【金版新学案】2013-2014学年高中物理同步配套辅导与检测（粤教版，选修3-3）：第三章 第五节　能源与可持续发展 第六节　研究性学习　能源的开发利用与环境保护（43张ppt）

课件43张PPT。第五节　能源与可持续发展
第六节　研究性学习　能源的开发利用与环境保护热力学基础1．了解能源与人类生存发展和社会发展的关系．
2．知道温室效应的成因、危害和控制措施．
3．知道酸雨的成因、危害和控制措施．
4．知道什么是能量降退．
5．要求就能源与环境问题开展研究性学习．煤、石油、天然气、木材、水能等．像煤、石油、天然气等矿产燃料以及水能资源，是目前人类广泛应用的能源，在技术上也比较成熟，称之为常规能源．除这些常规能源外，目前人类正在积极研制其他很有利用前途的能源，像核能、太阳能、潮汐、地热、生物能等，这些刚开始利用或正在积极研究、有待推广的能源，我们称之为新能源．为什么还要寻找新能源？1．能源与环境
(1)常规能源：人类已经利用多年的能源．如______、________、________.
(2)新能源： ______、______、________.
(3)人类使用能源时对环境的影响：
________、________、__________.
(4)大气污染最突出的影响是：________和____．煤石油　 天然气太阳能　潮汐能　生物质能气温升高　土壤酸化　海平面上升温室效应　酸雨2．温室效应：温室效应是由于________________________________含量增大而形成的．石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳．
3．酸雨：大气中酸性污染物质，如二氧化硫、二氧化碳、氢氧化物等，在降水过程中溶入雨水，使其成为酸雨．煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等物质．
4．能量降退
能量是守恒的，但是随着能量被一层层利用，转化之后的能量会变得越来越难以收集和利用，这种能量______________的现象称为能量降退．可利用程度降低大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)能源1．能源：凡是能够提供可利用能量的物质统称为能源．
2．常规能源与新能源．
(1)常规能源：人类已经利用多年的能源．如：煤、石油、天然气等．(2)新能源：人类近期才开发利用的能源．如：风能、潮汐能、太阳能、原子能、沼气等．
3．一次能源和二次能源．
(1)一次能源：自然形式未经加工的能源．如：煤、水力能、潮汐能、生物质能、太阳能等．
(2)二次能源：由一次能源直接或间接转化而来的能源．如：电能、焦炭、煤气、液化气、煤油、汽油、柴油、甲醇、乙醇、丙烷、火药、氢能等．4．可再生能源和不可再生能源．
(1)可再生能源：指人类开发利用后，可以再生成的能源．如：风、流水、海洋热能、地热、地震、太阳辐射、潮汐等．
(2)不可再生能源：指人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源资源．如：化石燃料(煤、石油、天然气、油页岩、核燃料(铀、钍、钚、重氢)等． (双选） 关于能源，以下说法正确的是(　　)
A．煤、石油、天然气的最初来源可追溯到太阳能
B．汽油是一种清洁能源
C．水能是可再生能源
D．煤、石油、天然气等常规能源是取之不尽的 解析：煤、石油、天然气是动植物转化而来，其来源可追溯到太阳能，A正确；汽油燃烧后会生成有害气体，B错误；，水能是可再生能源，C正确；煤、石油、天然气是不可再生能源，存量有限，D错误．
答案：AC1．凡是能够提供某种形式的能量的物质或物质运动，统称为能源．如图所示“能源分类相关图”，四组能源选项中，全部符合图中阴影部分的能源是(　　)A．煤炭、石油、沼气
B．水能、生物能、天然气
C．太阳能、风能、潮汐能
D．地热能、海洋能、核能解析：由题意可知阴影部分的能源是都应属于图中3种能源的范围内，A选项中都是常规能源，错误；B、D选项中的天然气、核能是不可再生能源，错误； C选项中的能源才符合要求．C正确．
答案：C能源与环境人类能源的总来源是太阳．这就是说，不仅风能、水力能、海浪能、生物质能、太阳能等自然能源来自太阳，就是矿物燃料煤、石油、天然气也来自太阳．以上这些属于一次能源，由一次能源生产的电力属于二次能源．
1．能给环境带来的影响．
目前在人类能源当中挑大梁的一次能源是煤、石油、天然气这些矿物燃料．矿物燃料的大量使用，给环境带来十分广泛的影响： (1)矿物燃料的开采要毁掉一些土地，有时不可避免地要占用一部分农田．
(2)矿物燃料的运输也会带来环境问题，如海上石油运输，经常发生事故，泄漏的原油污染大片海域；就是不发生事故，压舱水的排放也常常在小范围内使海域受到污染．
(3)矿物燃料的燃烧，对环境产生的影响最大．其中硫氧化物、氮氧化物等各种有害气体污染空气，已经使人们难以忍受，如被称为“空中死神”的酸雨．因为矿物燃料的燃烧总是要排放出非常多的二氧化碳，甚至达到改变空气成分的比例的程度，使地球的气温升高，造成温室效应，会造成两极冰川融化，海平面升高等，这已经成了一个全世界格外关注、十分头疼的环境问题.
(4)环境污染的种类：大气污染、水污染、噪声污染具体有：温室效应、酸雨、光化学污染．2．怎样才能减少因能源使用而带来的环境影响呢？
(1)要节约能源．减少全人类的能源消耗，才能减少二氧化碳的排放．这是从环境保护的角度说，节约能源势在必行．另一方面，能源本身也存在着危机．据勘察，地球上可供开采的石油有816亿吨，天然气495亿吨，煤10万亿吨．现在全世界每年的能源总消耗量大体上是95亿吨标准煤，其中主要的是石油、天然气和煤，分别占45%、19%、25%，此外，还有7%的水电，3%的核能．按照目前的消费状况，石油将在三四十年内采完，煤炭虽多，也只能开采250年左右．以后，随着科技水平的提高，这些矿物能源的储量也可能提高，但是，不管怎么说，地壳运动给我们预备下的矿物燃料总是有限的，我们用一点就少一点.
(2)要利用高科技，开发新能源．目前原子能发电已进入实用阶段，受控热核聚变的探索也在步步前进，有望加入人类能源的行列． (3)要积极利用自然能．其中包括，直接利用太阳能，太阳能发电、风力发电、海浪，潮汐发电、水力发电等．这些能源的使用，基本上对环境没有污染，因此被人们称作“清洁能源”.
(4)还必须治理矿物能源燃烧产生的污染物.
(5)要注意解决广大农村的能源问题．全世界的广大农村，能源相当缺乏．全球大约有15亿农村人口用不上煤、石油、天然气这些矿物燃料，他们只能砍柴烧，或烧牛羊粪或烧作物秸秆．有的农民要花费很大精力去剥树皮、砍灌木、铲草根、拣牛粪．这样做的结果，毁掉了很多树木，破坏了绿色植被，对生态环境也是一种巨大的破坏．由于全世界每年要烧掉4亿吨以上的牛粪和秸秆，使越来越贫瘠的土壤丧失了很多有机物还田的机会．不解决这些农民的能源问题，他们的生存环境就会更加恶化，他们也难以摆脱贫困的境地．
3．能量降退
能量是守恒的，但是随着能量被一层层利用，转化之后的能量会变得越来越难以收集和利用，称为能量品质降低，也就是能量降退． 下列供热方式最有利于环境保护的是(　　)
A．用煤做燃料供热
B．用石油做燃料供热
C．用天然气或煤气做燃料供热
D．用太阳能热水器供热解析：煤、石油、天然气可使我们获得大量的内能，但由于这些燃料中含有杂质以及燃烧不充分，使得废气中含有粉尘、一氧化碳、二氧化硫等物质而污染大气，A、B、C错误；而太阳能是一种无污染的能源，应大力推广，D正确．
答案：D2．（双选）关于“温室效应”，下面说法正确的是(　　)
A．太阳能源源不断地辐射到地球，由此产生了“温室效应”
B．煤、石油燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应”
C．“温室效应”使得地表气温上升，两极冰川融化
D．“温室效应”使土壤酸化 解析：“温室效应” 的产生是由于煤、石油燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，它的危害是地表气温上升，两极冰川融化、是海平面上升，淹没沿海城市、海水倒灌和土地盐碱化等，酸雨才使土壤酸化，B、C正确；A、D错误．
答案：BC1．下列说法错误的是(　　)
A．煤、石油和天然气都属于一次能源
B．煤、石油和天然气都属于二次能源
C．人们把煤、石油、天然气叫做常规能源
D．电能是使用最方便的能源． 解析：一次能源包括煤、石油、天然气、水力、核燃料、太阳能、生物质能、低热能等，二次能源主要有电能、焦炭、煤气、蒸汽、热水以及汽油、煤油、柴油等石油制品．生产过程中排出的余热也属于二次能源．其中煤、石油、天然气叫做常规能源．
答案：B2．下列说法中错误的是(　　)
A．水流能和风能都是“可再生能源”　
B．太阳能是一种清洁能源
C．沼气是一种新能源　
D．核能对环境的污染比常规能源对环境的污染大 解析：人类应用较多的能源是常规能源，如煤、石油、天然气等．当前正在开发的新能源有核能、太阳能、风能、地热能、沼气等．水流能、风能、太阳能是没有污染又取之不竭的能源．只要安全措施配套，核能对环境的污染比常规能源对环境的污染小得多．
答案：D 3．下面关于热机的说法中，正确的是(　　)
A．热机是把内能转化为机械能的装置
B．热机是把机械能转化为内能的装置
C．只要对热机不断的革新，它可以把气体的内能全部转化为机械能
D．即使没有漏气，也没有摩擦等能量损失，内燃机也不能全部转化为机械能解析：热机是把内能转化为机械能的装置，A正确，B错误；工作过程中一定有一部分内能排放给低温物体(冷凝器或大气)，即不能把内能全部转化为机械能，C错误， D正确．
答案：AD4．关于能源的开发与利用，下列观点错误的是(　　)
A．能源是有限的，无节制的利用能源，是一种盲目的短期行为
B．根据能量守恒定律，能源是取之不竭的
C．能源的开发和利用，必须同时加强环境保护
D．不断开发新能源，是缓解能源危机、加强环境保护的主要途径 解析：能源是有限的，能量转化是守恒的，但能量的可利用程度是逐渐降低的．B选项观点错误．
答案：B5．下列哪些现象属于能量降退(　　)
A．电能通过电灯的电阻丝变为光能
B．利用水流发电变成电能
C．火炉生火把房间烤暖
D．电池的化学能转化为电能解析：A、B、D选项的能量转化利用程度很高．火炉生火取暖的过程中，有一部分内能以热量的形式传给周围的空气，变为周围环境的内能，这些能量可利用程度降低，即能量降退，C正确．
答案：C6．能源利用的过程实质上是(　　)
A．能量消失的过程
B．能量创生的过程
C．能量转化和转移的过程
D．能量转化和转移并逐渐消失的过程解析：能源的利用过程是做功或热传递的过程，前者是转化，后者是转移，但总量不变，能量不会消失，也不会创生，C正确，A、B、D错误．
答案：C7．（双选）CO2有个“怪脾气”，它几乎不吸收太阳的短波辐射，大气中CO2浓度增加能使地表温度因受太阳的辐射而上升；另外，它还有强烈吸收地面红外热辐射的作用，阻碍了地球周围的热量向外层空间排放，使整个地球就像一个大温室，因此，大气中的CO2浓度增加能使地表温度逐渐上升，全球气候变暖．为缓解大气中的CO2浓度增加，可以采取的措施有(　　)
A．禁止使用煤、石油、天燃气
B．开发使用核能、太阳能 C．将汽车燃料由汽油改为液化石油气
D．植树种草解析：现阶段人类还有一定量的用煤、石油、天然气，它们能提供大量的内能，不使用就可惜了，A错误；减少大气中CO2浓度可多利用不产生CO2的能源，如核能、太阳能，也可让植物进行光合作用多吸收CO2，B、D正确，液化石油气燃烧也会产生CO2，C错误．
答案：BD8.某地强风速度为14 m/s，设空气密度为ρ＝1.3 kg/m3，通过横截面积为400 m2的风全部使风力发电机转动，其动能有20%转化为电能，则发电的功率为多大？(取2位有效数字) 9．光滑的水平桌面上有一块质量M＝400 g的木块，被一颗质量m＝20 g以水平速度v＝500 m/s飞行的子弹击中，子弹射出木块时的速度v＝300 m/s.若子弹击中木块的过程中，系统损失的机械能全部转化为内能，其中η＝41.8%部分被子弹吸收使其温度升高，已知子弹的比热c＝125 J/(kg·℃)，试求子弹穿过木块过程中升高的温度． 解析：子弹穿过木块过程中，水平方向不受外力，由动量守恒可算出木块获得的速度，根据子弹击中木块系统损失的机械能可算出产生的热能，由此可算出子弹所升高的温度．
设子弹穿出木块后，木块的速度设为V，则mv＝mv1＋MV感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束