态水和固态水。地球上水的总储量很大，但淡水储量只占2.5%。水是人类从事生产活动的重要资源，又是自然环境的重要因素。其独特的性质有：循环性和有限性，时空分布不均衡性，用途广泛性，两重性。我国水资源的基本状况也不容乐观，人均水资源量远低于世界平均线。而随着社会经济的发展和人口的增加，城市化工业发展加速，我国未来水资源的供需矛盾将更为突出，形势十分
29、严峻。专家指出，根据我国水资源的现状，根本出路有三条：一是广泛开展节约用水，建立高效节水型社会；二是实施南水北调；三是开发利用洪水资源。(5)海洋资源海洋资源是指其来源、形成和存在方式都直接与海水相关的物质和能量。可分为海洋生物资源、海底矿产资源、海水化学资源、海洋空间资源和海洋能量资源。21世纪是海洋的世纪。海洋是地球生物的发源地，是地球上最后一座生物宝库。开发海洋，可以解决由于人口增长而伴生的粮食问题。海洋是地球上最后的资源供应地，开发海洋，可以满足人类生活、生产对矿产的需求。海洋是世界上最后的能源基地，开发海底油气田和可燃冰，以及风能、潮汐能可以长久地满足人类对能源的需要。海洋是世界各大
30、洲交通最经济的通道，海洋运输成本仅为公路运输的五分之一。世界上贸易运输的80%是靠海运完成的。海洋又是地球上最大的淡水资源生成地和储存地，海洋影响着大陆的风雨，海洋有巨大的冰山。(6)矿产资源矿产资源是指经过地质成矿作用形成的，具有利用价值的，呈固态、液态或气态的自然资源。它是人类赖以生存和发展的重要物质基础。矿产资源具有分布不均衡性、不可再生性，它是有限的、稀缺的和可耗竭的。随着科学技术的发展，过去一些不能被利用的物质，也可以成为重要的矿产资源。中国是世界上矿产种类较为齐全的少数几个国家之一。为满足现代化建设的需要，我国需要质量更高、储量更大的各种矿产，尤其是富铜、富铁、铬、金、铂、钾盐、金
31、刚石、石油、天然气等矿产资源。(7)能源资源能源指能够提供某种形式能量的物质或物质的运动。大自然赋予我们多种多样的能源：一是来自太阳的辐射能，及其转换成的多种形式的能源；二是来自地球本身的热能和原子能；三是来自地球与其他天体相互作用所产生的潮汐能。能源一般可分为常规能源和新能源。常规能源是指当前已被人类社会广泛利用的能源，如石油、煤、天然气、水能等；新能源是指在当前技术和经济条件下，尚未被人类社会广泛利用，但已经或即将被利用的能源，如太阳能、生物质能、核能、氢能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能等。随着常规能源的大量消耗以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重
32、视。煤煤是由地质历史时期堆积的植物遗体，经过复杂的生物化学作用和地质作用转变而成的。煤的化学成分主要为碳、氢、氧、氮、硫等元素。它的形成必须具备一些先决条件：植物的大量繁殖，适宜的气候条件和地理环境，以及有节奏的地壳运动。当这些条件配合在一起才能出现大规模的聚煤时期。植物残骸转化成煤，可分为泥炭、煤化、变质三个阶段。泥炭阶段：植物堆积在水下，被泥沙覆盖，与氧气隔绝，细菌参与作用，促使植物残骸中有机质分解，氢、氧成分逐渐减少，碳的成分逐渐增加，从而生成泥炭。煤化阶段：地壳下沉，泥炭不断堆积，经过成岩作用和细菌作用，在低温低压下变成褐煤。变质阶段：褐煤层逐渐埋藏在地下深处，受到温度和压力的影响，碳
33、的含量继续增加，氧的含量逐渐减少，颜色逐渐变深，硬度和光泽度也逐渐增加，最终形成了烟煤。低等植物(如海藻)转化成油页岩、石煤，高等植物(如树木)生成的煤叫作腐植煤。腐植煤在中国分布广而多，是开采的主要对象。石油石油是包括自然界中存在的气态、液态和固态烃类化合物以及少量杂质组成的复杂混合物。石油的成分主要有：油质、胶质、沥青质、碳质。同煤相比，石油具有能量密度大(等重的石油燃烧热比标准煤高50%)、运输储存方便、燃烧后对大气的污染程度较小等优点。从石油中提炼的燃料油是运输工具、电站锅炉、冶金工业和建筑材料工业各种窑炉的主要燃料。以石油为原料的管道煤气和液化气是城市居民生活应用的优质燃料。飞机、坦
34、克、舰艇、火箭以及其他航天器，也消耗大量石油燃料。因此，许多国家都把石油列为战略物资。古代低等动植物同泥沙一起在低洼的浅海湾或湖泊中沉积下来，形成有机淤泥，在厌氧细菌、温度、压力等因素的作用下，逐渐变成分散的油滴，这些油滴在压力作用下逐渐移到多孔隙的储油岩层中，并聚集在一定地质构造之中，这就形成了油田。天然气是储存于地下多孔岩石或石油中的可燃气体，它的成因和石油相似，由于它比石油轻，所以常位于石油的上部。在实际生产中，油层物性好、压力高的油井，油气可自喷到地表，即自喷采油；油层物性差、压力低的油井，当地层能量不足以将油气举升到地表时，应人工补充能量，进行人工举升。抽油机是开采石油的一种机器设备
35、，俗称“磕头机”。抽油机是有杆抽油系统中最主要的举升设备。天然气天然气是天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。燃点为650C，是较为安全的燃气之一，具有无色、无味、无毒等特性。天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中，包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等，也有少量出于煤层。天然气被压缩成液体进行储存和运输。它是优质燃料和化工原料。主要用作燃料，也用于制造乙醛、乙炔、氨、炭黑等化学品。天然气作为一种清洁能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量，有助于改善环境质量。太阳能太阳是能源之母，人类使用的能源几乎都来自太阳。太阳辐射的总能量只有极小一部分能到达地球。每年地球接收的太阳能是全世界能耗的150
36、00倍。在辐射到地球上的太阳能中，大约有22%耗费在海水的蒸发之中，被大气吸收的约有44%，真正被绿色植物利用起来进行光合作用的仅占0.4%。我国太阳能资源比较丰富地区的面积占国土面积的2/3以上。人们利用太阳能晒干食物和衣服，直到近些年才发明了把太阳能转换为电能的技术。太阳能电池中的电力是一种可再生能源，而且没有污染，只要有阳光照在光电板上就会产生电力。在地球轨道上运行的所有卫星都是用太阳能电池供电。风能风能是空气流动所产生的动能，是太阳能的一种转化形式。由于太阳辐射造成地球表面各部分受热不均匀，引起大气层中压力分布不平衡，在水平气压梯度的作用下，空气沿水平方向运动形成风。风能是一种可再生的
37、清洁能源，储量大、分布广，但它的能量密度低(只有水能的1/800)，并且不稳定。人类利用风能的历史可以追溯到公元前。通过风力机可以将风能转换成机械能、电能和热能等。如今，在适当地点，风力发电成本已低于其他发电方式。地热能地热能大部分来自地球深处，它起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地球内部温度高达7000C，而在80100千米深度处，温度会降至6501200C，通过地下水或熔岩，热量被传送至更接近地面的地方。地热来源主要是地球内部长寿命放射性同位素热核反应产生的热能。按照储存形式，地热资源可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型五大类。目前开发的地热资源主要是蒸汽型和热水型。一般把
38、高于150C的称为高温地热，主要用于发电；低于此温度的叫中低温地热，通常直接用于建筑采暖、工农业加温、水产养殖及医疗和洗浴等。生物质能生物质是一切有生命的可以生长的有机物质，包括动植物和微生物。生物质能是由太阳能转换而来的，地球上的绿色植物、藻类和光合细菌通过光合作用储存化学能。生物质能潜力很大，在提供理想的环境与条件下，光合作用的最高效率可达8%15%，一般情况下平均效率为0.5%左右。据理论推算，全世界每年通过光合作用固定下来的生物质能是全世界每年能源消耗总量的10倍。生物质所含能量的多少与下列诸因素有密切的关系：品种、生长周期、繁殖与种植方法、收获方法、抗病抗灾性能、日照的时间与强度、环
39、境的温度与湿度、雨量、土壤条件等。氢能氢是宇宙中分布最广泛的物质，主要以化合物的形态储存于水中，它构成了宇宙质量的75%，是二次能源。氢具有燃烧热值高的特点，其热值是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。氢燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。氢能利用形式多，既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。氢的制取、储存、运输、应用技术将成为21世纪备受关注的焦点。核能核能分为核裂变能和核聚变能两种。迄今达到工业应用规模的核能只有核裂变能。当中子撞击铀原子核时，一个铀核吸收了一个中子而分裂成两个较轻的原子核，同时发生质能转换，
40、放出很大的能量，新产生的中子会继续引起更多铀原子核裂变，释放出巨大的核能。1千克铀-235裂变释放出的能量，相当于2500吨标准煤燃烧产生的能量。核聚变能是由两个轻原子核结合在一起释放出的能量，又叫热核反应。据估计，全世界海水中所含的氘通过核聚变释放的能量，可供人类在很高的消费水平下使用50亿年。核能的和平利用是20世纪人类最伟大的成就之一。人类利用受控的核裂变反应将缓慢释放的核能用于发电、供热、推动船舰等，利用中子生产新的核燃料、进行基础科学和应用科学的研究。核辐射是原子核结构或能量转变过程中释放出来的微观粒子流。核辐射存在于所有物质中，广泛用于工业、农业、医疗等各方面。例如，物质材料的辐照
41、保鲜、辐射育种、辐照杀虫、X光、CT检查、放疗、考古和刑事侦查等。核电安全、清洁、高效，不排放烟尘、二氧化硫、二氧化碳和氮氧化物。一座100万千瓦的核电站，一年需要的核燃料仅25吨左右。发展核电是发展低碳经济、优化能源结构、减少环境污染、减轻交通运输压力和保证能源安全的需要。可再生资源可再生资源是指能够通过自然力以某一增长率保持或增加蕴藏量的自然资源，可通过自身繁殖、复原，得以年复一年不断推陈出新，而被持续利用。在不利环境下，这种能力会丧失。植物、微生物、水资源、地热资源、风能、太阳能等都是如此。不同的可再生资源在更新速率上也存在着很大的差异。如微生物的更新速率大大快于高等动植物，一年生草本植
42、物的更新速率快于多年生草本植物，高等木本植物的更新速率一般慢于草本植物。土壤的更新也有类似特点，如要形成1厘米厚的土壤腐殖质层，通常需要经历300500年。一旦某个物种的种源消失，该资源就不能再生了。自然资源危机资源短缺是指相对于人类需求的日益增长，生产资料(主要指能源)和生活资料(主要指粮食)等资源出现短缺。(1)资源利用全面增长人口的急剧增长给自然资源带来了巨大的压力，导致能源危机，并正在吞噬“绿色革命”所增产的粮食。我们对于自然资源的利用全面增长，包括金属矿、非金属矿、化石燃料、生物质、水和土地。(2)自然资源危机自然资源危机正向我们走来。自然资源危机一般包括：矿产资源危机、土地资源危机
43、、水资源危机、生物资源危机、能源危机。自然资源短缺情况必须引起足够的重视，要坚持可持续发展的经济增长模式，兼顾人口、资源、环境与社会协调发展。建筑节能据估计，建筑消耗的能源约占全球能源消耗总量的40%，建筑排放的二氧化碳约占全球二氧化碳排放总量的21%。建筑节能指在建筑的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，增大室内外能量交换热阻，以减少供热系统、空调制冷制热、照明、热水供应因大量热消耗而产生的能耗。减少
44、建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容。一方面要善用自然资源，另一方面要积极采用节能措施。一般可从以下几方面实现：(1)合理规划建筑地址，合理设计建筑形体和外部环境。(2)改善外墙、门窗、屋顶等围护结构，提高围护结构的保温隔热性能和密闭性能，减少建筑冷、热消耗。(3)提高空调、热水器、灯具、地板、马桶等设备效率。(4)选用能源效率高的能源供应，提高总能源利用效率。(5)充分利用太阳能、地热能、风能等新能源。节能生活节能就是节约能源。节能并不是指我们忍耐自己的需求、减少能源的消耗，而是指避免浪费，尽量用更少的资源得到更多的快捷和方便，生产更多的物资。近40年间，工厂等生产物资的部门能
45、源消耗量并没有增加。能源消耗增加的部门主要是家庭、写字楼和学校、商场、医院等跟社会运作、生活息息相关的环节以及运输部门。因此，我们特别需要在生活中做到节能。在生活中节能有三点原则，出发点是用尽量少的能源，获得最舒适的生活。第一，将温度和亮度等调到够用的程度。第二，只在必要的时候使用。第三，只买必要的东西，不要扔掉还能用的东西。尝试做到下面三点。首先，减少垃圾的产生吃饭不剩食物；只点自己能吃完的分量；用抹布擦桌子；物品用到不能用为止。其次，回收后再次利用让给有需要的人，用简易包装，用于别的用途。最后，作为资源物资再次利用扔垃圾时先分类，将资源垃圾分类后扔到垃圾回收处，家电产品按照规定丢弃。积极推
46、广节能性能优秀的产品(包括建筑)，灵活运用节能和可再生能源。制定节能法，每年报告能源使用量和设备的状况，提出推进节能的计划书。节能绝对不是一件特别的事情，只需要我们每天在生活中稍加努力和留意而已。大家一起节能，做好自己能做的事情，就会达到最好的效果。地球超载日7月29日是2021年“地球超载日”。意味着到这天为止，人类已经正式用完了地球本年度可再生的自然资源总量，在本年度剩下的日子里，地球进入“生态赤字”状态。也可以说，人类目前消耗自然资源的速度是地球再生速度的1.75倍，每年都在透支未来的资源。地球超载日并不是一个固定的日期。它的提出，既是提醒人类要节约资源，保护环境，更是明确昭示了：地球是
47、人类赖以生存的家园，只有团结一致，共同承担责任，人类才能与自己的地球家园可持续地繁荣共存下去。自然资源浪费我国自然资源总量较多，但人均拥有量少，资源禀赋整体不高。从矿产资源整体质量看，富矿少，难以开采和利用的贫矿多。资源浪费现象比较普遍。我国的人均土地和矿产资源拥有量低于世界平均水平，但人均建设用地却远高于世界平均水平。能源消耗量位居世界第一，单位国内生产总值能耗是发达国家的34倍。矿产资源难以满足当前需求的增长，部分矿种已濒临枯竭。对外依存度不断提高，石油等大宗矿产对外依存度均超过50%的警戒线。矿产资源总回收率和共伴生矿产资源综合利用率比发达国家低约20个百分点。生活垃圾的去处生活垃圾可分
48、为厨余垃圾、可回收物、有害垃圾和其他垃圾。经过分类的生活垃圾到哪儿去了?请看下图。建设资源节约型社会资源节约型社会是指在生产、流通、消费等领域，通过采取法律、经济和行政等综合性措施，提高资源利用效率，以最少的资源消耗获得最大的经济和社会收益，保障经济社会可持续发展的社会。资源节约型社会是一个复杂的系统，它包括资源节约观念、资源节约型主体、资源节约型制度、资源节约型体制、资源节约型机制、资源节约型体系等。具体包括三个方面：第一，要确立节约资源的重要战略地位，将节约资源提升到基本国策的高度，将“控制人口，节约资源，保护环境”作为我国新时期的基本国策。第二，要尽快扭转高消耗、高污染的粗放型经济增长方式，逐步建立资源节约型国民经济体系，实现更少的矿产浪费。第三，要倡导资源节约型的消费方式，以资源节约型的产品满足人民群众的需要。例如倡导更健康的膳食结构，肉的摄入量减少一半，用植物蛋白质代替动
