1、小學老師常識科問答比賽,能源科技與環境 酌量可用作學生討論、辯論或測驗課題,1. 古今人類使用能源的原因2. 常用的能源3. 能源開發新科技4. 使用能源對社會和生活的影響5. 能源產生的污染6. 能源科技和民生經濟的關係7. 能源危機8. 生態平衡9. 能源災難 10. 能源分佈和國際關係,6.1 古今人類使用能源概况,1. 在以下項目各舉二例，比較遠古(約2000年前)和今天人類在(a) 衣、(b) 食、(c) 往、(d) 行、(e)通訊和 (f) 戰爭等各方面使用能量的異同,用天然物料造的衣服古今取材大致相同取自植物的有棉、麻和草；取自動物有羊毛，皮革、蠶絲和羽絨現今的布料亦常用合用纖維
2、，是石油副產品 古今人類所吃的食物大致是相同的，不過起碼有兩個不同點: i.古時很少由外地進口的食物，ii.又除了防腐劑外很少加工食物 古埃及死人住的金字塔較生人住的高，現今生人住的大廈比死者的墳墓高現代的建築材料多樣化，例如鋼筋三合土到廿世紀初才廣範使用的，又鋁材是廿世紀中的產品,d. 古代只有水陸交通運輸，民航事業在第二次世界大戰之後才被廣泛使用二千年前運輸動力主要是人力，輔以牛耕田、馬拉車現今則來自化石燃料和電力 e. 古人用煙火和鼓聲來互通訊息，兩點距離在幾里之內手電、通訊衛星、電郵、互聯網和光纖都是近十年的遙距通訊產物,f.,2. 指出以下各人在能源科秓方面作出的貢獻(a)瓦特Wat
3、t, (b)馬可尼Marconi ，(c)愛廸生Edison 和(d) 愛因斯坦Einstein,2.(a)瓦特Watt發明蒸汽機，(b)馬可尼Marconi 首創越洋無線訊，(c)愛廸生Edison 發明電燈和創立首間商用發電厰，(d)愛因斯坦Einstein 指出質量可轉為能量 ,3. 以下幾位是中國上古史的虛構人物i.有巢氏、ii.燧人氏、iii.伏羲氏、iv.神農氏及v. 黃帝試把他們出現的先後次序排好，並解釋他們的成就如何代表人類使用能源的演進過程?,答案：他們出現的先後次序和題目給出的一樣，就是i.有巢氏、ii.燧人氏、iii.伏羲氏、iv.神農氏及v. 黃帝他們的成就依次為：i.
4、有巢氏 - 由穴居改為用木搭建房屋ii.燧人氏 - 鑽木取火、熟食iii.伏羲氏 - 漁獵和畜牧iv.神農氏 - 農耕及用草藥v.黃帝 - 指南車(利用磁力),4a.四大文明古國是指那些國家? 為何她們都是以農立國? 4b.為甚麼中國古代有四體不勤，五穀不分 的說法？4c. 五穀為何物？ 5. 為何現代先進國家從事非農業生產的人往往多於80%?,4a 四大文明古國是埃及，巴比倫，中國和印度古時十人耕種所得收成約夠七八人糊口可能有五六人早死(難產、夭折、餓死或病死)，有剩的口糧上繳給封邑地主 4b在古代，當兵、做官和皇親國戚 的人數不足10%，其餘都是農戶佔總人口90%，農作物以五縠為主4c不同
5、文獻對五穀有不同記載現舉十多穀：大米，小米，玉米，糯米，薏米，西米；大麥，小麥，燕麥，粿麥，高梁.還有大豆、馬鈴薯番薯、5. 現時先進國家一人耕種所得收成巳夠十人食用，其他九人可從事各行各業剩下的農作物由國家補貼出口賺取外匯兼遺害別國農人,6. 舉出古人(如諸葛亮等)在軍事上研發出的三個能量妙用方法7a. 跟據某些中文網頁記載，馬可波羅在元朝把煤帶進歐洲此說是否可靠？7b. 煤的使用最早可追溯到何時(年代)何地？,7a馬可波羅在元朝確實有把煤由中國帶到歐洲，但歐洲史則說當時的歐洲早巳有人用煤生火取暖和煮食 7b中文網頁多指中國人在二千多年西漢時巳有用煤的記載但百科全書Wikipedia則說考古
6、學家相信四千年前在英倫三島巳有人類用煤的証據一般公認歐洲人在古羅馬時代巳慬得用煤，此說和中國人所指的年代相同，都是青銅器時代,8. 簡單介紹人類使用石油的歷史跟據百科全書Wikipedia記載：考古証據顯示4000年前巴比倫人巳慬得用石油作燃料最早的油井是1600年由中國人開採的煉油技術大約是160年前(工業革命年代)最先由俄國和波蘭人開發的9.第二次世界大戰1939-1945使用了那些第一次世界大戰1914-1918未有的能源科技?噴射戰鬥機、轟炸機、航空母艦、導彈和原子彈老師參考：潛水艇在第一次世界大戰時巳使用,6.2 常用的能源,列出5種不可再生能源和3 種可再能源 指出每一種能源的優劣
7、點,在工業革命之前，人類使用的能源主要有那幾種？它們是否可再生能源?3a. 舉出三種不靠太陽也會存在的能源 3b. 它們之中， 那些是可再生能源，那些不是?有關地熱參考資料 (from Wikipedia): Geothermal power is the use of geothermal heat to generate electricity. It is often referred to as a form of renewable energy, but because the heat at any location can eventually be depleted it t
8、echnically may not be strictly renewable. 4. 香港的發電廠主要用什麼燃料來發電？以中電為例，每種能源所佔的比例大概是多少?,2. 在工業革命之前，能量(生產動力)主要來自人力或畜生勞力、柴(木材)、碳、太陽能、風和水力；以上皆為可再生能源不過人類也慬得用未經提煉的煤和原油作燃料3a. 核能、地熱潮汐和風即使沒有太陽也會存在 3b. 它們之中只有核能是不可再生能源老師可參考Wikipedia 有關地熱的介紹4. 香港的發電廠主要用煤、天然氣和核能發電以中電為例，每種能源所佔的比例大概是1:1:1,5. 簡述用煤發電的能量轉換過程,6a龐大水力發電站最早
9、是由哪個國家在甚麼年代興建的？b現時全世界約有百分之幾的電力來自水力發電？c最近將會有一個超級水電站落成，它由那一國家興建，位於何處?,5. 用煤燒水至沸騰，使水蒸氣推動連接蒸汽渦輪的發電機發電能量轉變的過程為：煤的化學能 水的內能(熱能) 發電機組的動能電能,6a.最早的水力發電站出現於英國(1870)和美國1882 ，大約是在愛廸生年代)b.約10%c. 中國的三峽水力發電站,7a. 何謂抽水蓄能(Pumped-storage)系統? b. 略述這系統的操作原理和效能c. 本港有那一電力機構利用抽水蓄能方法儲電？這電站在那裏?抽水蓄能是發電厰把有剩的電量利用水泵把水抽至高處的水庫，使電能轉
10、化為水的位能當有需要時讓水由高處流入下水庫，並推動渦輪機組發電抽水蓄能系統的效能大約是60%至70%中華電力公司的抽水蓄能系統設於廣州,8a. 風力發電有甚麼好處和壞處？b. 世上最大的風力發電場在那裏？c. 題b所在地有何特別優勢適宜風力發電？,a. 好處：風力是無化學污染的可再生能源壞處：用風發電基建成本高，佔地大，燥音大和穩定性低 b. 在美國加州西岸 c. 美國加州屬地中海氣候型地帶，長年吹穩定的西風,9. 指出二個用海洋發電的方法 10a舉出十個人類使用太陽能的例子 10b舉出三個光伏板(Photovoltaic cell)現時未能廣泛使用的原因11a. 地熱發電需要具備那些地質條件
11、？b. 中國有哪些地方用地熱發電？,9. 潮汐、洋流、波浪和溫差10a. 晒衫、晒被、晒鹽、晒鹹魚、晒命，太陽能熱水器.光伏板可用於人做衛星、計算機、燈塔b. 做價貴、效能低(直射約10%)，佔地廣、需用電池儲電充電放電11a. 地殼薄弱的地方，如火山、溫泉區 11b. 西藏,12. a. 天然鈾礦中的鈾235和鈾238各佔比例多少？鈾235佔0.7%和其餘為鈾238b. 核反應堆的燃料棒，初始啓用時鈾235和鈾238各佔比例多少？鈾235需濃縮至3%c. 用甚麼儀器可使鈾235的濃度增高？離心機,6.3 能源新科技,1. 柴油引擎和汽油引擎的燃點方法有何不同? 2a. 舉出四種可代替汽油或柴
12、油的另類燃料(alternative fuel) 2b. 甚麼是混合燃油(hybrid fuel)? 舉出一種可和汽油混合使用的燃料？又有甚麼燃料可和柴油混用？,1 柴油引擎是靠活塞下移時壓縮氣缸內氣體引爆的汽油引擎是由火咀放出火花引爆的 2a 食油、酒精、天燃氣(液化)和氫 2b 酒精可加入汽油，葵瓜子油可加入柴油中,3a略述雜種汽車(Parallel hybrid car) 的動力來源？ 3b除引擎外，這類汽車還需要安裝甚麼動力和儲能組件？ 3c舉出兩間在2005年巳生產(Hybrid car)車厰的名稱？4a有用者聲稱(Hybrid car)的效能言過其實，他們有何理據？ 4b你對(Hy
13、brid car)的前景有何看法？舉出兩個論據以支持你看法,3a. 燃油加電力b. 電動機(馬達)和蓄電池c. TOYOTA, HONDA4a - 少了油費，多了電費 - 廢氣改由發電厰排放而不全部由車子排放 - 廣告誇大哩數4b. 阿蛇話係時興嘢，20 年內絕跡,5. 現時科學家研發的新式中程(1000 km)交通工具， 部份將會在2020年使用試從能源的角度作出考慮，那一類運輸系統會大行其道，原因何在?6. 燃料電池Fuel cell巳在太空站中使用，除了能量，這些電池為太空人提供甚麼東西？食水7. 在現階段，試比較相同面積的家用光伏板Photovoltaic cell和太陽能熱水器的效益
14、,5.新式中程交通工具將以電氣化高速鐵路(200-300 km/h)系統為主，如磁浮列車原因包括：相對於火車，客機耗油量大、未來油價貴甚至短缺、候機時間往往超過3.5小時，機場距離市區遠子彈火車早巳在日本和歐洲使用，磁浮列車技術亦巳成熟，第一條試驗的商用列車(德國研發在上海興建)巳啓用7.太陽光直射時，光伏板和太陽能熱水器的效益分別約為10% 和90%,8. 下列是一些科學家研發中的能源新科技：i. 開採天燃氣水化物methane-hydrateii. 從油頁岩或油砂提煉燃油iii. 開發氫氧燃料電池或氫引擎iv. 可控核聚變 以上各項有那些肯定100%來自不可再生能源？除了氫氧電池和氫引擎，
15、其他全部是不可再生能源9. 問香港最大的太陽能發電系統在何處，發電量大約有多少？姿勢還是實際?機電工程處，發電量為40萬度，約為該處用電量4%,1. 燃油漲價，在香港的最大得益者是鑽油公司，煉油厰還是另有第三者？請提出証據以支持的答案 2a. 香港電力供應第二階段諮詢文件建議未來電力公司的每年利潤為資產的百分之幾? b. 假設你是持有電力公司股份的立法局議員，你會對這個利潤管制有何回應？c. 埃克森美孚(ExxonMobil)認為這個利潤管制不能接受，原因為何？,6.4 香港的能源供應和社會民生,1. 香港政府是最大得益者証據.2a. 7%-11%b. 答案可參考港燈和中電廣告c.答案可參考下
16、段文字(節錄自中電網頁)CLP Power together with its partner, ExxonMobil Energy Limited, are committed to supplying reliable electricity at the lowest reasonable price and in an environmentally responsible manner ,3. 香港煤氣公司從前主要用石腦油(提煉自原油)來生產煤氣，現時已引入做價較低，污染和毒性較小的天然氣作為生產煤氣的主要材料但他們部份機組仍以石腦油為原料，原因為何？分散進口原料風險, 設備仍適合石
17、腦油用4. 在夏威夷，有人用煮食的舊油重新提煉成柴油供汽車使用你認為這方法在香港是否可行？請提三個理據以支持你的論點可行原因: 食油可代替柴油用於迆油引擎、食店高度集中和大連鎖店不用舊油(致癌)5. 港島的電費比新界和九龍貴港燈對此有何解釋？港島沒有架空電鑬,6.5 能源產生的污染,1. 珠三角空氣污染日益嚴重，其中二氧化硫的排放量大概每年增加百份之二a. 誰是二氧化硫排放的首號元兇？b. 二氧化硫對環境做成甚麼災害，又這氣體如何直接影響人體健康？酸雨，.二氧化硫刺激呼吸系統，使哮喘病患者病發率上升及病情加重 2. 指出空氣中可吸入懸浮粒子的兩個元兇？,3. a. 何謂光化學反應?b. 指出三
18、種光化反應的原料? NOX，VOCc. 舉出 (3b)答案的三個污染源 d. 光化反應的產物是甚麼?臭氧和煙霞e. 這些產物對人體健康有何影響?4. 考慮生產過程及燃料在氣缸中爆炸的完滿程度，解釋為何石油氣車輛排放的污染物比柴油車輛低5. 那些污染物會破壞南極上空的臭氧層? 噴霧劑、冷凝劑,6. a. 溫室氣體主要是指甚麼氣體? 二氧化碳b. 全球性的溫室效應是甚麼，這效應對氣候有何影響？全球暖化、氣候反常及劇變c. 全球排放二氧化碳最多的首兩個國家是誰?美國(25%)和中國(15%)d. 如果你是聯合國秘書長，你會用甚麼方法勸喻發達國家減少溫室氧體的排放？e. 如果你是某大國元首 ，你會用甚
19、麼方法勸喻國民減少溫室氧體的排放？,6.6 能源科技和民生經濟,1. 從能源的角度舉出三例，分折工業革命對社會結構的影響2. 由工農業機械化時代(第二波)進入資訊年代(第三波)對能源的需求有何改變？試舉二例以說明之3. 簡介幾個和能源有關的可持續發展概念,4. 簡述可持續發展樓宇設計幾個首要原則5. 假如你是某區區議員，而港府打算在你的選區興建垃圾焚化爐，你會作出如何反應?6. 如果你是電力公司的公關主任，你會用甚麼方法以提升公司的環保形像，並向市民介紹公司承擔的社會責任？,7. 試就香港的實際情况，包括居往環境、社區設施等探討發展民用可再生能源(風力發電、太陽能發電和太陽能熱水器)的可行性,
20、6.7 能源危機,1. 既有能量不滅定律，為何還會有能源危機？能源危機實際是指那一種能源？2. 跟據International Energy Agency估計，全球的原油產量會在2026 年左右達至最高水平，之後將會急劇下降試舉出一些促使原油產量在未來會下降的因素3. 中國和美國在今後十年內會用其麼方法以減少對原油的倚賴？,4. 介紹一些在日常生活可以做到的節約能源方法5.a. 原油價格暴漲對那一行業影響最大？ b. 受影響的行業如何應付原油價格的波動？c. 除能源使用外，油價對日常消費有何影響？,6.8 生態平衡,1. a. 甚麼是光合作用的原料？b. 光合作用過程的第一步是光解作用光解作用
21、所需的能量為何？有甚麼產物？c.光合作用的產物為何？d. 請寫出光合作用的方程式？2.由二氧化碳開始，簡述 i. 碳和 ii. 氧的循還過程？,3. 水的循環和太陽有何關連？4. 引入外地物種有可能另本土出現生態災難試在本港及國外各舉一例以說明以上描述5. 捕食性的鯊魚在食物網中佔一個甚麼位置？為何獵殺鯊魚會引致生態失衡？6. 基因工程能否創造新的能源？你對以上問題有何願景？7. 比較相同功率的煤電、核電、風力發電和太陽能發電需要佔用的地面面積？,6.9 能源災難,1. 試就原油、煤和核能在開採、運送或發電過程中出現的大災難各舉一例2a.現時核電厰的核反應是聚變(Fusion)還是裂變(Fis
22、sion)？b. 原子彈和氫彈的核反應各屬那一類？c. 舉出兩點核反應堆和原爆不同之處d. 核反應堆的熔毀(Meltdown)事件是核反應還是物理和化學反應？e. 前蘇聯切以諾貝爾和美國三里島核電意外有何相同和不同之處？,3. 從生物學、地質學和文化古蹟的角度考慮，水力發電會出現甚麼災害？4. 2006年中國有採取甚麼措施以減少煤礦災難及作礦災善後補嘗？5. 試在網上找尋在2002年在西班牙海岸發生油輪翻沉事故的i. 原因、ii. 過程、iii. 善後和iv. 經濟損失,6.10 能源分佈和國際關係,1a. 最近(2006 年初)溫家寳總理和那一個國家(qa提示: 總理是Howard)簽約購買
23、鈾礦？ b. 合約中有列明鈾需作甚麼用途？2a. 近日伊朗提煉濃縮鈾事件為何引起國際間很大的關注，特別是美國？b. 伊朗自稱提煉濃縮鈾作何用途？c. 你認為美國擬把事件提交聯合國安理會處理的做法是否合理？d. 在此事情上，中國和俄國採一些甚麼立場？,3. a. 你認為美國批評他國人權的言行是否有雙重標準？b. 美國的人權政策是否受能源左右?試舉事例以支持你的意見4. 1990年美國老布殊揮軍入侵伊拉克，但他們没有把薩達姆趕下台2003 年小布殊再次入侵伊拉克並推翻薩達姆政權a. 兩次戰爭是否各有充足的表面理據？b. 兩次戰爭是否和中東的石油資源有關？c. 你對布殊父子的做法有何評價？,5. a
24、. 1997年在日本簽署的京都條約和能源使用有何關係？b. 當時八大工業國中有那些國家沒有簽署？又澳大利亞有沒有簽署條約？c. 當年美國總統克林頓和現任總統布殊對條約的看法有何不同？6. a. OPEC是甚麼機構的簡稱？b. 是否所有石油輸出國都有加入OPEC？c. 舉出四個會員國的名稱d. 它們利用其麼方法來控制油價？,小組討論: 每組選一標題，設計一條可供考試、辯論或作業設計的題目,1. 古今人類使用能源的原因2. 常用的能源3. 能源開發新科技4. 使用能源對社會和生活的影響5. 能源產生的污染6. 能源科技和民生經濟的關係7. 能源危機8. 生態平衡9. 能源災難 10. 能源分佈和國際關係,
