第1节 能源利用的现状和面临的挑战
1.能列出不同历史时期人类利用的主要能源；了解什么是一次能源、二次能源及其特点。 2. 知道能量的转移和转化都是有方向性的。
1．人类利用能源的历程
凡是能提供能量的物质资源，都可以叫能源。煤、石油和天然气是由古代的动植物在长期地质变迁中形成的，所以称为化石能源。
(1)火的利用：钻木取火是从利用自然火到利用人工火的转变，开启了以 作为主要能源的时代。
(2)化石能源的利用：蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑。化石能源是当今世界的主要能源，推动了化石燃料工业的兴起，使人类进入工业化社会。
(3)化石能源等不能在短期内从自然界得 到补充，所以这类能源叫作 。水能和风能等能源可以在短期内从自然界得到补充，这类能源叫作 。 可再生能源与不可再生能源都是可以直接从自然界获得的能源，我们称这样的能源为 。无法从自然界直接获取，必须通过消耗 能源才能得到的能源称为 能源，例如 属于二次能源。
2．能源利用面临的挑战
能量的转化和转移都是具有 性的，人们是在能量的转化和转移过程中利用能量的，能源的利用是有条件的，我们所能利用的能源是有限的，所以要 能源。
重难突破
1．能源的分类
能源家族从不同角度可以有不同的分类方法。
(1)按其能否从自然界直接获得分为：一次能源和二次能源。
(2)按能否循环再生分为：可再生能源和不可再生能源。
(3)按照人类开发早晚分为：常规能源和新能源。
煤、石油、天然气及水能等属于常规能源；核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能、生物质能等属于新能源。
(4)按提供能源的物质种类分为：化石能源、核能、风能、太阳能、地热能、海洋能等等。随着科学技术的不断进步，能源家族的新成员还会不断增加。
【典例1】现列出了以下形式的能源：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、核能、电能。在这些能源中属于化石能源的有________________；属于可再生能源的有________________；属于一次能源的有____________________；属于二次能源的有____________。
2．能源利用面临的挑战
目前作为人类主要能源的化石能源储量并不丰富，而且化石能源开发利用后不能再生，如果长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽，所以开发新能源、更好地利用已知能源，是全球范围内的重要课题。
【典例2】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( )
A．在这一年中国水电消耗的比例比世界的大
B．世界消耗的能源以化石能源为主
C．因为煤炭是二次能源，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
1．下列能源中，属于二次能源的是( )
A．煤 B．汽油
C．太阳能 D．石油
2．下列能源中，属于可再生能源的是( )
A．石油 B．可燃冰
C．太阳能 D．核能
知识点二 能源利用面临的挑战
3．为了保护地球这个人类共同的家园，下列能源中是我们更应该去积极开发和利用的是( )
A．煤 B．石油
C．天然气 D．太阳能
4．能源既是国家经济发展的命脉，也是国家发展战略的重要支柱。全国多地有效调整能源结构，稳步发展安全高效的能源体系，合理利用如图所示三种发电方式，并取得了显著成效。
(1)火力发电常使用煤作燃料，煤、石油等化石能源属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)B中的能量转化方式是把________ 能转化成电能。
(3)与C相比，A、B发电的共同优点是____________________(合理即可)。
1．下列发电站利用不可再生能源发电的是( )
A．火力发电 B．光伏发电
C．水力发电 D．风力发电
2．“立式大风车”是一种由风力驱动使轮轴旋转的机械。下列与大风车所用能源同属于可再生能源的是( )
A．太阳能 B．天然气
C．石油 D．煤炭
3．(2024·广东广州)了解能源分类对实现能源可持续发展有重要的意义。下列能源既是来自太阳辐射的能源，又属于可再生能源的一组是( )
A．煤炭、沼气 B．石油、潮汐能
C．风能、水能 D．柴薪、天然气
4．三峡水电站是当今世界上装机容量最大的水电站。三峡大坝横跨长江，雄伟壮丽。下列说法正确的是( )
A．水力发电是将电能转化为机械能
B．水能是一次能源，电能是二次能源
C．利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内能，用来发电
D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性
5．太阳能属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。某光伏发电站年均发电量约为2.9×1012 J，相当于完全燃烧________ kg煤炭释放的热量。(q煤＝2.9×107 J/kg)
6．2024年3月2日，神舟十七号航天员出舱修复受损的太阳翼，使其将太阳能转化为电能的功能恢复正常。太阳能、太阳翼分别属于( )
A．可再生能源、电源
B．可再生能源、用电器
C．不可再生能源、电源
D．不可再生能源、用电器
7．(2024·甘肃兰州)2024年4月至10月，世界园艺博览会在成都举行。本届世园会的主题为“公园城市 美好人居”，秉持“绿色低碳、节约持续、共享包容”的理念。下列说法中不正确的是( )
A．园区内的输电线如果用超导材料制作，可以降低由于输电线发热而引起的电能损耗
B．园区内使用新能源转运车，是因为新能源汽车比燃油车的能量转化效率高
C．园区内使用节水装置，是因为地球上淡水资源有限，我们需要节约用水
D．因为自然界中的能量是守恒的，所以我们不需要节约能源
8.(2024·山东济宁)小球在摆动过程中(如图)，由于摩擦的存在，一部分机械能会转化为________，这部分能量不可能自动地再转化为机械能，如果没有能量的补充，小球最终会停止运动。研究表明，自然界的能量是守恒的，能量的转化与转移具有________性。 第1节 能源利用的现状和面临的挑战
1.能列出不同历史时期人类利用的主要能源；了解什么是一次能源、二次能源及其特点。 2. 知道能量的转移和转化都是有方向性的。
1．人类利用能源的历程
凡是能提供能量的物质资源，都可以叫能源。煤、石油和天然气是由古代的动植物在长期地质变迁中形成的，所以称为化石能源。
(1)火的利用：钻木取火是从利用自然火到利用人工火的转变，开启了以柴薪作为主要能源的时代。
(2)化石能源的利用：蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑。化石能源是当今世界的主要能源，推动了化石燃料工业的兴起，使人类进入工业化社会。
(3)化石能源等不能在短期内从自然界得 到补充，所以这类能源叫作不可再生能源。水能和风能等能源可以在短期内从自然界得到补充，这类能源叫作可再生能源。 可再生能源与不可再生能源都是可以直接从自然界获得的能源，我们称这样的能源为一次能源。无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源称为二次能源，例如电能属于二次能源。
2．能源利用面临的挑战
能量的转化和转移都是具有方向性的，人们是在能量的转化和转移过程中利用能量的，能源的利用是有条件的，我们所能利用的能源是有限的，所以要节约能源。
重难突破
1．能源的分类
能源家族从不同角度可以有不同的分类方法。
(1)按其能否从自然界直接获得分为：一次能源和二次能源。
(2)按能否循环再生分为：可再生能源和不可再生能源。
(3)按照人类开发早晚分为：常规能源和新能源。
煤、石油、天然气及水能等属于常规能源；核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能、生物质能等属于新能源。
(4)按提供能源的物质种类分为：化石能源、核能、风能、太阳能、地热能、海洋能等等。随着科学技术的不断进步，能源家族的新成员还会不断增加。
【典例1】现列出了以下形式的能源：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、核能、电能。在这些能源中属于化石能源的有________________；属于可再生能源的有________________；属于一次能源的有____________________；属于二次能源的有____________。
解析 这些能源中，化石能源有：煤、石油、天然气。可再生能源有：风能、水能、太阳能。一次能源有：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、核能。二次能源是指无法从自然界获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源，如电能等。
答案 煤、石油、天然气 风能、水能、太阳能 煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、核能 电能
2．能源利用面临的挑战
目前作为人类主要能源的化石能源储量并不丰富，而且化石能源开发利用后不能再生，如果长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽，所以开发新能源、更好地利用已知能源，是全球范围内的重要课题。
【典例2】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( )
A．在这一年中国水电消耗的比例比世界的大
B．世界消耗的能源以化石能源为主
C．因为煤炭是二次能源，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
解析 在这一年中国水电消耗的比例为5.9%，比世界的(6.4%)小，A错误；世界消耗的能源以化石能源为主，B正确；煤炭是一次能源，C错误；多烧煤少用天然气，污染严重，不符合建设生态文明城市的要求，D错误。故选B。
答案 B
随堂练习
知识点一 人类利用能源的历程
1．下列能源中，属于二次能源的是( B )
A．煤 B．汽油
C．太阳能 D．石油
2．下列能源中，属于可再生能源的是( C )
A．石油 B．可燃冰
C．太阳能 D．核能
知识点二 能源利用面临的挑战
3．为了保护地球这个人类共同的家园，下列能源中是我们更应该去积极开发和利用的是( D )
A．煤 B．石油
C．天然气 D．太阳能
4．能源既是国家经济发展的命脉，也是国家发展战略的重要支柱。全国多地有效调整能源结构，稳步发展安全高效的能源体系，合理利用如图所示三种发电方式，并取得了显著成效。
(1)火力发电常使用煤作燃料，煤、石油等化石能源属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)B中的能量转化方式是把________ 能转化成电能。
(3)与C相比，A、B发电的共同优点是____________________(合理即可)。
【答案】(1)不可再生
(2)太阳
(3)绿色环保
基础巩固
1．下列发电站利用不可再生能源发电的是( A )
A．火力发电 B．光伏发电
C．水力发电 D．风力发电
2．“立式大风车”是一种由风力驱动使轮轴旋转的机械。下列与大风车所用能源同属于可再生能源的是( A )
A．太阳能 B．天然气
C．石油 D．煤炭
3．(2024·广东广州)了解能源分类对实现能源可持续发展有重要的意义。下列能源既是来自太阳辐射的能源，又属于可再生能源的一组是( C )
A．煤炭、沼气 B．石油、潮汐能
C．风能、水能 D．柴薪、天然气
4．三峡水电站是当今世界上装机容量最大的水电站。三峡大坝横跨长江，雄伟壮丽。下列说法正确的是( B )
A．水力发电是将电能转化为机械能
B．水能是一次能源，电能是二次能源
C．利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内能，用来发电
D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性
5．太阳能属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。某光伏发电站年均发电量约为2.9×1012 J，相当于完全燃烧________ kg煤炭释放的热量。(q煤＝2.9×107 J/kg)
【答案】可再生 105
能力达标
6．2024年3月2日，神舟十七号航天员出舱修复受损的太阳翼，使其将太阳能转化为电能的功能恢复正常。太阳能、太阳翼分别属于( A )
A．可再生能源、电源
B．可再生能源、用电器
C．不可再生能源、电源
D．不可再生能源、用电器
7．(2024·甘肃兰州)2024年4月至10月，世界园艺博览会在成都举行。本届世园会的主题为“公园城市 美好人居”，秉持“绿色低碳、节约持续、共享包容”的理念。下列说法中不正确的是( D )
A．园区内的输电线如果用超导材料制作，可以降低由于输电线发热而引起的电能损耗
B．园区内使用新能源转运车，是因为新能源汽车比燃油车的能量转化效率高
C．园区内使用节水装置，是因为地球上淡水资源有限，我们需要节约用水
D．因为自然界中的能量是守恒的，所以我们不需要节约能源
8.(2024·山东济宁)小球在摆动过程中(如图)，由于摩擦的存在，一部分机械能会转化为________，这部分能量不可能自动地再转化为机械能，如果没有能量的补充，小球最终会停止运动。研究表明，自然界的能量是守恒的，能量的转化与转移具有________性。
【答案】内能 方向
