第二十二章能源与可持续发展复习和总结

本章复习和总结【教学目标】1.知道什么是能源，能源可以划分为哪些种类；2.知道什么是核能，怎样利用核能，核能有什么优点和缺点；3.知道怎样利用太阳能.4.知道能源利用面临的挑战.【教学方法】1.归纳法:通过对本章知识的归纳总结，体会知识内容之间的联系，进而系统复习本章知识.2.讲练结合法:通过典型习题的讲练，帮助学生加深理解知识的内涵，熟悉解题方法与技巧.【教具准备】多媒体课件【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【本章总结】知识结构（用多媒体展示并总结）例题讲解（用多媒体展示）知识点1能源例1人类生活、生产、学习、研究都离不开能源的消耗，由于人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长.下列能源中既属于一次能源又属于可再生能源的是（）A.石油 B.太阳能C.天然气 D.核能解析:A项石油是从自然界直接获取的，是一次能源，不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，不合题意；B项太阳能可以从自然界直接获取，是一次能源，可以从自然界源源不断地得到，是可再生能源，符合题意；C项天然气是从自然界直接获取的，是一次能源，不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，不合题意；D项核能是从自然界直接获取的，是一次能源，但短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源，不合题意；故选B.答案:B例2关于能源的开发和利用，下列说法中不正确的是（）A.煤是可再生能源，以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染B.核能是不可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径C.太阳能是取之不尽的能源，可直接利用且不会污染环境，开发前景广阔D.人类的生存离不开能源，社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的，我们要珍惜能源解析:煤在自然界中不能短期内得到补充，它是不可再生能源，A错;B、C、D的说法均是正确的.答案:A知识点2能源利用面临的挑战例3每一轮的经济危机都孕育着新一轮的科技革命，新一轮的科技革命又将会推动下一轮的经济增长.经济学家预言，新一轮科技革命的领域是新能源.对于能源的认识，正确的是（ ）A.自然界可长期为人类提供煤、石油、天然气等可再生能源B.核反应会产生大量能量，但是核燃料、核废料都具有辐射性，对人体、环境有害.所以人类不能利用核能C.能源的过度开发和消耗导致全球能源短缺和环境污染，从原料来源和对环境的影响考虑，太阳能、风能是最具开发前景的新能源D.既然能量是守恒的，所以我们不必要节约能源解析：不可再生能源是指短时间之内无法再生的资源，它的总量是有限的，常见的煤炭、石油、天然气都是不可再生能源；核反应产生大量的能量，核电站发电便是利用了核反应.核燃料、核废料都具有辐射性，对人体、环境有害，所以对核反应物应注意处理；太阳能、风能都属于可再生能源，它们的开发能够节约自然能源，比较环保；能量与能源是完全不同的概念，任何物体都有能量，只是大小不同.但能源是十分有限的，如水、森林等.知识点3核能、太阳能例4在新农村建设中，很多楼房顶部装有如图所示的太阳能、电能两用热水器.该热水器利用太阳辐射的能量加热时，能把太阳辐射能的70%转化为水的内能；用电热丝加热时，能把电能的90%转化为水的内能，该热水器也可利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热.它的铭牌如表格所示.小明家热水器的支架与楼顶水平台面总接触面积为0.lm2.他家所在的地区（晴天）每天接受太阳辐射的时间为8h，太阳光照射地面时的辐射功率为900J/(s•m2)，即每平方米的面积上每秒得到的太阳辐射能平均900J.已知g=10N/kg,c水=4.2xl03J/(kg·℃)，p水=1.0×lO3kg/m3.当热水器内蓄满水时，求：（1）热水器对水平台面的压力和压强；（2）热水器每天接受的太阳辐射能使水升高的温度；（3）热水器将水从20°C加热到52.4℃所需的最短时间.解析：（1）根据G=mg求出热水器的重力，它对平台的压力等于其重力；根据求出压强；（2）根据太阳光照射地面时的辐射功率求出热水器每天接受的太阳辐射能，再根据Q=cm(t-t0)求出水升高的温度；（3)根据Q=cmΔt求出水吸收的热量，根据W=Pt求出加热时间.例5阅读下列短文，并回答以下问题：核电站的核心是核反应堆，它以铀为核燃料，反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能，通过汽轮发电机转化为电能，如图所示是核电站的原理示意图.第一回路中的水或其他液体用泵压入反应堆，然后进入热交换器，把热量传给第二回路的水，以后又被泵压回到反应堆里.在热交换器里，第二回路中的水经加热生成高温高压蒸汽，送入汽轮机驱动汽轮机做功后温度和压强都降低，进入冷凝器，最后又由水泵把它压回热交换器.高速旋转的汽轮机带动发电机发电.（1）从核反应堆到发电机，能量的转化过程是：核燃料的能→水的能→汽轮机的能→发电机的能.（2）猜想:在第一回路的核反应堆的外围，有一层厚厚的水泥防护层，其作用是.（3）冷凝器中发生的物态变化是，这时水要热.（4）在第二回路中，用水作循环剂，原因是水的较大.答案：（1）核内机械电（2）防止核辐射（3）液化放（4）比热容能源与环境及能源的可持续发展综合训练一、选择题(本大题共10小题。下列各题给出的四个选项中,只有一项符合题意)1.下列能源中,属于二次能源的是()A.风能 B.石油 C.核能 D.电能2.随着经济的发展,世界各国对能源的需求急剧增加,能源问题已引起全人类的高度关注。下列各种能源属于“不可再生能源”的是()A.化石能源 B.水能C.风能 D.太阳能3.下列说法正确的是()A.核能是指原子核发生变化时所释放的能量B.煤、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源C.原子弹和氢弹都是利用核裂变D.目前核电站获得核能的途径是核聚变4.下列关于核电站的说法正确的是()A.核电站发电的能量转化形式是核能→内能→机械能→电能B.核电站的发电原理与太阳的热核反应相同C.核反应产生的辐射都是有害的D.核反应都是可以控制的5.夏季用电高峰,为了节约和有序用电,下列做法可行的是()A.多开城市亮丽工程的景观灯和霓虹灯B.停止向所有工厂、企业和商店供电C.让长期不使用的家用电器处于待机状态D.离开教室前及时关掉电灯和电风扇6.关于能源与可持续发展,下列说法正确的是()A.能量在转化或转移的过程中,总量会增加B.核电站发电时所产生的电能是由核能转化来的C.化石能源是不可再生能源,核能、风能、水能、太阳能是可再生能源D.能量在转化过程中是守恒的,因此能源是取之不尽、用之不竭的,不用节约7.对能源的分类有不同的方法,如可以将能源分为以下三类:第一类能源来自地球以外;第二类能源来自地球;第三类能源来自地球和其他天体的相互作用。人们已经利用的太阳能和核燃料分别属于()A.太阳能是第一类能源,核燃料是第二类能源B.太阳能是第二类能源,核燃料是第三类能源C.太阳能是第二类能源,核燃料是第一类能源D.太阳能是第一类能源,核燃料是第三类能源8.如图所示,山东省德州开发区使用了“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是()A.光电池板是将电能转化为光能B.照明灯是将内能转化为电能C.小风扇利用风力发电,将机械能转化为电能D.蓄电池夜晚放电,将电能转化为化学能9.我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”,它是天然气和水在低温高压下形成的固态物质,因外形晶莹剔透,酷似冰块却能燃烧而得名,是一种热值高、清洁无污染的新型能源。下列说法正确的是 ()A.可燃冰是可再生能源B.可燃冰的能量来自亿年前的太阳能C.可燃冰是核聚变反应生成的D.可燃冰燃烧时核能转化为内能10.下列关于能量的转移和转化的方向性的说法不正确的是()A.自然界中不是所有能量都能利用B.能量的利用是有条件的,也是有代价的C.不同温度的物体发生热传递时,只能自发地从高温物体到低温物体D.汽车刹车时车的动能转化为内能,这些内能可收集起来,再作为车行驶的动力二、填空题11.中国能源结构主要以煤为主,煤、石油、天然气在我国能源消耗中占94%,这三种能源属于(选填“可再生”或“不可再生”)能源,这种能源结构是(选填“合理的”或“不合理的”)。

12.各种形式的能在一定的条件下可以相互转化,下图中已给出了两个实例,请你补充其余两个。13.我国的云南省风景秀丽,气候宜人,但是该省某些地区近年来出现了一种新的自然灾害——“石漠化”。所谓“石漠化”是指岩石山表层的土长年累月被雨水冲刷,土壤层越来越薄,底部的崖石纷纷突出地表而形成名副其实的石山,致使当地的耕地面积逐渐减少。(1)你认为造成“石漠化”的主要原因是________________________________________。

(2)防止“石漠化”的主要方法是______________________________________________。

14.阅读下列短文,并按要求回答文后的问题。近三四十年来,由于世界人口的急剧增加和世界经济的快速发展,能源的消耗持续地急剧增加。大量消耗石油、煤炭带来了严重的环境污染问题,也造成了当今世界的能源危机。因此,世界各国纷纷投巨资开发新的能源,我国也制定了发展风能、太阳能、生物质能政策规划。很多城市积极引进“油电混合动力”和“电池动力”公交车。发展新能源,将成为“绿色城市”的一个新亮点。(1)文中涉及的化石能源有、;

(2)文中涉及的可再生能源有、、;

(3)结合“环境污染”和“能源危机”两个方面,提出一条切合我市实际情况的合理建议:____________________________________________________________________。

15.目前,化石能源是人类生产、生活的主要能源,随着全球能源需求的增长,化石能源等不可再生能源将日趋枯竭,世界各国人民的节能意识也日益增强,科学家也在开发新能源,研制节能产品、提高化学能的转化效率,请你回答:(1)有待继续开发、利用的能源:。(请回答三种)

(2)生产、生活中存在着化学能和电能的相互转化,请你分别各举一例。①由化学能转化为电能:___________________________________________;

②由电能转化为化学能:___________________________________________。

(3)氢气具有热值高且的特点,因此被认为是最清洁的燃料。

16.核电站是利用核(选填“聚变”或“裂变”)来发电的,核能是(选填“可再生”或“不可再生”)能源。

三、实验题17.低碳排放,保护地球是当今世界的主题,太阳能电池能够将太阳能直接转化为电能,从而实现碳的零排放。有心的小强猜想太阳能电池发电量可能与太阳光照强度、接收太阳光照的面积及接收太阳光照的时间有关,究竟有什么关系呢?为此他进行了如下探究:探究设计:用太阳能电池给手机电池充电。所需器材:相同型号的太阳能电池4个,相同型号的手机电池4块(电池电量已耗完),硬纸板1张,手表1块。实验步骤:a.用太阳能电池在阳光充足、光照强的地方给手机电池充满电,用时5h;b.在与a同一光照强度的地方用另一个太阳能电池给另一块手机电池充电3h,未能充满;c.在与a同一光照强度的地方用硬纸板盖住第三个太阳能电池接收面的一半,再给第三块手机电池充电5h,未能充满;d.用第四个太阳能电池在背阴处给第四块手机电池充电5h,未能充满。根据小强的探究,请回答:(1)比较步骤可以得出:光照强度及接收光照时间相同时,太阳能电池发电量随接收光照面积的增大而增大。

(2)比较步骤a和d,可以得出_________________________________________。四、综合题18.阅读短文,回答问题。海水的利用地球表面的70%以上是海洋,开发利用海洋能源有广阔的前景。潮汐是一种海平面周期性变化的现象,海平面每昼夜有两次涨落。人们在靠近海的河口或海湾深处建大坝,在大坝中间装上水轮发电机组。涨潮时,海水通过大坝流进河口,带动水轮发电机发电;退潮时,海水又流回海洋,从相反方向带动水轮发电机发电。法国的郎斯潮汐电站年发电量达5×108kW·h。海水淡化和将海水直接用于工业冷却用水的相关设备、管道防腐等技术已比较成熟,部分沿海国家许多工业冷却水都来自海水。(1)潮汐发电是将转化为电能;发电机是应用现象制成的。

(2)1吨煤燃烧后可发电2.5×103kW·h,郎斯潮汐电站每年的发电量可节约吨煤。

(3)海水作工业冷却用水主要是利用了水的大的特性。

19.下图是利用太阳能电池工作的一种新型动力车,它上面的太阳能接收板的有效面积为8m2,天气晴朗且接收板正对阳光时,每平方米面积上每秒能接收到太阳辐射的能量为1000J,太阳能电池提供的电压为120V,可供电动机正常工作的电流为10A。(1)太阳能属于(选填“可”或“不可”)再生能源。

(2)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是。

(3)电动机正常工作时,将电能主要转化为能,若转化效率是80%,且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是150N,则该车匀速行驶的速度是m/s。

综合训练1.D电能是通过消耗一次能源得到的,所以电能是二次能源。2.A石油、煤炭、天然气称为化石燃料,在短时间内不能得到补充,因此它们都是不可再生能源。3.A核能是指原子核发生变化时所释放的能量,选项A正确;太阳能是可再生能源,选项B错误;原子弹是利用了核裂变,氢弹是利用了核聚变,选项C错误;目前核电站获得核能的途径是核裂变,选项D错误。4.A核电站发电的过程是先将核能转化为内能,而后再将内能转化为机械能,最后将机械能转化为电能,A正确;核电站利用的是核裂变,而太阳的热核反应是核聚变,B错误;放射性可用于医疗等方面,放射性元素还可以作为示踪原子,对人类有益,C错误;核裂变是可控的,核聚变不可控,D错误。5.D多开城市亮丽工程的景观灯和霓虹灯,消耗的电能更多,选项A错误;停止向所有工厂、企业和商店供电,虽然不会消耗电能,但是影响到人们正常的生产和生活,选项B错误;家用电器处于待机状态仍然消耗电能,长期处于待机状态,也会浪费一定的电能,选项C错误;离开教室前及时关掉电灯和电风扇,可节约用电,选项D正确。6.B在能的转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,这就是能量守恒定律,故选项A错误;核电站都是利用核裂变释放的能量来发电的,故选项B正确;核能属于不可再生能源,故选项C错误;能量在转移、转化过程中总是守恒的,但是能量的转化具有方向性,所以要节约能源,故选项D错误。7.A太阳能来自地球以外,应归属于第一类,核燃料(如铀)来自地球,归属于第二类。8.C光电池板是将光能转化为电能;照明灯是将电能转化为光能;蓄电池夜晚放电,将化学能转化为电能。所以选项C正确。9.B“可燃冰”属于一次能源,还属于不可再生能源,选项A不合题意。人们常说,太阳是人类的“能源之母”,地球上很多能量都来自太阳能,选项B符合题意。可燃冰的学名为“天然气水合物”,是天然气在0℃和压强是30倍标准大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80%~99.9%,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比煤、石油、天然气都要小得多,选项C不合题意。可燃冰的主要成分是天然气,燃烧时化学能转化为内能,选项D不合题意。10.D汽车刹车时车的动能转化为内能,这些内能就散失到空气中去了,即使收集起来也不能再作为车行驶的动力。11.解析本题考查能源的分类以及人类对能源的利用情况。煤、石油、天然气这三种能源都属于不可再生能源,由于煤是不可再生能源,所以煤的储存量是有一定数量的,会越来越少,不会增多,所以我国目前的能源结构是不合理的。答案不可再生不合理的12.答案发电机热机(从左向右)13.解析“石漠化”现象的产生与人类过度砍伐树木、破坏植被、大量消耗柴薪能源有关,补救的办法是植树造林、保护植被。答案(1)水土流失(2)植树造林,防止水土流失14.解析(1)石油和煤炭是由动植物经过千万年的地质作用形成的,是化石能源。(2)风能、太阳能和生物质能,可以源源不断地从自然界得到,是可再生能源。(3)煤和石油在燃烧时产生大量的有害气体,会污染环境,可减少使用或者用其他能源代替。不可再生能源短期内不能从自然界得到补充,会越用越少,用可再生能源代替以节约能源。答案(1)煤石油(2)风能太阳能生物质能(3)引进“油电混合动力”和“电池动力”公交车(合理即可)15.解析(1)随着世界经济的快速发展,人类对能源的需求急剧增加,化石能源是不可再生能源,在不久的将来会被耗尽,人类正在不断开发和利用新能源,目前人类开发和利用的新能源有:核能、太阳能、风能、地热能、潮汐能等,煤、石油、天然气等能源有待进一步开发和综合利用。(2)化学能转化为电能,主要是化学电池放电的过程;电能转化为化学能主要是化