12.4　能源与可持续发展（导学案-原卷版）

PAGE1§12-4能源与可持续发展一、学习目标1.掌握能量守恒定律的内容和意义，知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一.2.了解什么是能源耗散和品质降低，认识自然界中能量转移或转化的方向性.3.认识当前环境问题，认识到人类珍惜和保护能源和资源的必要性，增强环境保护和可持续发展的意识．二、学习过程【问题探究】内能可以转化为电能，电能可以转化为光能、内能、机械能……既然能量是守恒的，不会凭空消失，为什么还要节约能源呢？【知识点1】能量守恒定律能量转移或转化的方向性1．能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．2．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的．3．热量能自发地从高温物体转移到低温物体，说明了热传递的方向性．4．能量的耗散：其他形式的能转化为内能后不能再重复利用，这种现象叫作能量的耗散．5．能量的耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性．例题1、下列关于能量守恒定律的认识错误的是（）A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B．石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不可能制成D．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加例题2、关于能量和能源，下列说法正确的是（）A．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源B．人类在不断地开发新能源，所以能量可以被创造C．能量的转化和转移没有方向性D．能量可以从一种形式转化为另一种形式，力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量【问题探究】设计一个有关不可再生能源和可再生能源的表格，表格中应该包括：(1)不可再生能源和可再生能源各三种；(2)简要地说明每一种能源的利用方式；【知识点2】能量的分类与应用能源与社会发展1．能源的分类(1)不可再生能源：煤炭、石油和天然气是目前人类生产、生活中使用的主要能源，这类能源又叫作化石能源．化石能源无法在短时间内再生，所以这类能源叫作不可再生能源．(2)可再生能源：水能、风能、潮汐能等能源，归根结底来源于太阳能．这些能源在自然界可以再生，叫作可再生能源．2．能源的开发与应用近年来，我国在能源开发方面取得了很大的成就：如：太阳能发电、水力发电、风能发电、核能发电．3．随着人口迅速增长、经济快速发展以及工业化程度的提高，能源短缺和过度使用化石能源带来的环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题．4．可持续发展：持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡：既满足当代人的需求，又不损害子孙后代的需求．例题3、关于能源的开发和应用，下列说法中不正确的是（）A．能源应用的过程就是内能完全转化为机械能的过程B．化石能源的能量归根结底来自于太阳能C．在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源D．随着科学技术的发展，煤炭资源将逐步被其他清洁能源所取代例题4、如图所示是一种太阳能草坪节能灯，太阳能电池板供一只“10V9W”的电子节能灯工作．若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3m2，平均1小时得到的太阳能为0.4×106J，太阳光按平均一天照8小时计算，恰好可以供电子节能灯工作10小时．问：(1)太阳能节能灯的能量转化情况；(2)太阳能电池板单位面积上接收太阳能的功率为多少？(3)太阳能节能灯利用太阳能的效率大约是多少？§12-4能源与可持续发展作业班级：学号：姓名：一、选择题1．关于能量和能源，下列表述正确的是（）A．能量可以从一种形式转化为另一种形式B．机械能守恒是自然界的普遍规律C．能量是守恒的，所以能源永不枯竭D．能源在利用过程中有能量耗散，这表明能量不守恒2．能源问题是人类对能源需求的增长和现有能源资源日趋减少的矛盾。人类的生存与发展都和能源有密切关系，人类的一切经济活动和生存都依赖于能源的供给，而开采其他资源和利用其他资源也都要依赖能源。下列有关能量与能源的说法，正确的是（）A．因为自然界的能量守恒，所以不需要节约能源B．人类在不断开发新能源，由此可知能量可以不断被创造C．能量可以在不同的物体之间转移，不能在不同形式之间转化D．能量可以从一种形式转化为另一种形式3．随着“西气东输”的实施，上海有很多家庭都用上了天然气，天然气属于（）A．一次能源 B．新能源C．非燃料能源 D．可再生能源4．关于“能量耗散”的下列说法中，正确的是（）A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫作能量耗散B．能量在转化过程中变少的现象叫能量耗散C．能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量的数量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的能源变成不便于利用的能源，而自然界的能量是不守恒的D．能量耗散表明，各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的5．关于能源和能量，下列说法中正确的是（）A．自然界的能量是守恒的，所以地球上能源永不枯竭B．能源的利用过程中有能量耗散，这表明自然界的能量是不守恒的C．能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性D．在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了6．下列关于能源开发和利用的说法中，正确的是（）A．能源利用的过程是内能转化成机械能的过程B．能量是守恒的，因此不需要节约能源C．能源利用的过程是一种形式的能向另外一种形式的能转化的过程D．无论是节约能源还是开发能源，我国都要外国支援7．“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，我国目前已成为世界节能和利用新能源、可再生能源第一大国。下列符合节能做法的是（）A．教室自然采光条件好时应及时关灯B．中午离开教室后让电风扇继续开着C．家庭空调长时间设置在18℃D．教室的电脑即便不使用时也保持开机状态8．浙江最大抽水蓄能电站2016年在缙云开建，抽水蓄能电站结构如图所示。抽水蓄能电站有两种工作模式，一种为抽水蓄能模式：居民用电低谷时（如深夜），电站利用居民电网多余电能把水从下水库抽到上水库；另一种为放水发电模式：居民用电高峰时，再将上水库中的水放到下水库进行发电，将产生的电能输送到居民电网供居民使用。一抽一放起到了均衡电网负荷的作用。关于抽水蓄能电站下列说法正确的是（）A．抽水蓄能的过程中，能量守恒B．放水发电的过程中，机械能守恒C．抽水蓄能电站建成之后，可以使能量增多D．抽水蓄能电站建成之后，就不会再有能源危机问题了二、非选择题9．我们经常说“节约能量”，如关掉不使用的灯，空调温度不要设定得太低或太高等。这些说法与本节所讲的“能量守恒”似乎有些不协调。请你就此谈谈自己的看法。10．关于太阳能回答下列问题：（1）太阳能是取之不尽的吗？（2）为什么现在还不能普遍地用太阳能代替其他能源？（3）如何用人工方法获取并储存太阳能？（4）如何提高太阳能转化为内能的效率？11．某海湾面积为1.0×107m2，涨潮时水深20m，退潮时水深降至18m。现利用此海湾筑水坝建潮汐水力发电站，利用涨潮（如图所示）和落潮过程中进出海湾的潮水推动水轮发电机组发电。若重力势能转化为电能的效率是10%，每天有两次涨潮，取海水密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g=10m/s2，求该发电站