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1、-3.5 能源与可持续开展 3.6 研究性学习能源的开发利用与环境保护 学案 班级_ _ 2014/3/14【学习目标】1、了解什么是能源，什么是常规能源，知道常规能源的储量和人类需求的矛盾 2、了解常规能源的使用和环境污染方面的关系 3、了解哪些是清洁能源，哪些是可再生能源【学习过程】1人类消耗的能量主要来自_、_、_等物质，人们把这些物质叫做常规能源 大量消耗常规能源产生的大气污染对全球气候和生态环境系统产生的影响，最为突出的是_和_ 2温室效应是人类过多地排放_，干扰了地球的热量平衡造成的，温室效应会导致全球变暖进而会引起_、_和_，控制全球变暖的对策是通过_，控制_的过量排放 具体实施
2、时可以从以下两方面进展：(1)_(2)_ 3人为排放的_和_是酸雨形成的根本原因这些污染物主要来自燃烧_的煤炭以及机动车排放的废气酸雨有空中死神之称，危害极大，它影响人的_，危害_，使土壤_和贫瘠，腐蚀建筑物和艺术品酸雨的防治措施：(1)健全法规，强化管理，_.(2)开展清洁煤技术，减少燃烧过程_的排放(3)通过改造发动机，安装汽车尾气净化器，用无铅汽油代替含铅汽油等手段，控制_的排放 4能量不仅有量的问题，而且有_上的差异根据热力学第二定律，自然界中的宏观过程是有_能量在转化过程中，能量的可利用程度是逐渐_，这种能量可利用程度降低的现象称为_【反应训练】1(单项选择)以下供热方式最有利于环境
3、保护的是()-A用煤做燃料供热 B用石油做燃料供热 C用天然气或煤气做燃料供热 D用太阳灶供热 2(单项选择)能源利用的过程实质上是()A能量的消失过程 B能量的创造过程 C能量的转化和转移过程 D能量的转化、传递并且逐渐消失的过程 3(单项选择)以下属于新型能源，又是可再生能源的是()A太阳能 B石油 C天然气 D核能 4(双选)以下说法正确的选项是()A煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能 B汽油是一种清洁能源 C水能是可再生能源 D煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的 5(双选)关于温室效应，以下说法正确的选项是()A太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了温室效应 B石油
4、和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了温室效应 C温室效应使得地面气温上升、两极冰雪融化 D温室效应使得土壤酸化 6(双选)下面关于能源的说法中正确的选项是()A能源是取之不尽，用之不竭的 B能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气等 C大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源 常规能源的储量和人类需求的矛盾了解常规能源的使用和环境污染方面的关系了解哪些是清洁能源哪些是可再生能源学习过程人类消耗的能量主要来自等物质人们把这些物质叫做常规能源大量消耗常规能源产生的大气污染对全球气会导致全球变暖进而会引起和控制全球变暖的对策是通过控制的过量排放具体实施时
5、可以以下两方面进展人为排放的和是酸雨形成的根本原因这些污染物主要来自燃烧的煤炭以及机动车排放的废气酸雨有空中死神之称危害极大它影排放通过改造发动机安装汽车尾气净化器用无铅汽油代替含铅汽油等手段控制的排放能量不仅有量的问题而且有上的差异根据热力学第二定律自然界中的宏观过程是有能量在转化过程中能量的可利用程度是用煤做燃料供热用石油做-D核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤炭大 7(单项选择)以下说法正确的选项是()A甲物体自发传递热量给乙物体，说明甲物体的内能比乙物体多 B热机的效率从原理上讲可达 100%C因为能量守恒，所以能源危机是不可能的 D以上说法均不正确 8太阳热水器是利用太阳能来加热水
6、的设备，在我国城乡许多屋顶上都可以看到太阳单位时间直射到地面单位面积的能量为E07103 J/(m2s)*热水器的聚热面积S2 m2，假设每天相当于太阳直射的时间为t4 h，太阳能的 20%转化为水的内能，计算这个热水器最多能使m500 kg 的水温度升高多少？9*地的平均风速为 5 m/s，空气密度是 1.2 kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为 12 m 的圆面，如果这个风车能将此圆内 10%的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电机的功率是多少？(结果保存两位有效数字)参考答案【学习过程】1煤 石油 天然气 温室效应 酸雨 2 二氧化碳 海平面上升 气候变化 疾病增多 调整
7、能源构造 二氧化碳 提高能源利用率 开发新能源 3二氧化硫 氮氧化合物 含硫 安康 生态系统 酸化 控制排放 SO2 汽车尾气 4质 方向性的 降低的 能量降退【反应训练】1D 煤、石油、天然气等燃料的利用，使人类获得大量的内能但由于这些燃料中含有杂质以及燃烧的不充分，使得废气中含有粉尘、一氧化碳、二氧化硫等物质污染了大气而太阳能是一种无污染的能源，应大为推广应选 D.2C 能源利用的过程是做功或热传递的过程，前者是能量的转化，后者是能量的转移 3A 课堂探究练 4AC 煤、石油、天然气等是动植物转化成的，其来源可追溯到太阳能，A对；汽油燃烧会导致有毒气体的生成，B错；水能是可再生能源，C对；
8、煤、石油等存量是有限的，是不可再生能源，D错 方法总结 明确不同能源的定义及实际使用过程中能量的转化，是分析此题的关键 5BC 温室效应的产生是由于石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，它的危害是使地面气温上升、两极冰雪融化、海平面上升、淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等，故 B、C选项正确 6BC 尽管能量守恒，但降退的的内能无法重新收集利用，所以能源是有限的，特别是常常规能源的储量和人类需求的矛盾了解常规能源的使用和环境污染方面的关系了解哪些是清洁能源哪些是可再生能源学习过程人类消耗的能量主要来自等物质人们把这些物质叫做常规能源大量消耗常规能源产生的大气污染对全
9、球气会导致全球变暖进而会引起和控制全球变暖的对策是通过控制的过量排放具体实施时可以以下两方面进展人为排放的和是酸雨形成的根本原因这些污染物主要来自燃烧的煤炭以及机动车排放的废气酸雨有空中死神之称危害极大它影排放通过改造发动机安装汽车尾气净化器用无铅汽油代替含铅汽油等手段控制的排放能量不仅有量的问题而且有上的差异根据热力学第二定律自然界中的宏观过程是有能量在转化过程中能量的可利用程度是用煤做燃料供热用石油做-规能源，应选项 A错，B对；常规能源的利用比核能的利用对环境的影响大，应选项 C对，D错 7D 自发地进展热传递的条件是必须存在温度差，而不是内能差甲物体传递热量给乙物体，说明甲物体的温度比
10、乙物体高，故 A项错 由热力学第二定律：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化可知，任何热机的机械效率都不可能到达 100%，因此，B项错 关于能源危机必须明白两点：(1)能源是提供能量的资源，如煤、石油等；(2)人们在消耗能源时，放出的热量，有的转化为内能，有的转化为机械能，但最终根本上都转化成了内能，人们无法把这些内能收集起来再利用(能量降退)，而可供利用的能源是有限的，也不可能再生(或短时间内不可再生)因此，能源危机并非说明能量不守恒，所以 C项错 方法总结(1)能量降退从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性(2)能量降退虽然不会使能的总量减少，却会导致
11、能量品质的降低，它实际上将能量从高度有用的形式降级为不大有用的形式煤、石油、天然气等能源储存着高品质的能量，在利用它们的时候，高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能(3)能量虽然不会减少但能源会越来越少，所以要节约能源 819.2 解析 根据题意可知，一天当中被热水器吸收且转化为水的内能的太阳能为：QE0St20%，这局部能量就等于被水吸收的能量Q吸cmt.每天被太阳能热水器吸收的太阳能：EE0St 水吸收的热量：Q吸cmt E20%Q吸 联立式代入数据得：t19.2.所以这个热水器最多能使 500 kg 的水温度升高 19.2.方法总结 解题时应明确在能量的转化和转移过程中，能量的总量
12、保持不变 93.4 kW 解析 首先可以求出在时间t内作用于风车的气流的质量为mr2vt，这些气流的动能为12mv2，转变的电能为E12mv210%，故风车带动的发电机的功率为 PEt12r2 v310%，代入数据解得P3.4 kW.方法总结 此题是新型能源风能发电的模型，考察了动能、功率、能的转化等知识计算过程中要注意构建正确的气流柱体模型，理清各物理量间的关系，利用能的转化与守恒定律正确分析该题 常规能源的储量和人类需求的矛盾了解常规能源的使用和环境污染方面的关系了解哪些是清洁能源哪些是可再生能源学习过程人类消耗的能量主要来自等物质人们把这些物质叫做常规能源大量消耗常规能源产生的大气污染对全球气会导致全球变暖进而会引起和控制全球变暖的对策是通过控制的过量排放具体实施时可以以下两方面进展人为排放的和是酸雨形成的根本原因这些污染物主要来自燃烧的煤炭以及机动车排放的废气酸雨有空中死神之称危害极大它影排放通过改造发动机安装汽车尾气净化器用无铅汽油代替含铅汽油等手段控制的排放能量不仅有量的问题而且有上的差异根据热力学第二定律自然界中的宏观过程是有能量在转化过程中能量的可利用程度是用煤做燃料供热用石油做