1、w 第 30 专项 能的守恒和能源开发重难点专项分类训练点击重难点一、能源能源是人类生存和发展不可缺少的物质基础之一。能源的种类多种多样，常用的能源有煤、石油、天然气等化石燃料能源，以及风能、水能、太阳能、核能、地热能、潮汐能等其他能源。其中煤、石油、天然气等化石能源是人类目前使用的主要能源。核能是原子核发生变化时释放的能量。获得核能的主要途径有：裂变和聚变。核电站是目前人类利用核能的装置。二、能量转化和守恒能量既不会消灭，也水会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。这就是能的转化和守恒定律。能的转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定
2、律之一。评析中考点考点 1 低碳经济是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。以下说法中错误的是( )A 开发新能源汽车在汽车上装新型沙漠太阳能电池板，或者研发混合动力汽车、电动车等新能源技术，可以减少石油消耗量，减少碳排放B 大量授资绿色能源风能和太阳能路灯，或者利用氢气作燃料，可以达到节能减排的目的C 大规模改造我国北方需要供暖的办公楼宇，更换原有的采暖系统，代之以节能和环保型新设备，我们可以采用核能来供暖以代替之前用煤炭燃烧水产生蒸汽的办法
3、，减少碳的排放D 研究出只燃烧酒精的汽车，甚至其他机械工业也只采用酒精做燃料，就可以代替石油，完全达到无碳排放思路点拨根据题目提供的低碳经济的定义来判断四种说法中不符合的说法。解答辨析酒精属于清洁燃料可以代替石油，但酒精在燃烧时，二氧化碳仍有排放所以不能完全达到无碳排放。故答案为 D。考点点评本题考查社会热点问题：低碳与能源开发。解题时需理解题意，运用积累的知识综合考虑。(1)太阳能收集板的能量转化情况是 。(2)为最大限度地让太阳能电池板接受阳光，根据义鸟的地理位置，应将它的正面朝 (填“东” 、 “南” 、 “西”或“北”)。(3)商贸城部分区块的商位和通道亮起了利用太阳能光伏发电系统供电
4、的“低碳灯” 。根据跟踪记录，2 月 28 日晴天，国际商贸城太阳能光伏发电系统共发电 5100 千瓦时，则可供多少盏额定功率为 l00 瓦的“低碳灯”正常工作一小时?思路点拨(1)由题中图示可知太阳能光伏发电系统是太阳能收集板将收集到的太阳(光)能转化为电能并入电网的。(2)义乌的地理位置是在北半球中纬度。为最大限度地让太阳能电池板接受阳光，太阳能收集板的正面应朝南。(3)根据电功的计算公式 W=Pt 可计算出能供多少盏额定功率为 l00 瓦的“低碳灯”正常工作一小时。解答辨析(1)太阳能收集板的能量转化情况是太阳(光)能转化为电能。(2)应将太阳能收集板的正面朝南。(3)W=Pt=0.1
5、千瓦1 小时=0.1 千瓦时。5100 千瓦时0.1 千瓦-时=51 000(盏)。答：可供 51 000 盏“低碳灯”正常工作一小时。考点点评太阳能是清洁能源，随着科学技术的发展和社会的进步，太阳能的使用会越来越广泛。太阳能作为当今能源热点当然也成为了中考的热点。聚焦失分点易错 2009 年，省级重点工程海宁垃圾焚烧发电厂全面竣工并正式投入运行。该项目每天可以处理生活垃圾 600 吨，每年可处理垃圾 20 多万吨，同时每年可发电 5000 万度，相当于节约标准煤 3 万 4 千多吨。(1)把垃圾进行焚烧， 能最终转化为 能，为推动资源节约型和环境友好型社会建设做出了积极贡献。(2)对于该工程
6、的意义，下列说法错误的是( )A 解决城市生活垃圾的处理难题，变废为宝B 居民投放垃圾不用分类，轻松便捷C 减少需要填埋的垃圾质量和体积，节约土地D 高温消灭垃圾中的细茵、病毒，有利于环保对症下药垃圾焚烧发电厂的流程一般是垃圾焚烧将其贮存的化学能转化为热能，然后通过汽轮机带动发电机发电。学生容易将焚烧理解为内能的转化。本题正确答案为：(1)化学 电 (2)B提分练习如图所示是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花。花盆表面的太阳能电板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动。下列有关该小花摆动过程中能量转化的描述正确的是( )A 叶片将光能转化为化学能B 电动机将机械能转化为电能C 太阳能电板将
7、太阳能转化为电能D 小花将动能转化为化学能探究与思考探究 小柯参观了临海括苍山风力发电场，决定探究风力电站发电时的输出功率和风速的关系。实验步骤如下：如图，将风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在转轴处，另一端系上钩码。在风车正的方 1 米处放置电风扇，将电风扇的风速调到 l 档位，用秒表记录提升钩码到 A 点所需的时间。将电风扇换到 2、3 档位，重复以上实验，并将数据记录在表格中。(注：电风扇档位越高，风速越大)电风扇档位 钩码的质量(克) 提升钩码到A点的时间(秒)1 50 152 50 133 50 10请回答下列问题：(1)这个实验是通过测量 来比较风车输出功率的大小。(2)小柯从网
8、上查到以下数据：表一：750 千瓦风力发电机组的输出功率与风速的关系风速(米秒) 4 6 8 10 12 14 16 18 20输出功率(千瓦) 0 75 200 360 540 740 730 650 550表二：风级与风速的关系风级 3 6 9 12风的名称 微风 强风 烈风 台风风速(米秒) 3.45.4 10.813.8 20.824.4 大于32.6根据以上数据预测，台风来临时，能否给风力电场带来最大的经济效益，并说明理由 。(3)在相同的风速下，不同风车的输出功率是不同的，其输出功率除 r 与风叶的形状和排列结构有关外，还可能与 有关(填一项)。解答辨析(1)由实验设计可知，比较风
9、车输出功率的大小是通过测量提升钩码到 A 点的时间，即相同的钩码提升相同的高度所需的时间越短，风车的输出功率就越大。(2)从表一中的数据可知：风速在 14 米秒左右时，风力发电机组的输出功率最大。当风速大于或小于 14 米秒时，风力发电机组的输出功率都将减少：从表二中可知台风的风速大于 32.6 米秒，所以台风来临时，不能给风力电场带来最大的经济效益、答案为不能，当风速过大时，发电机的输出功率反而变小(3)在相同的风速下，不同风车的输出功率是不同的，其输出功率除了与风叶的形状和排列结构有关外，还可能与风叶的材料有关。(不唯一)考点点评本题为探究和图表相结合的综合题，电是作为无污染能源(风能)考
10、查的热点中考题，解题的关键是对撮究题的理解和对图表的分析应用。跟踪练习(1)有观点认为：大气中的二氧化碳浓度增加会提高大气温度，导致温室效应。如图是科学家对 19551995 年期间地球大气的一个观测结果。你认为这个结果是否支持上述观点?请先判断，再写出判断依据物质 大气中的含量(体积百分比) 温室效应指数H2O l 0.1CO2 0.03 1CH4 2104 30(2)如表中的“温室教应指数”是指以二氧化碳为相对标准，测定一定大气压下每单位体积的气体所吸收的热量：表中展示了部分气体的数据，据此可得出，水蒸气对全球温率效应的影响要比甲烷气体 。专项集训能力提升1 2009 年，在哥本哈根的全球
11、气候大会被称为是“拯救人类的最后一次机会” 。中国把气候问题乃至为解决气候问题而提出的以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式低碳经济呈现在了，世界人民的面前。下列做法不符合这一号召的是( )A 提倡步行，骑单车、乘坐公共汽车B 拒绝过分包装，双面使用纸张C 一水多用，使用节约型水具D 开幕式大量燃放烟花，显示我国的经济实力2 “低碳经济”的理想形态是充分发展“阳光经济” 、 “风能经济” 、 “氢能经济” 、 “生物质能经济” 。请根据所学知识回答下列问题：(1)太阳能的特点是 。(2)氢能是指氢气燃烧释放的能量，试写出氢气在空气中燃烧的化学方程式： 。(3)“低碳经济” 、 “低碳生活”的
12、重要含义之一，就是节约化石能源的消耗，为新能源的普及利用提供时间保障。化石能源主要指煤、石油、 。它们燃烧后的产物之一 ， 是温室效应气体，它“让地球发烧” 。(4)低碳生活就是简约的生活方式，从衣、食、住、用、行都可体现低碳生活。你认为作为未来公民的你应如何通过身体力行开始自己的低碳生活： 。3 2010 年上海世博会上展示了一款最新的概念车叶子(如图)，它出色的能量转换技术和“负排放”理念吸引了许多观众。(1)车顶的“大叶子”是一个奇妙的能量转化器。它模拟自然界中叶片光合作用的某一阶段，即捕获空气中的 和水，释放出电子，形成电流，实现了 能转化为电能，然后将产生的电能传给锂电池充电，由电机
13、驱动汽车。(2)若废车最高速度可达 72 千米小时，则行驶 1 200 米至少需要 分钟。4 汽车的广泛使用给我们的生活带来了方便，但尾气的排放也给环境带来丁影响。针对这种情况，20 世纪末，西方一些国家就开始利用乙醇汽油代替普通汽油。乙醇汽油中的乙醇可以用高粱、玉米等为原料，经发酵、蒸馏除去水分而制成。它比普通汽油燃烧更完全，又能降低约 30的二氧化碳排放量。(1)高粱、玉米的果实是由 发育而求的。(2)请你简要说明乙醇汽油在我国是否有推广意义及其理由 (说出一点理由即可)。5 浙江龙游核电厂地处浙中金衢盆地中部，衢江龙游段北岸。初步计划 2011 年年底开工。如图为核电站发电流程图。在核电
14、站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是( )A 聚变；核能内能化学能电能B 聚变；核能内能机械能电能C 裂变；核能内能机械能电能D 裂变；核能内能化学能电能6 2009 年 12 月 7 日在丹麦首都盱本哈根举行世界气候大会，192 个国家的谈判代表参加了会议。随着大会的闭幕，低碳经济便成了全世界各国人们关注的焦点。低碳经济提出的大背景是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战，而且全球变暖又是灾害性天气发生的主要原因，灾害频发给各国人民造成了巨大的损失。l9 世纪以来，全球气温已上升 l.4 度，预计到 2100 年，地球平均气温仍将进一步上升 4.3 度，海平面升高 2 米，位
15、于南太平洋的岛国图瓦卢将成为地球上首个沉入海底的国家。请结合以上叙述回答问题：(1)导致全球气候变暖的主要原因是 等温室气体的大量排放。(2)下列属于低碳生活方式的有 。A 使用节能灯B 用中央空调代替各个办公室使用单个独立空调C 尽量减少冰箱开门的次数D 家用电器不用时拔掉插座(3)有低碳达人称，选购功率为 700 瓦的调温电熨斗，不仅能节约电能，还能保证熨烫衣服的质量。若用该调温电熨斗熨烫衣服，2 小时消耗多少电能?7 为响应 WWF(世界自然基金会)“地球一小时”号召，3 月 27 日晚 8 点半至 9 点半，全球80 多个国家的 6000 多个城市将在黑暗中度过 1 个小时。熄灯一小时
16、虽短，却为低碳做了大贡献。(1) 一镀电可以使 25 瓦的灯泡连续正常工作多少时间?(2) 据科学统计每常约 l 度电，就减少了 l 千克二氧化碳和 0.03 千克二氧化硫的排放。相当于分别减少了多少碳和硫的消耗?(不计能量损耗)8 近些年，伊朗核问题、朝核问题引起世界各国的关注。核能的和平利用对人类的发展将起到积极的作用。目前世界上有 33 个国家和地区有核电站，核发电量占世界总发电量的 l7，其中有十几个国家和地区核发电量超过总发电量的四分之一，有的国家超过70。(1)我国现在也已有多座核电站和 11 座在建核电站，其工作原理是利用铀235 的 。(2)一斤高浓度铀被用于为核潜艇或核动力航
17、母提供能量，相当于 380 万升的汽油提供的能量(380 万升的汽油能够装满边长为 l5 米的正方体)。试计算 1.5 斤高浓度铀完全释放能提供多少能量。(汽油的热值是4.6107焦千克，密度是 0.73103千克米 3)9 “碳足迹”标示一个人或者团体的“碳耗用量” 。人们消耗的能源越多， “碳”耗用就越多，导致地球变暖的二氧化碳排放也多， “碳足迹”就大。当“碳足迹”较大时，就要通过种树来补偿，这是因为树能通过 吸收二氧化碳。科学家测算 1 棵杉树平均每年可吸收二氧化碳 l5 千克。如图是电能消耗转化为二氧化碳排放的关系图。小明家里空调的功率为 2400 瓦，假设小明家在一年里使用空调的总
18、时间为 500 小时，则小明家需要种 棵杉树来补偿因使用空调而增加的“碳足迹” 。10 能源危机制约着现代社会的发展，开发和利用可再生能源是人类解决能源问题的重要举措之一。(1)目前，煤、石油、天然气等化石燃料成为最主要的能源，它们的大量使用打破了生物圈中碳循环的平衡，使大气中 的含量迅速增加，导致全球气温升高。(2)氢能源是我国正在开发的新能源之一。其使用的主要途径是设法构成原电池，从能量转换的角度看，原电池是一种转化为电能的装置。(3)环保汽车将为 2008 年北京奥运会服务。某辆以蓄电池为能源的环保汽车，总质量是 1000kg。当它在水平路面上以一定速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流为
19、20A，输入电压为 50V，在此状态下，驱动电机的输入功率为 W。设想改用太阳能电池给该车供电，所需的太阳能电池板的面积至少应为 m 2。(按阳光垂直照射时，地球表面每平方米面积上每秒内可获得 800J 的能量，太阳能电池的转换效率为 20计算)(4)人类社会的不断进步，必然会带来新一轮的能源革命。未来的新能源要能够大规模地替代煤、石油、天然气等常规的、不可再生的能源。从理想的角度考虑，它必须满足许多条件。如：必须足够丰富，可以保证长期使用；必须足够便宜，可以保证多数人用得起；相关的制备、应用技术必须成熟，可以保证大规模使用等。除此之外，你认为还必须满足什么条件?试写出一条 。11 为了实现可
20、持续发展，利用可再生资源，我国正式开展实施“玉米转化汽油醇”工程。汽油醇主要是由汽油与乙醇按一定比例配制成的。下列反应与“玉米转化汽油醇”这项技术直接相关的是( )A 水+ 二氧化碳 有机物+氧气B 糖类+ 氧 二氧化碳+水+能量C 葡萄糖 乳酸+能量D 葡萄糖 酒精(乙醇)+ 二氧化碳+能量12 低碳生活是指生活作息时所消耗的能源要尽量减少，从而减少二氧化碳的排放量。 “低碳生活”已逐渐被人们接受并付诸行动，节能减排已成共识。叶绿体酶酶酶光照(1)下列不符合“低碳生活”标准的是 。A 少乘电梯、多走楼梯 B 多用洗衣机洗衣服，少用手洗C 安装使用太阳能热水器D 看完电视关掉电源，不让其处于待
21、机状态(2)研究表明，利用垃圾作为燃料建立发电厂，每燃烧 1 吨生活垃圾可以发电 225 千瓦时。这样既处理了垃圾，又起到了节能减排的效果。某垃圾发电厂有 2 台功率均为 7.5103千瓦的发电机组。若这些机组平均每天工作 12 小时，则一天可以处理多少吨生活垃圾?冲击高分1 氮氧化物(如 NO2、NO 等)进人大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。(1)用氢氧化钠溶液可吸收废气中的氮氧化物。反应的化学方程式：NO 2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O。产物 NaNO2中 N 元素的化合价为 。已知“HNO 2”读作“亚硝酸” ，则 N
22、aNO2的名称为 。(2)汽车尾气中含有 NO 和 CO，消除这两种物质对大气污染的方法是安装催化转化器，使它们发生反应生成 N2和 CO2，该反应的化学方程式为 。(3)氨气(NH 3)也可用来处理氮氧化物。例如，氨气与二氧化氮反应：8NH 3+6NO2=7N2 + 12H2O。若某工厂排出的废气中 NO2的含量为 0.5(体积分数)，则处理 l.0103米 3这种废气，需要多少千克氨气?(假设此时 NO2气体的密度为 2.0 克升，计算结果保留二位小数)2 如图是 19952005 年我国火力发电量占全国发电总量比例的变化图。(1)2001 年以后， 我国火力发电占发电总量的比例呈 的趋势
23、。(2)南方的火力发电不但消耗了大量非再生资源、污染了环境，而且煤炭的运输还受到气候等外界条件的影响。在“节能减排”的前提下，请提出一条缓解南方用电紧张状况的合理建议： 。3 在渔船上安装“风光互补发电”装置，利用太阳能电池板和风力发电机发电，以节省燃油，在舟山渔区成为现实。舟山市将在 1 000 艘渔船上安装“风光互补发电”装置。“风光互补发电”装置由风力发电机、太阳能电池板、充电器、蓄电池等组成，太阳能电池板、风力发电机的设计寿命为 20 年，蓄电池约 4 年更换一次，项目价格如表：项目 风力发 电机 太阳能电池板 充电器 蓄电池 安装费价格 5000元 4000元 1 000元 2000
24、元 2000元(1)“风光互补发电”装置中的风力发电机是根据 的原理来工作的。(2)渔船通讯、导航及照明用电原来是通过燃烧柴油发电提供的。如果柴油中碳元素的质量占柴油质量的 84，且完全燃烧时全部碳元素均转化为二氧化碳，则完全燃烧 l千克柴油将释放 千克二氧化碳。(3)“风光互补发电”装置的发电功率为 500 瓦，正常工作 l 小时可产生多少电能?如图是不同发电方式的 CO2排放量。若在 1 000 艘渔船上安装这套“风光互补发电”装置，则与燃油发电相比，一天(正常发电 8 小时)至少减少多少千克 CO2排放?(4)某同学想在自己家的屋顶上安装这套“风光互补发电”装置。若该装置平均每天正常工作
25、 8 小时，目前电费价格约为 0.54 元千瓦时。请你帮他通过计算决定是否安装这套装置。4 氢气可被用作清洁能源，但它的制取、存储和运输都很困难。科学家开发出了一种用糖类制取氢气的新技术，有望解决这几大问题。以这项技术为基础，未来的氢动力汽车将携带易于存储的糖类，如淀粉，其化学式是(C 6H10 O5)n。科学家使用由多种特殊的酶组成的混合物，将淀粉和水转变成 CO2和 H2的混合气体，将 CO2除去后，H 2进入燃料电池产生电力，驱动汽车前进。燃料箱容量为 55 升的汽车可携带约 27 千克的淀粉和 21 千克的水，完全转变，可以产生 4 千克的氢气，其余为 CO2。根据以上材料，请回答下列
26、问题：(1)利用该项技术，汽车运动时的机械能最终由下列哪种能量转化而来 。A 化学能 B 太阳能C 电能 D 热能(2)混合物中的酶具有高效性、多样性和 性。(3)请根据质量守恒定律配平淀粉和水反应的化学方程式：(C6H10 O5)n + H2O H2+ CO 2(4)若一辆氢动力汽车正常行驶时，功率是 70 千瓦，氢气的热值是 l.4108焦千克，燃料电池的能量转化效率是 50，在阻力不变和不考虑其他能量损耗时，要使该车能正常行驶，汽车每小时至少需消耗氢气 千克。(5)这种技术的实用化，还存在较多的问题，如在汽车中怎样除去混合气体中的 CO2就是问题之一。有人提出了下列方案：将混合气体通过澄
27、清石灰水 在常温下对混合气体加压，使之液化分离(在 20时，将 CO2加压到 5.73106 Pa 即会液化；氢气在一 239.96以上时，加高压也不会液化)从实用的角度考虑，理论上你认为哪种方案更适合在氖动力汽车上应用 (填序号)。5 频率为 300MHz300GHz 的电磁波，它的波长很短，通常称之为微波。微波能沿直线传播，在遇到金属材料时能发生反射；遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料时可以穿透；遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质时可被吸收，并将微波的电磁能量变为内能。人们熟悉的手机就是利用微波进行通讯的。GSM 手机的工作频率一般为 900MHz1800MHz 波段。使用手机通话时，微波会对人
28、体产生一一种“加热效应” ，微波频率越高，人对其能量的吸收率就越高，危害也就越大。如表提供了某种型号手机的技术参数。请根据这些技术参数和微波的上述特性解决下列问题。(1)手机的最大工作电流约为多少?在 300 min 的通活时间内，手机的平均功率约为多少?(2)请列举两项减小手机微波辐射危害的措施。(3)某网站下载了一则“手机煮鸡蛋”的消息：在室温下，两名实验人员将一个生鸡蛋放置在陶瓷杯里，在鸡蛋两侧各放置一部手机，让听筒与鸡蛋的水平距离保持 2 cm 左右。用其中一部手机拨通另一部手机，并保持通话状态。在实验进行到 65min 时，实验人员取出鸡蛋，发现已经完全熟透。请判断这则消息的真伪，并
29、简要说明理由。工作电压 标准配置电池 最长通话时间 最大发射功率 工作频率4.lV 670 mAh 300 min 2 W 9001 800MHz酶答案提分练习C跟踪练习(1)略 (2)大专项集训能力提升1 D 2(1)能量巨大，但分散、间断、小稳定，清洁(合理即可) (2)2H2+O2 点 燃 2H2O (3)天然气 二氧化碳 (4)出门随手关灯(合理即可)3 (1)二氧化碳 光 (2)1 4 (1)子房 (2)有推广意义，因为它比普通汽油燃烧更完全，对环境污染小(合理即可)5 C 6 (1)二氧化碳 (2)ACD (3)1.4 千瓦时7 (1)可以使 25 瓦的灯泡连续正常工作 40 小时
30、。 (2)相当于分别减少 0.27 千克碳和0.015 千克硫的消耗。8 (1)核裂变 (2)1.910 14焦 9 光合作用 64 10 (1)二氧化碳 (2)化学能 (3)1 000 6.25 (4)略1l D l2 (1)B (2)这些机组平均每天工作 12 小时，则一天可以处理 800 吨生活垃圾。冲击高分1 (1)+3 价 亚硝酸钠 (2)2NO+2CON 2+2CO2 (3)需要氨气的质量为 4.93 千克。2 (1)上升 (2)略3 (1)电磁感应 (2)3.08 (3)正常工作 l 小时可产生 0.5 千瓦时的电能。至少减少的二氧化碳排放量为 1 040 千克。 (4)略4 (1)B (2)专一 (3) 1 7n 12n 6n (4)3.6 (5)5 (1)手机的最大工作电流约为 0.49A。在 300min 的通话时间内，手机的平均功率约为0.55W。 (2)降低手机的发射功率；减少通话时间(合理即可)。 (3)不真实，理由略。
