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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第十七章 能源与可连续进展一、复习要点（一）、能源家族 1、能源 凡是能供应能量的物质资源,都可以叫做能源；2、化石能源 煤、石油、自然气称为化石能源；3、一次能源 可以从自然界直接猎取的能源是一次能源；如柴草、煤、石油、自然气、太阳能、水能等；4、二次能源无法从自然界直接猎取,必需通过一次能源的消耗,由一次能源直接或间接转化而来的能源是二次能源；如电力、蒸汽、焦炭、煤气等；区分一次能源和二次能源的关键是看其是否经过 加工转换 ；5、生物质能 由生命物质供应的能量称为生物质能；6、不行再生能源不行能在短期间内从自然界得到补充的能源叫做不行再生能
2、源；和自然气）,核裂变燃料；7、可再生能源如化石燃料 （煤、 石油可以从自然界里源源不断地得到的能源叫可再生能源；如水能、风能、生物质能、地热 能、潮汐能；（二）、核能 1、核能 原子核分裂或聚合时释放的庞大能量叫做核能；2、裂变 用中子轰击较大原 子核,使其分裂成两个中等大小的原子核并释放出庞大能量的现像 叫做裂变；应用：原子弹、核电站；3、链式反应名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 原子核发生裂变时,裂变自行连续下去的现象叫做链式反应；4、聚变质量很小的原子核在超高温下结合成新的原子核,释放出更大的核能叫做聚变,
3、也称为热核反应；应用：氢弹、太阳；5、核能的优缺点 优点：清洁、无污染、产生能量庞大；缺点：有可能带来放射性污染；（三）、太阳能 1、太阳的结构 太阳的结构主要包括：太阳核心、辐射层、对流层和太阳大气；2、太阳能的优缺点 优点：太阳能非常庞大；太阳能供应时间长期；太阳能分布宽阔、猎取便利、无 需挖掘、开采和运输；太阳能安全、无污染；缺点：太阳能的辐射功率分散、不稳固；目前转换效率仍较低；3、利用方式：光热转换-太阳灶、太阳能热水器；光电转换-太阳能电池；光化转换 -绿色植物 . （四）能源革命 1、三次能源革命：第一次能源革命：钻木取火；其次次能源革命：蒸汽机的创造；第三次能源革命：可控核能利
4、用；2、能量转移和转化的方向性 能量的转移和转化都是有方向性的,能量的利用是有条件的,也是有代价的,并不是什么能量都可利用；（五）、能源与可连续进展 1、能源消耗时对环境的影响 空气污染；产生废物；有害物质；水土流失及沙漠化；2、人类将来的抱负能源名师归纳总结 必需足够丰富,可以保证长期使用；必需足够廉价,可以保证多数人用得起；相第 2 页,共 13 页关技术必需成熟,可以保证大规模使用；必需足够安全、清洁,可以保证不会严峻影响环- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 境；二、重难点例题分析 例 1 、将以下给出的各种能源进行分类,并写明分类依据；煤、木柴、
5、石油、太阳能、电能、核能、潮汐能、地热能、风能；划分依据： _ 分类：（ 1）_ （ 2）_ 解析：此题是一道开放性试题,只要分类合理就行；解答：划分依据：一次能源和二次能源 分类：（ 1）一次能源：煤、木柴、石油、太阳能、核能、潮汐能、地热能、风能；（ 2）二次能源：电能 例 2 、以下关于核能的说法正确选项（）A物质是由原子构成的,原子中有原子核,所以利用任何物质都能得到核能 B到目前为止,人类获得核能有两种途径,即重核裂变和轻核聚变 C原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的 D自然界只有在人为的条件下才会发生裂变和聚变解析： 核能是人们在近几十年里发觉和利用的新能源；虽然各种物质的原
6、子里都有原子核,但在通常情形下并不能释放能量只有当原子核发生转变 裂变和聚变时才相伴庞大的能量变化, 可见选项 A 错误、 选项 B正确； 原子弹就是利用裂变的链式反应中能在极短的时间内释放出庞大能量的原理制成的,而氢弹就是利用轻核的聚变制成的,就选项 C是错误的；自然界除了人为的聚变外,太阳和很多恒星内部都进行着大规模的聚变反映,并以光和热的形式将核能辐射出来,就选项 D也是错误的；解答：选 B 例 3、 关于能源的利用和节能,以下说法正确选项（）A依据能量的守恒定律,能源的利用率应当是 100% B由于能量不会毁灭,也不会创生,总是守恒的,所以节省能源意义不大C节省能源只要提高节能意识就行
7、,与科技进步无关D在能源的利用中,总会有一部分能源未被利用而缺失掉名师归纳总结 解析： 此题的考查涉及到能量转化的基本规律和可连续进展问题；能源的使用在任何情第 3 页,共 13 页况下都不行能达到抱负状态,做到没有任何缺失,虽遵从能量守恒定律,但它指的是缺失部- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 分和被利用部分总和与原先能源总量相等,所以选项 A 错；依据能量转化的规律,能量在转化时, 在遵循能量转化和守恒定律的同时,能量的转化和转移仍具有方向性；在利用能源的过程中总会有一部分能量转化成热散失在四周环境中,这些能量虽然仍在自然界中,但却无法转化为其他形式
8、的能,因而很难或无法再利用；所以,能量经转化后,可利用的能,只可能削减,不行能增加,因此节能的意义重大；同时,只有节能意识是不够的,必需利用科技进步提高能源利用率,不断开发新能源,以满意人类社会可连续进展的需要；所以选项 B、C错；解答： 选 D 例 4、育才中学九（ 1）班的物理课外探究小组对“ 吸取太阳能与表面颜色之间的关系”进行了试验讨论： 在黑色塑料袋和白色塑料袋内装入同样质量的水,插入温度计后系好,放在阳光下暴晒,每隔相同的时间,读出温度计的示数；数据记录如下：塑料袋水的质量 kg 初温（）温度（）温度（）温度（）黑色1.5 14.0 23.3 28.0 33.5 白色1.5 1 4
9、.0 17.5 18.6 21.0 （1）他们在试验中采纳的科学方法是_；（2）分析上表的试验数据,得出的结论是：_；（3）由此可知, 太阳能热水器的集热管内表面颜色以 _色为宜, 夏天应穿 _（选填“ 浅” 或“ 深”）颜色的衣服；解析： 设计的试验方案明显运用了掌握变量法；由表中数据可知,黑色表面的物体吸热本事强； 利用太阳能热水器是为了是为了加热水箱中的水,面颜色以黑色为宜；夏天气温高,应穿浅颜色的衣服；解答：（1）掌握变量法；（2）黑色表面的物体吸热本事强；（3）黑 浅所以太阳能热水器的集热管内表名师归纳总结 例 5、杨洋同学家原先是用液化石油气烧水的 每天至少用65的热水 100kg
10、 ,参与“ 探第 4 页,共 13 页究性学习” 活动后,在老师的指导和同学们的帮忙下,制作了一台简易的太阳能热水器. 这台热水器 6 月份平均每天可将100kg 水从 15上升到65 . - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1 如液化石油气的热值为8.0 107J/kg ,改用太阳能热水器后,6 月份平均每天可节约液化石油气多少千克？（液化石油气燃烧放热的 70%被水吸取）2 使用太阳能热水器比使用燃料烧水,除了节省能源外, 仍有哪些优点？ 至少写出两点 解析： 先依据热量的运算公式求出水所需吸取的热量,烧的液化石油气的质量,即为节省的液化石油气解：
11、1 水的质量： m=100kg 水的比热容： C=4.2 10 3J/kg 水上升的温度：t= 65 -15 =50然后依据效率和热值算出所需燃水吸取的热量：Q吸=Cm t =4.2 10 3J/kg 100kg 50 =2.1 10 7J 液化石油气的热值为 q=8.0 10 7J/kg 液化石油气燃烧放出的热量：Q放= Q 吸= 2 . 1 10 5J =3 10 5J 70 00 70 005平均每天节省液化石油气的质量：M= Q放 = 3 107 J = =0.375kg q 8.0 10 J/kg2 优点有：无污染 安全 光能取之不尽说明：此问答案多种,只要回答合理均正确；三、综合练
12、习1、以下能源中,既是一次能源又是可再生能源的是A. 核能B.柴草C.煤D.风能2、出行是人们工作、生活必不行少的环节,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（）21 世纪生物质能核能电能太阳能化学能进展已成为A、 B、 C、 D、3、（09 年江西省基础训练课改试验区）讨论能源利用,实现可连续世界各国共同的任务. 能源按不同的分类方式可进行不同分来自太阳辐射类. 以下四组能源中, 能归入图17-1 所示阴影部分的一组是（）的能量A煤炭、地热能、沼气新能源可再生能源名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 13 页精选学习资料
13、 - - - - - - - - - B太阳能、风能、海洋能C水能、木柴、自然气D石油、海洋能、核能4、以下关于节省能源的说法中,错误选项（）图 17-1 A. 提高能源利用率节省能源,离不开科技进步B. 充分利用余热和削减有害摩擦可节省能源C.削减能量转化的中间环节可节省能源 D. 由于能量是守恒的,所以节省能源是毫无意义的事情5、以下关于能量的转移过程正确选项A. 草太阳兔子吃草人吃兔子 B. 太阳树木钻木取火用火烤食C.太阳电能风能电灯发光 D. 太阳汽油石油汽车载货6、（09 年福建省安溪县）以下能源中,属于不行再生能源的一组是（）煤 核燃料 水能 石油 A ； B； C ； D；7、
14、（ 09 年茂名市）如图 17-2 所 示为核电站发电流程图；以下说法不正确选项（）图 17-2 图 17-3 A核能是不行再生能源 B蒸汽轮机的效率总是小于 1 C蒸汽轮机将核能转化为机械能 D发电机将机械能转化为电能8、（09 年株洲市）市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子（如图 17-3 所示）；在阳光的照耀下,小电扇快速转动,能给酷热的夏季带来一丝凉意；该装置的能量转化情形是 A 太阳能电能机械 B太阳能机械能电能 C电能太阳能机械能D机械能太阳能电能名师归纳总结 9、原子弹和核电站的根本区分是 第 6 页,共 13 页A. 原子弹利用核裂变, 核电站利用核聚变B. 原子弹利用核聚变,
15、核电站利用核裂变- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C.原子弹对裂变的链式反应不加掌握 D.原子弹对聚变的链式反应不加掌握, 核电站掌握裂变的链式反应速度 , 核电站掌握聚变的链式反应速度10、关于太阳能的转化,以下说法中错误选项 A太阳能可转化为风能和水能 B太阳能可转化为动植物的化学能 C太阳能可转化为核能和地热能 D太阳能可转化为物体的内能11、为减轻大气污染,以下措施中错误选项 A. B.C. D.12、植物吸取太阳光进行光合作用,在这过程中是 能转化为 能；太阳电池可以将 能转化为 能. 今日,我们利用化石燃料猎取能量,实际上是在开采上亿年前地
16、球所接收的 能. 13、我国将于 20XX年 1 月 1 日开头实施 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将来社会生活的重大意义,的方向；同时,也为可再生能源将来的进展指出了更明确（1）目前我国常用的能源有煤炭、石油、自然气、风能、水能、核燃料、太阳能等,其中属于可再生能源的是 _ ；（2）与不行再生能源相比,可再生能源的主要优点是（只要写 _ ；1 条）：_ 14、人类物质文明和精神文明不断增长,能源消耗也急剧增长,如图 174 所示；看图后,说说你最担忧的问题；要解决你最担忧的问题,一方面谈谈在日常生活中你应当怎么做（至少说两点）,另一方面说说你有什么设想（说出一点即可）
17、？图 17 4 15、如图 175 是一同学在拍照的一家化工厂的外景,从这张图中你可以得到哪些信息？名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 17 5 16、请列举两例说明能量转化后虽然没有消逝,但转化后的能量却无法再利用；17、当你放学回家, 打开厨房门时突然闻到一股煤气味,你应当怎么办？不应当怎样？18、汽车是常见的交通工具；它在给人们带来交通便利的同时,也带来了环境污染、交 通安全等一些社会问题；现请运用所学的物理学问解决以下问题：（1）汽车里的燃料燃烧排放的尾气既污染环境,又会引起热岛效应；请你设想可以采 用哪
18、些新型能源来解决这个问题并说出它的优点；（要求写出一种）（2）为了削减交通安全事故发生,可以采纳哪些有效措施？请你提出设想和建议（要 求写出 两条）19、（09 福州）请认真阅读下文,并回答文后问题；福州打造海西“ 多电型” 能源基地 据 20XX 年 5 月 21 日福州晚报报道,随着海交会开幕和一系列能源项目的开工建 设,多种能源互补的能源进展和保证体系已使福州能源建设走在海西前头；不久的将来,我市公交车将用上自然气做燃料,这种清洁能源能有效削减空气污染；随着红庙岭垃圾发电厂的建设,节能环保、 替代型能源有了新的突破,目前焚烧 1 吨垃圾能发电 220kW h,可供一般家庭使用一个月；沿海
19、的长乐、连江、福清、罗源已建和在建的名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 多个火力发电厂,极大地满意了福州用电需求；平潭、福清、长乐的风力资源相当丰富,风 力发电已成为海岛平潭重要的猎取电能方式之一；福清核电站规划装机容量 600 万 kW,它 的建成必将大大缓解煤电使用的压力,与火力发电相比,核能发电只需消耗很少的核燃料,就能产生大量的电能；（1）公交车使用自然气做燃料的好处是发电；文中涉及的节能环保、变废为宝的方法是利用（ 2）风力发电是将能转化为电能；与火力发电相比,核能发电的优点是；20、你听说过“ 乙醇汽油吗
20、” ？有这样一就报道： 一个美国农夫面对自己家里积累如山的玉米愁容满面：玉米既售价低廉而且销路不好；他抱负着怎样将这些有着黄金 一样颜色的东西变成真正的黄金？他不顾大家都讥笑他异想天开,专程为他的 “ 异想天开”去请教了一位科学家；这位科学家既怜悯他也对他的“ 异想天开” 很感爱好；经过一段时间的讨论和考察,这位科学家开发出了“ 乙醇汽油 ” ,即用玉米生产乙醇,然后以肯定比例与汽油混合,就可以供汽车等作为能源使用；石油被称为“ 液体黄金”,但是使用传统能源所带来的环境问题以及能源危机正越来越严峻地困扰着人类；所以“ 乙醇汽油”的开发和利用或许能给人类开发新的能源带来一种新的途径；请你依据上述
21、材料和所学学问分析回答以下问题：1 乙醇燃烧的过程是 能转化为热能的过程理论上, 完全燃烧 28g 乙醇可以产生8.4 10 5J 的热量,假如这些热量完全被水吸取,在 1 标准大气压下,可以将 kg 2 0的水加热到沸腾； （水的比热容 :4.2 10 3J/kg oC）2 依据能源的分类,乙醇汽油属于能源,使用乙醇汽油作为能源,与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处,请你说出一点：3 请你结合上述事例,谈谈我们在学习中应该具有什么样的精神？21、如图 17 6 所示, 简易太阳能热水器受光面积 1.2m 2,内装 80kg 水,太阳每分钟辐射到 1m 2 面积上的热量是 7.56 10
22、4J,假如 60的热量被水吸取,问：太阳能热水器内壁为什么涂成黑色？20的水晒 3h 后水温达多？名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 煤气的热值是4.2 107J/kg ,如煤气灶的效率为40烧热（达到中水的末温）这些水需燃烧多少煤气？图 176 22、有一款太阳能热水器；铭牌上的部分参数如表所示；将它安装在阳光充分的水平台面上,并装满水；0.3m 2,型号JL 88 （1）如它的底部支架与水平台面的接触面积为水容量 /L 80 求它对台面的压力和压强；（取 g10N/kg ）自身质量 /kg 40 （2）江汉平原（
23、晴天）平均每平方米的面积上,每小时接收的 太阳能约为 2.8 10 6J；如该热水器接受太阳能的有效面积为 1.5m 2,每天日照时间按 8h 计 算,就它一天中接收的太阳能（E）约为多少？如这些太阳能有 60%被热水器中的水吸取,就可使水温上升多少？（3）如该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气（热值q4.2 107J/kg ）来获得,就需要完全燃烧多少千克煤气？（4）请你：从能源和可连续进展的角度,说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由；说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难（可从自然因素或技术因素等方面摸索）；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 13 页精选学习
24、资料 - - - - - - - - - 能源与可连续进展 参考答案1、D 2 、A 3 、B 4 、D 5 、B 6 、B 7 、C 8 、A 9、C 10 、 C 11 、 D 12、太阳 ; 化学 ; 太阳 ; 电; 太阳13、风能、水能、太阳能 14、会显现能源危机可以从自然界里源源不断的得到节省用电,节省用水 开发利用新能源15、燃料燃烧不完全；烟气带走大量热,造成能量缺失；烟气污染大气16、电 能在白炽灯中转化为内能,再转化为光能,有一部分内能要缺失掉燃料在内燃机里燃烧,化学能转化为内能,推动活塞做功后,废气的温度仍很高,但无法利用17、要关掉煤气法门,要打开门窗通风换气；不要点火
25、,不要开电器；名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 18、（1）可以用液化气,优点是排放尾气少 可以用太阳能,优点是卫生、节能、无污染 可以用蓄电池,优点是不会排放尾气（2）限速、限重、保持车距等 19、（1）能有效削减空气污染 垃圾（2）机械（或风）只需消耗很少的核燃料,就能产生大量的电能20、1 化学 ； 2.5 2 新（或二次、可再生）；可再生、污染少3 大胆想象；勇于实践；勤学好问 21 、 解 析 ： 解 答 本 题 首 先 要 清 楚 什 么 颜 色 对 太 阳 的 吸 收 强 , 其 次 热 量 的 计
26、 算Q 吸cm TT 0要熟识, Q吸 的来源要清晰, 再次要明确热平稳方程Q 吸Q 放及其运算；解：黑色表面对太阳辐射的吸取强,所以太阳能热水器内壁要涂成黑色；简易太阳能热水器3 h 得到太阳的辐射热量：7JQ 吸2 1.2 m3 60min4 7.56 10J/2 mmin1.63 10由热平稳方程 Q 吸Q 放以及Q 吸cm TT 0得 ：CT1Q 放T 07 60% 1.63 10J20C49.2cm 180 kg4.2 103J/kg Cm 2Q 吸7 60% 1.63 10J0.583 kg2q40%7 4.2 10J kg22、解析：太阳能具有取之不尽,用之不竭,清洁无污染等诸多
27、优点,深受人们的青睐；在能源问题日益突出的今日,如何有效地利用太阳能自然成了中考关注的热点；读表可知, 这款太阳能热水器自身质量为40kg,水容量为80L0.08m3,装满水时水的质量为：m V103kg/m3 0.08m380kg 热水器的总质量为：m总 40kg 80kg120kg 总重力为 G m g 120kg 10N/kg 1200N 太阳能热水器装满水后对台面的压力为：名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - F G1200N 压强为 pF1200N4000Pa；2.8 106J,可运算S2 03 m（2）由
28、泰州地区平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为出有效面积为1.5m2的太阳能热水器一天（8h）吸取的太阳能为：E 2.8 106J/ （m 2h） 1.5m2 8h 3.36 107J Q 吸60%E60% 3.36 10 7J2.016 107J tQ 吸4 2102 0167 10J80 kg60cm3J/ kg （3）需燃烧煤气的质量为：mQE3367 10J08kgqq4 27 10J/kg（4）大力开发和利用太阳能,一方面可以削减化石类能源的使用,另一方面可以减小环境污染；当前利用太阳能所面临的主要困难,一是受天气的影响,二是能量转换效率低；名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 13 页