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第二十二章 能源与可持续发展
第4节 能源与可持续发展
目录
知识梳理
01
课堂演练
02
课堂检测
03
课程要求 1. 了解能量的转化与转移的方向性,不可逆过程
2. 了解我国和世界的能源状况;对于能源的开发利用有可持续发展的意识
3. 有合理利用资源、保护环境的意识,能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所作为
课时重点 能源危机,可持续发展
课时难点 能量的转化与转移的方向性,不可逆过程
知识点1 能量转移和能量转化的方向性
方向性
知识梳理
1. 能量的转化、转移,都是有_____________的。
大气
知识点2 能源对环境的影响
2. 保护环境,控制和消除_____________污染,已经成为当前世界需要解决的重要课题。
知识点3 能源与可持续发展
便宜
3. 未来的理想能源必须满足以下几点:必须足够_____________,可以保证多数人用得起;相关的技术必须_____________,可以保证大规模使用;必须足够安全、_____________,可以保证不会严重影响环境。
成熟
清洁
知识点1 能量转移和能量转化的方向性
A
课堂演练
【典例1】下列关于能源和能量的说法正确的是( )A. 煤和石油都是不可再生能源
汽车可以从排放的尾气中吸收能量,不消耗新的能源,返回原地
达·芬奇设想的永动机是可以制成的
D. 目前的核电站是利用核聚变来发电
D
【变式拓展1】能量既不会凭空产生,也不会凭空消灭,只会由一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体。能源危机产生的根本原因是( )A.能量的转移和转化遵循能量守恒定律
B.人们在能量的转化或转移中利用能量
C.经转移或转化过程可利用能量增加
D.能量的转移和转化有方向性
思路点拨: (1)能源源不断地从自然界获得的能源是可再生能源,不能在短期内从自然界得到补充的能源是不可再生能源。(2)虽然自然界中的能量是守恒的,它既不会凭空消灭,也不会凭空产生,但由于能量的转化或转移具有方向性(如水只能从高处流向低处;热量只能从高温物体传向低温物体),所以自然界里无论什么运动都会产生热,热向四周扩散,成为无用的能量。(3)核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。
知识点2 能源对环境的影响
C
【典例2】节能减排、保护环境是全人类的共同责任。 日常生活中以下做法合理的是( )
随意把废旧电池丢到垃圾桶中
B. 家中的电视机可以长时间处于待机状态
C. 为了节能减排、保护环境,政府决定关停所有高能耗、高污染的工厂
D. 废水直接排放到江河
C
【变式拓展2】下列措施不属于节约用电的是( ) A. 电视机不用时切断电源
B. 离开教室随手关灯
C. 夏天用空调时把温度调得很低
D. 用节能灯代替白炽灯
思路点拨: (1)有利于环境保护就是对环境无污染,不能污染空气,不能污染水体,不能造成白色污染等方面。(2)节约能源就是提高能源的利用率。
【典例3】(2020西宁)2020年世界环境日的中国主题是“美丽中国,我是行动者”,下列做法或想法错误的是( )
在倡导“节能环保”的今天,尽可能使用风能、太阳
B. 因为能量在转化过程中是守恒的,所以能源是取之不尽,用之不竭的
C. 在输送电能上应用超导材料可以降低电能的损耗
D. 将使用后的废旧电池集中起来,统一处理
知识点3 能源与可持续发展
B
【变式拓展3】(2020铜仁)信息、能源和材料是现代文明的三大支柱。下列关于信息的传递、能源和能的转化,说法中正确的是( )
太阳能电池板是将太阳能转化为电能
B. 电磁波不能在真空中传播
C. 核能属于可再生能源
D. 煤、石油和天然气一定是未来的理想能源
A
思路点拨:能源是有限的,人类离不开能源,必须合理使用能源。
1. (3分)下列能源在利用时,对环境几乎无污染的是( )
太阳能
B. 煤
C. 核能
D. 天然气
课堂检测
A
限时10分钟 总分30分_ 得分____
B
2. (3分)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( )
“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
D
3. (3分)我们在节约能源的同时,还应开发和利用新的能源,作为未来的理想能源应满足一定的条件。下列不符合理想能源必要条件的是( )
A. 必须足够丰富,可以保证长期使用
B. 必须足够便宜,可以保证多数人用得起
C. 必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境
D. 必须足够昂贵,可以保证节约使用
D
4. (3分)下列关于能源的说法,正确的是( )
风能是不可再生能源
B. 太阳能、水能是二次能源
人类已建成的核电站是利用核聚变发电的
D. 化石能源的大量使用造成了酸雨、雾霾等环境问题
A
5. (3分)下列说法正确的是( )
功和能量的国际单位都是“焦耳”
B. 电动机的能量转化效率比柴油机低
做功的过程一定有机械能转化为内能
D. 要“绿色发展”就不能使用常规能源
6. (3分)图22-4-1是一款太阳能座椅,椅子顶部安装的硅光电池板,可储备能量供晚间使用,下列说法正确的是( )A. 硅光电池板是由超导材料制成的
B. 硅光电池板可以将太阳能转化为电能
C. 太阳能来源于太阳内部氢核的裂变
D. 太阳能属于不可再生能源
B
7. (3分)如图22-4-2所示是一款太阳能LED灯,下列有关说法错误的是( )
LED灯是由半导体材料制成的
B. LED灯可以把太阳能转化为电能
太阳能是可再生能源
D. 太阳能是太阳内部发生核裂变释放的能量
D
方向性
8. (3分)能量的转化和转移具有_______。热量_______自发地从低温物体传给高温物体;汽车制动时,由于摩擦,动能转化为内能,这些内能_______(后两空均填“能”或“不能”)自动地再次开动汽车。
不能
不能
煤、石油、核能
9. (3分)能源家族中,有煤、石油、风能、水能、核能、太阳能等,属于不可再生能源的有_____________;电能是_____________(填“一次能源”或“二次能源”)。 它可以使电动机转动,同时产生内能散失在空气中,但这些内能却无法自动转化为电能,该现象说明能量的转化具有_____________性。
二次能源
方向
10. (3分)氢气是一种有巨大发展前景的绿色能源,有人设想用电解水的方法制取氢气开发氢能源。
(1)已知在220 V、2 A的条件下,通电36 min可电解9.9 g水,问电解这些水需要的电能是多少?
(2)若氢气的热值为1.43×108 J/kg,电解9.9 g水能产生1.1 g的氢气,则这些氢气完全燃烧放出的热量是多少?
(3)根据以上计算,用电解水的方法开发氢能源是否可行?说明理由。
解:(1)消耗的电能W=UIt=220 V×2 A×36×60 s=9.504×105 J。
(2)氢气完全燃烧放出的热量Q=mq=1.1×10-3 kg×1.43×108 J/kg
=1.573×105 J。
(3)不可行。电解水产生的氢气完全燃烧后放出的热量
小于消耗的电能,有一部分能量转化为其他形式的能了。