1、1专题十五 能源和可持续发展【知识点归纳】1、能源家族1、化石能源：煤、石油、天然气等2、一次能源：可以从自然界直接获取的能源：如化石能源（包括煤、石油和天然气） 、水能、风能、太阳能、地热能、生物质能以及核能等。其中煤、石油和天然气是当今世界一次能源的三大支柱，构成了全球能源家族结构的基本框架。生物质能是日常生活中最常用能源之一。（2）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，由一次能源的消耗，由一次能源直接或间接转化而来的能源是二次能源。如电能、酒精、火药等。3、按人类开发早晚和使用的情况可分为常规能源和新能源。 （1） 、常规能源：煤、石油、天然气以及水能等人类已经利用多年
2、的能源叫做常规能源；（2）核能、太阳能、潮汐能、地热能等人类新近才开始利用的能源叫做新能源。3、从能源是否可在利用的角度可粉为再生能源和不可再生能源。3、从能源是否再利用用的角度可分为可再生能源和不可再生能源。 （1） 、可再生能源：可以在自然界里源源不断地得到的新能源叫做可再生能源。如水的动能、风能、太阳能、生物质能等。 （2）不可再生能源：会越用越少不可能在短期内从自然界得到补充的能源叫做不可再生能源。如煤、石油等。二、核能1、原子和原子核（1） 、原子的组成：原子是由质子、中子、电子三种颗粒组成的。质子带正电荷，电子带负电荷，中子不带电。质子的质量大约是电子的 1836 倍；中子质量跟质
3、子几乎相同。（2） 、原子核的组成：原子核是有质子和中子组成的4、核能（1） 、核能：由原子核的变化而释放的巨大能量叫做核能，也叫原子能。裂变：用中子轰击重核实，重核会分裂成大小相差巨变：较轻的核在超高温下结合新的较重的原子核，同时会释放核能，这种想象叫做巨变。（2） 、核能的获得途径：原子核的裂变能和原子核的巨变能。1、原子核裂变能铀核少到慢中子轰击裂变，释放出巨大的核能，同时还放出中子，中子继续轰击其他铀核就发生链式反应，链式反应不加控制，极短时间内释放出巨大能量，这就是原子弹爆炸的原理，若能控制链式反应，使核能平稳释放，就原子能和平利用。2、原子核聚变能：较轻的核在高温高压的条件小聚合成
4、较重的核，发生聚变，释放出巨大的能量就是原子核巨变能。太阳内部进行大规摸的聚变，释放的核能以电磁波的形式向外辐射，着就是太阳能。氢弹也是依据轻核聚变的原理制成的。3 核电站（1） 、核电站：利用核能发生的电站叫核电站，以建成的核电站都是利用重原子核裂变放的2能量发电。 （2） 、核电站具有消耗的燃料少，运输量小，成本低，功率大的特点，但需防止放射性物质泄漏，避免放射性污染，确保安全。三、太阳能1.来源、轻核聚变的核能以电磁波形式辐射出去。2.优点、 （1）十分巨大； （2）供应时间长久； （3）分布广阔；（4）无须开采、运输安全；（5）无污染。3.缺点（1）存在分散；（2）太阳能的功率变化大，
5、不稳定，给正常连续使用造成困难；（3）转换效率低；（4）转换系统造价过高。四、能源革命五、能源与可持续发展1.节约能源由于能量的转移和转化具有方向性，2.解决能源问题的主要出路-提高能源的利用率，开发和利用新能源，特别是开发利用核能和太阳能。提高能源的利用率、节约能源的根本是科学技术的进步；能源利用率就是有效利用的能量占消耗的能源所含能量的比例。六、能源消耗对环境的影响3.环境污染：燃料燃烧过程中会产生有害气体，燃料的不完全燃烧还会产生大量的粉尘，这些都会污染大气，危害人体健康，影响植物正常生长。4.环境影响：水土流失，土地沙漠化等。5.环境保护的主要措施：1、改进燃烧设备，尽量是燃料充分燃烧
6、；加装消烟装置，减少尘排放量。2、普及使用煤气和天然气，以代替家用煤气。3、集中供热，以减少烟囱的数目，既提高了燃料的利用率又减少了污染。4、开发利用污染小的新能源，如太阳能、核能等。6.未来的理想能源要满足哪些条件？答：第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第二，必须足够便宜，可以保证大多数人用的起；第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。【综合概述】本专题各知识点均要求从事例和资料出发，从能源与人类生存和社会发展、能源的开发和利用的角度，认识能源与可持续发展。在学习中要多联系生活，联系实际，多了解各方面的能源开发情况，扩大知识面，通
7、过讨论、分析和交流，提高分析和处理问题的能力，培养可持续发展意识，增强将科学服务于人类的使命感和责任感。【考点预测】一、能源的分类【例题 1 】 下列能源中，属于可再生能源的是（ ）3A石油 B水能 C天然气 D煤 【解析】 本题考查的是可再生能源的概念。所谓不可再生能源是指不可能在短时期内从自然界得到补充的能源，可再生能源是指可以在自然界里源源不断地得到的能源石油、天然气和煤等化石能源会越用越少，属于不可再生能源；水能属于可再生能源答案： B【跟踪练习】1. 有下列各种能源：A.天然气 B.水能 C.石油 D.核能 E.地热能 F.电能 G.太阳能 H.潮汐能。其中属于不可再生能源的有 ；属
8、于二次能源的有 ；属于化石能源的有 。2. 我国将于 2006 年月日开始实施可再生能源法这部法律不仅向人们显示了可再生能源对于未来社会生活的重大意义，同时，也为可再生能源未来的发展指出了更明确的方向（1）目前我国常用的能源有煤炭、石油、天然气、风能、水能、核燃料、太阳能等，其中属于可再生能源的是_（2）与不可再生能源相比，可再生能源的主要优点是：(只要求写出 1 条)_3.为改善驻守在南沙某岛礁边防战士的工作、生活条件，今年在岛上安装了太阳能电池板白天，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上，蓄电池为探照灯供电这样白天与晚上的能量转化形式是 （ ）A白天：太阳能内能电能 B白天：太阳能电能化学能C晚
9、上：化学能电能太阳能 D晚上：化学能电能化学能44.下面能源中，属于一次能源的是 （ ）A.地热能 B.潮汐能C.电能 D.核能答案：1. ACD F AC 2. （1）风能、水能、太阳能（ 2）可以从自然界源源不断地获得（可再生） ；清洁（无污染）等 3.B 4.ABD 二、新能源及其利用【例题 2 】 关于核能的获得，下列说法中正确的是（ ）A核反应堆是原子核裂变时，在极短时间内释放出大量核能的装置B当原子核内部发生变化时会释放出巨大的能量，核裂变和核聚变是获得核能的两种方式C核电站是使核能转化为内能再通过汽轮发电机转化为电能的装置D目前，在核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变【例题 3
10、】出行是人们工作、生活必不可少的环节，出行的工具多种多样，使用的能源也不尽相同，自行车、电动自行车和燃油汽车所消耗能量的类型分别是 （ ） 生物能 核能 电能 太阳能 化学能A. B. C. D.分析解答自行车消耗的是人的生物能，电动自行车消耗的是蓄电池的电能，燃油汽车消耗的是内燃机的化学能. 【跟踪练习】1.请你列举核能的一个应用实例 ,再说出一个利用核能可能带来的问题 .2.目前直接利用太阳能的途径有两种，一种是把太阳能转化为 能，5如用集热器把水等物质加热，这是用 方式增加水等物质的内能；另一种是把太阳能转化为 能，如太阳能电池。3.关于太阳能以下说法中正确的是 （ ） A.太阳能热水器
11、直接利用了太阳能B.通过光合作用将太阳能转化成了植物的化学能C.石油、煤的化学能不是由太阳能转化来的D.太阳能是解决能源问题的重要出路之一4.太阳能热水器已成为家用热水器的主流，观察并调查太阳能热水器的最大优势是什么？它在安装时与其他热水器有什么不同？5. 有一个伞形太阳灶每分钟每平方米吸收太阳能 3.0104 J，如果它的使用效率为 40%，吸热面积为 3 m2，则此太阳灶的功率是多少？6. 太阳能是个巨大的能源，其总辐射功率为 3.81023 kW，即每秒钟向周围空间辐射的热量相当于 1.31019 kg 标准煤完全燃烧时放出的能量.你能算出这些能量为多少焦？这些能量能使多少吨水的温度从
12、15 升高到 55 ？（标准煤的热值是 3.4107J/Kg）6答案：1. 核电站(核动力、核医学)；核污染（核辐射、核泄漏） 2. 内 热传递 电 3.ABD 4. 太阳能热水器最大优点是节约能源 .装在室外，并且让太阳能直接照射的地方. 5. 600 W. 16. 4.421026 J 0.261019 t. 三、能源与可持续发展【例题 4】农作物的秸秆是一种宝贵的资源，但不少农民在收割后为了方便，在农田里大量焚烧. 请你指出大量焚烧秸秆的害处(举两个)，_；_. 【解析】农作物的秸秆是经光合作用吸收了大量的太阳能，所以蕴藏了一定的能量，焚烧掉浪费资源；同时产生大量的二氧化碳等其它废气，所
13、以也污染空气. 【例题 5】保护环境、节约能源要从我做起，下面的说法中，需要改正的是A及时关掉未关紧的水龙头；养成人走灯灭的习惯B尽可能用太阳能热水器代替电热水器C及时将生活垃圾、废电池装在一起丢弃到垃圾箱中7D用洗脸水冲厕所；将废报纸、洒瓶等送到废品收购站【跟踪练习】1.目前，化石燃料是人类生产、生活的主要能源。随着全球能量使用的增长，化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭。世界各国人民的节能意识正在日趋增强，科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面，做着积极的努力。请你回答： （1）有待继续开发、利用的能源有（至少答 3 种）：。（2）用化学方程式表示出一个由化学能转化为内
14、能的例子：。（3）生产、生活中存在着化学能和电能的相互转化。请你举出一个在使用中由化学能转化为电能的例子： 。（4）氢气具有热值高且 的特点，因此被认为是最清洁的燃料。2.乌鲁木齐是全国大气污染最严重的城市之一，每年的 10 月 15 日，在长达半年的采暖期内，遍布乌鲁木齐市城区和郊区的成千上万台大大小小的锅炉，便同时炉火升腾，每年都要烧掉 800 万吨煤炭，向天空排放 6 万吨烟尘，9 万多吨二氧化硫分摊到首府 200 万市民，每人可得到 3 公斤烟尘、4.5公斤二氧化硫等来自空中的“礼物” ，再加上近万辆出租车、公交车排出的尾气为此市政府和环保部门付出了很大的努力，出台了许多政策，假如你是
15、环保小卫士，你会提出哪些合理的建议改善这种状况，还省府一片蓝天？（至8少答三种）3.下列关于能源的说法正确的是 （ ）A煤、石油是当今人类利用的主要能源，它们是不可再生能源B天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用C如果大量利用太阳能，可能使太阳能在短期内消耗殆尽D水能和风能可以从自然里得到，是可再生能源分析解答答案选4.“能源危机“是当今世界各国共同面临的问题，对此，以下措施可行的是 A人人都要自觉做到节约用水、节约用电、不浪费和人为毁坏物品B关闭现有的火力发电站C各地都要新建水力和风力发电站D停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代答案：1.（1）核能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、煤、石油、天然气、可燃冰等 （2 ）C+O2 CO2 开放答案，只要合理即可 （3）干电池 开放答案，只要合理即可 （4）生成物是水，无污染 （1）推广使用气、电、太阳能等清洁能源 （2）多种树、种草、改变环境 （3）提高锅炉效率和燃料的利用率 （4）集中供暖，减小污染 （5）加强消烟除尘设备的改造和使用. 3.A、D 4.A
