【新教材】教科版11.3 能源 学案 及 答案

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【学习目标】
1.通过对身边一些不可能实现的能量转化过程进行分析，理解能量的转化和转移有一定的方向性；
2.通过学习能源的划分标准和种类，认识到事物可以从不同的角度、依据不同的标准进行划分。
重点：理解能量转化的方向性，了解能源从不同角度的分类。
难点：理解能量的转化和转移具有方向性，理解能源的分类标准。
【自主学习】
1.能量的转化和转移具有 ________：研究表明，如果某个过程中涉及了热量，能量的转化（和转移）就将是“覆水难收”的，无法自发地沿 ________ 发生，除非耗费额外的能量予以补充。
2.能源就是 ________，是指能为人类提供某种形式能量的物质资源。
3.能源按其产生的方式可分为一次能源和二次能源。
(1) ________ 是指从自然界取得，可以直接利用的能源，有时也称为初级能源。
(2) ________ 是一次能源经过加工，转换成的另一种形态的能源。
4.一次能源按其资源的再生性可分为可再生能源和不可再生能源。
(1) ________ 是须经地质年代（亿万年）才能形成而短期内无法再生的一次能源。人类目前主要利用的就是这类能源。
(2) ________ 是能够不断得到补充以供使用的一次能源，它们是目前研究人员正在努力研究、开发的新能源。
5.一次能源按其资源利用的广泛程度和技术条件可分为常规能源和新能源。
(1) ________ 是指当前被广泛利用的一次能源。
(2) ________ 则是指目前尚未被广泛利用而正在积极研究以便推广的一次能源。
6.根据以上能源的分类，结合你所知道的物理知识，将下表填写完整。
一次 能源 按其利用 程度分为 常规 能源 如：(1) ________、________、________、水力
新能源 如：(2)________ 、________、_______、地热能、潮汐能、核能
按其资源的 再生性分为 不可再 生能源 如：(3) __________、__________、核燃料
可再生 能源 如：水力、太阳能、(4)__________ 、__________、__________、__________
二次 能源 如：(5) _______、_______、_______、_______、汽油、柴油、液化石油气、酒精
7.如果根据能源消耗后是否造成环境污染来分类，能源可分为污染型能源和清洁型能源。
请试着分析：煤炭、风、潮汐能、石油、水力、电力、太阳、柴火、地热能、核能，其中属于清洁型能源的有______________________________________。
【归纳整理】
【课堂练习】
1.“浩浩江水带来滚滚绿电”，下列能源中与水能同属于可再生能源的是（　　）
A.石油 B.天然气 C.煤炭 D.太阳能
2.下列各组能源中，都属于可再生能源的是（　　）
A.石油、天然气 B.水能、天然气 C.风能、太阳能 D.煤炭、木柴
3.下列能源中，能归入如图所示的中间阴影部分的是（　　）
A.核能 B.电能 C.太阳能 D.天然气
4.能源家族中有柴薪、煤、石油、天然气、水能、风能、太阳能、核能等，以下哪些能源均属于不可再生能源（　　）
A.柴薪、煤、太阳能 B.石油、天然气、风能 C.石油、煤、水能 D.煤、石油、核能
5.中国梦·小康梦，我国新农村建设如火如荼。许多村庄道路两侧安装了如图所示的太阳能路灯。下列与太阳能路灯有关的叙述中不正确的是（ ）
A.太阳能是可再生能源 B.硅电池板中的硅是半导体
C.给金属灯柱涂漆是为了防止灯柱锈蚀 D.硅电池板中的硅元素是地壳中含量最多的金属元素
6.能源是世界永恒的话题。对于能量、能源的认识，下列说法正确的是（　　）
A.做功过程只能实现能量的转化不能实现能量的转移
B.水能是可再生能源也是一次能源，电能是二次能源
C.要做到“节能减排”唯一途径是提高能量转化效率
D.只要做好技术保护，核能是没有污染的
【课后巩固】
知识点1：能量转化和转移的方向性
1.各种形式的能量都不是孤立的，能量在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的。下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是( )
(1)树林 (2)太阳 (3)燃煤电厂 (4)空调
A.(1)(2)(3)(4) B.(2)(3)(4)(1) C.(2)(1)(3)(4) D.(1)(3)(4)(2)
2.如图，小华坐在充满空气的房间里，突然这些空气自行聚拢到某一个角落，使人窒息。关于这个情境，下列说法合理的是( )
A.它违反了能量守恒定律，但可能发生 B.它不违反能量守恒定律，但不可能发生
C.它违反了能量守恒定律，但不可能发生 D.它不违反能量守恒定律，但可能发生
3.下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向性”的是( )
A.电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能
B.机械能可以转化为内能，内能也可以转化为机械能
C.动能可以和重力势能相互转化
D.热量自发从高温向低温物体传递，却不能自发从低温向高温物体传递
4.能量的转化和转移是具有方向性的。例如：冬天烤火的时候，人们燃烧煤获得 能，火炉把这些热量自动传递给周围的空气，这些热量 （选填“能”或“不能”）自动聚集起来再次利用。
知识点2：能源的分类
5.我国首辆月球车“玉兔号”成功登陆月球开展探测工作。下列能源中，不可能作为“玉兔号”在月球上工作能源的是( )
A.太阳能 B.核能 C.电能 D.汽油
6.科普小组同学调研了我省不同的发电站，如图所示，其中利用不可再生能源发电的是( )
A.太阳能发电站 B.东山风力发电站 C.永安火力发电站 D.水口水力发电站
7.下列能源中，不属于一次能源的是( )
A.核能 B.电能 C.地热能 D.水能
8.油页岩是一种矿物，燃烧油页岩释放出大量的热量，油页岩属于( )
A.一次能源、不可再生能源 B.一次能源、可再生能源
C.二次能源、不可再生能源 D.二次能源、可再生能源
知识点3：世界能源储量及需求
9.生活中可使用的燃料较多，为了减少对环境的污染，使用更方便，建议要选用的是( )
A.干木柴 B.煤炭 C.煤油 D.天然气
10.我国常规能源分布和能源的消耗很不均衡，出现“北煤南运、西电东送、西气东输”的现象。下列选项中不能有效地解决这一问题的是( )
A.修建三峡水电站
B.在东部地区修建若干火力发电站
C.在西北地区修建许多火力发电站
D.在东部地区修建几座核电站
11.如图分别是某一年中国与世界能源消耗结构图，从图和所学的知识可知( )
中国　　世界
A.在这一年，中国水电消耗的比例比世界的大
B.世界消耗的能源以可再生能源为主
C.因为煤炭是可再生能源，所以中国以煤炭为主要能源
D.多烧煤少用天然气符合建设生态文明城市的要求
12.能源危机是当今世界共同面临的问题，以下解决危机问题的措施中切实可行的是( )
A.人人都要节约用水、用电，不浪费能源和人为毁坏物品
B.关闭全部现有的火力发电站
C.停止使用石油、煤炭资源，而改用核能和太阳能
D.各地都要大力兴建水力和风力发电站
1.能量的转化具有方向性：说出下列什么能转化为什么能？
（1）电热器能量转化的方向是_____________________。
（2）给手机电池充电能量转化的方向是_____________________。
2.以下情景中，关于能量转化的说法正确的是（ ）
A.钻木取火的过程中，内能转化为机械能 B.电动机在通电转动过程中，机械能转化为内能
C.电磁感应现象中，电能转化为机械能 D.汽油机工作过程中，化学能转化为机械能
3.下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是（　　）
A.在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，热传递的方向只能从高温物体到低温物体，不会相反
D.汽车，刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力
4.关于能量转化与守恒的理解，下列说法中正确的是（　　）
A.凡是能量守恒的过程就一定会发生
B.摩擦生热的过程是不可逆过程
C.空调机既能致热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D.由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机
5.下列说法中正确的是（　　）
A.凡是不违背能量守恒定律的过程都一定能实现
B.内能在转化为机械能的过程中，只有部分内能可成为有用的机械能
C.在使用能源时不会减少自然界能的总量，但它们的可利用价值会降低
D.热量能够从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体
6.太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。一太阳能热水器储水容器的容量为50L，阳光照射2h，水温从20℃上升至40℃，若用酒精将这些水加热至相同的温度，需要燃烧 kg酒精。[假设酒精完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，酒精的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg]
7.中国已成为世界节能和新能源利用的第一大国，光伏发电、风电都稳居世界首位。光伏发电是将光能直接转化为电能的一种技术，如图所示是我国利用太阳能发电的光伏发电站，太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。大量研究表明，自然界中能的总量是不变的，由于能量的转化或转移具有 ，因而人类可利用的资源是有限的，所以我们仍然要注意节约能源。
8.2022年6月4日，长征二号F遥十四运载火箭开始加注燃料推进剂，于6月5日圆满完成神舟十四号发射任务。运载火箭燃料推进剂选择密度小、热值 的气体燃料，采用 和压缩体积的方法使气体燃料液化。神舟飞船进入太空后，利用太阳能电池板供电，太阳能属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
9.地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨标准煤，一些国家已着手商业开发利用。位于西藏自治区当雄县境内羊八井的地热发电站是中国最大的地热发电站。地热能是 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。
10.一次能源：可以从自然界 的能源为一次能源。如煤、石油、天然气、风能、水能、潮汐能、太阳能、地热能、核能、柴薪等；
二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源称为 。如电能。
11.光伏发电的核心部件是光伏板，光伏板吸收太阳能的多少是技术关键，它与什么因素有关？小明猜想光伏板吸收太阳能的多少可能与光伏板的面积、光照时间、光伏板的颜色有关。根据以上猜想，小明设计实验方案，进行了实验探究，实验数据记录如下表：
序号 光伏板的面积/m2 光照时间/ 光伏板表面所涂颜色 LED灯的发光时间/
1 0.1 10 黑色 30
2 0.1 20 黑色 60
3 0.3 10 黑色 90
4 0.1 10 白色
(1)该实验中光伏板吸收太阳能的多少是通过 来反映的，这是 法的应用。
(2)由表中 两组数据，可初步得到的结论是当光伏板的面积和表面颜色相同时，光伏板吸收太阳能的多少与光照时间有关，光照时间越 （选填“长”或“短”），光伏板吸收的太阳能越多。
(3)由表中1、4两组数据，可初步得到的结论是 。由表中数据分析可知，制作太阳能光伏板用 色材料较好。
(4)该研究主要采用的研究方法是 。
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
自主学习
1.方向性；相反方向
2.能为人类提供能量的物质资源
3.(1)一次能源；(2)二次能源
4.(1)不可再生能源；(2)可再生能源
5.(1)常规能源；(2)新能源
6.(1)煤、石油、天然气；(2)太阳能、风能、生物质能；(3)煤、石油；(4)风能、潮汐能、地热能、生物质能；(5)电能、蒸汽、焦炭、沼气
7.风、潮汐能、水力、太阳能、地热能、核能
课堂练习
1.D
2.C
3.A
4.D
5.D
6.B
课后巩固
知识点1：能量转化和转移的方向性
1.C
2.B
3.D
4.内；不能
知识点2：能源的分类
5.D
6.C
7.B
8.A
知识点3：世界能源储量及需求
9.D
10.B
11.A
12.A
能力提升
1.（1）电能转化为内能；（2）电能转化为化学能
2.D
3.D
4.B
5.BCD
6.可再生；0.28
7.可再生；方向性
8.大；降低温度；可再生
9.可再生
10.直接获取；二次能源
11.(1)LED灯的发光时间；转换
(2)1、2；长
(3)当光伏板的面积和光照时间相同时，光伏板吸收太阳能的多少与表面颜色有关，黑色光伏板吸收的太阳能更多；黑
(4)控制变量法
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