1、第2222課時能源與可持續(xù)發(fā)展知識梳理自主測試一二三一、能源的分類1.化石能源動植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的,如煤、石油、天然氣等。2.一次能源可以從自然界直接獲取。如風(fēng)能、水能、地?zé)崮堋⒑四堋⑻柲艿取?.二次能源不可以從自然界直接獲取。如電能等。知識梳理自主測試一二三二、核能和太陽能1.原子和原子核(1)原子的組成:由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子組成。(2)原子核的組成:由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成。2.核能(1)概念:質(zhì)量較大的原子核在發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合時釋放出的巨大能量。(2)獲得途徑:核裂變和核聚變。(3)核電站:利用核能發(fā)電,核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。3.太陽能(1

2、)本質(zhì):太陽內(nèi)部氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變,釋放出的巨大核能。(2)利用:用集熱器把物質(zhì)加熱;利用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化為電能。知識梳理自主測試一二三三、能源與可持續(xù)發(fā)展1.能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程是有方向性、不可逆的。2.能源的可持續(xù)發(fā)展(1)提高能源的利用率,減少能源使用對環(huán)境的破壞。(2)發(fā)展新的理想能源。3.不可再生能源消耗后不能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充的能源。如化石能源、核能等。4.可再生能源可以從自然界源源不斷地得到的能源。如水能、風(fēng)能、太陽能等。知識梳理自主測試一二三知識梳理自主測試12341.可以直接從自然界獲得的能源叫一次能源,必須通過消耗一次能源才能獲得的

3、能源叫二次能源。下列能源屬于二次能源的是()A.煤B.石油C.天然氣D.電能答案:D解析:像煤、石油、天然氣、風(fēng)能、地?zé)崮艿饶茉?可以從自然界直接獲取的統(tǒng)稱為一次能源。電能是必須通過一次能源的消耗才能獲得的,所以稱為二次能源。故選D。知識梳理自主測試12342.關(guān)于核電站、能量和能源,下列說法正確的是()A.目前人類已建成的核電站,都是利用核聚變發(fā)電的B.核電站的核廢料可以直接堆放在露天垃圾場C.所有能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程,都遵循能量守恒定律D.水能、風(fēng)能和太陽能都屬于不可再生能源答案:C解析:所有能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程都遵循能量守恒定律,故C正確。知識梳理自主測試12343.下圖是獲取電能的幾種途

4、徑,其中消耗不可再生能源又不會對大氣造成污染的是()答案:D解析:煤是不可再生能源,在燃燒過程中會對大氣造成污染,所以A不符合要求;太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,太陽能是可再生能源,所以B不符合要求;風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能,風(fēng)能是可再生能源,所以C不符合要求;核能發(fā)電是通過核燃料發(fā)生核裂變的方式,將核能轉(zhuǎn)化為電能,由于核燃料是有限的,所以核能屬于不可再生能源,且核能發(fā)電不會對大氣造成污染。故選D。知識梳理自主測試12344.天然氣是一種清潔燃料,很多地方的出租車使用天然氣代替柴油或汽油。天然氣屬于(選填“可再生”或“不可再生”)能源,它燃燒時產(chǎn)生的能轉(zhuǎn)化為車的機(jī)械能。答案:不可再生內(nèi)解析

5、:天然氣隨著使用會不斷減少,短時間內(nèi)從自然界得不到補(bǔ)充,因此屬于不可再生能源;天然氣在燃燒時,內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,內(nèi)能又轉(zhuǎn)化成汽車的機(jī)械能。考點(diǎn)梳理整合121.關(guān)于能源的分類問題對于能源問題,一般考查能源的分類問題。能源的分類方法很多:按產(chǎn)生方式分為一次能源和二次能源;按時間和開發(fā)情況可分為常規(guī)能源和新能源。煤、石油、天然氣這些化石能源以及核能使用后很難得到補(bǔ)充,屬于不可再生能源;風(fēng)能、水能、太陽能使用后可以得到補(bǔ)充,屬于可再生能源。解答此類問題的關(guān)鍵在于牢記定義,正確認(rèn)識常見能源的分類。考點(diǎn)梳理整合12【例1】 能源問題是現(xiàn)代社會發(fā)展的三大基本問題之一。能源家族中:煤炭、核能、石油、天然

6、氣、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?屬于不可再生能源的是;不是直接或間接來自太陽的是。(填序號)解析:煤、石油、天然氣和核能屬于不可再生能源,風(fēng)能和地?zé)崮軐儆诳稍偕茉?核能和地?zé)崮懿皇侵苯踊蜷g接來自太陽。答案:考點(diǎn)梳理整合12下列能源屬于可再生能源的是()A.風(fēng)能B.天然氣C.核能D.石油答案:A解析:風(fēng)能可以從自然界里源源不斷地得到補(bǔ)充,屬于可再生能源,故A符合題意。考點(diǎn)梳理整合122.能源的綜合計算問題解法探究以能源為切入點(diǎn)的綜合計算問題主要涉及以下幾個方面:能源的分類、能量的轉(zhuǎn)化、能源問題、環(huán)境污染問題等。以太陽能的利用為載體的綜合:一是以太陽能熱水器為載體的太陽能的轉(zhuǎn)化、熱量公式和電能的綜合;

7、二是以太陽能電池應(yīng)用為載體的光電轉(zhuǎn)換。電學(xué)和力學(xué)的綜合,主要運(yùn)用熱量公式Q=cmt,功的公式W=Pt、考點(diǎn)梳理整合12【例2】 同學(xué)們學(xué)習(xí)了“能源與可持續(xù)發(fā)展”的內(nèi)容后,知道火電站既能發(fā)電,又能供熱,隨著火電站技術(shù)不斷更新,煤的燃燒程度比傳統(tǒng)火電站更充分。為深入了解,他們對某火電站進(jìn)行調(diào)查,獲取信息如下:(1)4000t煤完全燃燒放出多少熱量?20h發(fā)電多少千瓦時?(q煤=3107J/kg)(2)該火電站的能量利用率是多少?(3)請你結(jié)合以上信息,寫出提高火電站能量利用率的方法。考點(diǎn)梳理整合12解析:(1)4000t煤完全燃燒放出的熱量Q放=mq煤=40001033107J=1.21014J。

8、20小時發(fā)電W電=Pt=510520kWh=1107kWh。(3)使燃料燃燒更充分(或“充分燃燒燃料”“充分燃燒煤”)。改進(jìn)轉(zhuǎn)化裝置,提高發(fā)電效率。減少各環(huán)節(jié)熱量散失,提高能量利用率。答案:(1)1.21014J1107kWh(2)58.3%(3)使燃料燃燒更充分改進(jìn)轉(zhuǎn)化裝置,提高發(fā)電效率減少各環(huán)節(jié)熱量散失,提高能量利用率(以上任選兩條即可)考點(diǎn)梳理整合12考點(diǎn)梳理整合12眾所周知,煤炭是不可再生能源,地球上儲量有限,節(jié)約能源關(guān)系到子孫后代的生存,火力發(fā)電是利用煤炭燃燒來發(fā)電的,煤炭在燃燒時會釋放大量二氧化碳、二氧化硫等有害氣體,能形成酸雨和大氣污染,會造成全球氣候?yàn)?zāi)難性的變化。節(jié)約1kWh電

9、約少消耗0.4kg煤,約少排放0.5m3二氧化碳和30g二氧化硫,因此,節(jié)約用電具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。(1)現(xiàn)居住在蘇州的人口大約有1000萬,約有350萬個家庭,假設(shè)每個家庭原來用三盞60W的普通燈泡照明,每天每盞燈正常工作4h,現(xiàn)將60W的普通燈泡都換成亮度相當(dāng)?shù)?1W節(jié)能燈。請你估算:蘇州市每天能節(jié)約多少千瓦時電?這些電若由火力發(fā)電廠提供,則需消耗多少千克煤?產(chǎn)生多少千克二氧化碳?(二氧化碳的密度為1.98kg/m3,估算時可取2kg/m3)(2)為增強(qiáng)節(jié)能環(huán)保意識,倡導(dǎo)低碳生活,請你從節(jié)約用電的角度提出一條合理化建議: 。考點(diǎn)梳理整合12答案:(1)約2106kWh約8105kg約2106kg(2)夏天開空調(diào)時將溫度提高1(只要建議合理均可)解析:(1)節(jié)約的電能是W=Pt=(0.06kW-0.011kW)343.5106h2106kWh按每節(jié)約1kWh電能少消耗0.4kg煤計算,總共少