專題十一 能量守恒與可持續(xù)發(fā)展
【綜合概述】
本專題各知識點均要求從事例和資料出發(fā)，從能源與人類生存和社會發(fā)展、能源的開發(fā)和利用的角度，認(rèn)識能源與可持續(xù)發(fā)展。在學(xué)習(xí)中要多聯(lián)系生活，聯(lián)系實際，多了解各方面的能源開發(fā)情況，擴大知識面，通過討論、分析和交流，提高分析和處理問題的能力，培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展意識，增強將科學(xué)服務(wù)于人類的使命感和責(zé)任感。
【考點預(yù)測】
一、能源的分類
【例題 1 】 下列能源中，屬于可再生能源的是（ ）
A．石油 B．水能 C．天然氣 D．煤
【解析】 本題考查的是可再生能源的概念。所謂不可再生能源是指不可能在短時期內(nèi)從自然界得到補充的能源，可再生能源是指可以在自然界里源源不斷地得到的能源．石油、天然氣和煤等化石能源會越用越少，屬于不可再生能源；水能屬于可再生能源．答案： B
可供模擬練習(xí)的變形試題有：
1. 有下列各種能源：A.天然氣 B.水能 C.石油 D.核能 E.地?zé)崮?nbsp;F.電能 G.太陽能 H.潮汐能。其中屬于不可再生能源的有 ；屬于二次能源的有 ；屬于化石能源的有 。
2. 我國將于2006年１月１日開始實施《可再生能源法》．這部法律不僅向人們顯示了可再生能源對于未來社會生活的重大意義，同時，也為可再生能源未來的發(fā)展指出了更明確的方向．
（1）目前我國常用的能源有煤炭、石油、天然氣、風(fēng)能、水能、核燃料、太陽能等，其中屬于可再生能源的是______________________________________________．
（2）與不可再生能源相比，可再生能源的主要優(yōu)點是：(只要求寫出1條)
________________________________________________________________．
3.為改善駐守在南沙某島礁邊防戰(zhàn)士的工作、生活條件，今年在島上安裝了太陽能電池板．白天，太陽能電池板給蓄電池充電；晚上，蓄電池為探照燈供電．這樣白天與晚上的能量轉(zhuǎn)化形式是 （ ）
A．白天：太陽能→內(nèi)能→電能 B．白天：太陽能→電能→化學(xué)能
C．晚上：化學(xué)能→電能→太陽能 D．晚上：化學(xué)能→電能→化學(xué)能
4.下面能源中，屬于一次能源的是 （ ）
A.地?zé)崮?/span> B.潮汐能
C.電能 D.核能
答案：1. ACD F AC 2. （1）風(fēng)能、水能、太陽能（2）可以從自然界源源不斷地獲得（可再生）；清潔（無污染）等 3.B 4.ABD
二、新能源及其利用
【例題 2 】 關(guān)于核能的獲得，下列說法中正確的是（ ）
A．核反應(yīng)堆是原子核裂變時，在極短時間內(nèi)釋放出大量核能的裝置
B．當(dāng)原子核內(nèi)部發(fā)生變化時會釋放出巨大的能量，核裂變和核聚變是獲得核能的兩種方式
C．核電站是使核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能再通過汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能的裝置
D．目前，在核電站的反應(yīng)堆中發(fā)生的是可控制的核聚變
【例題3】出行是人們工作、生活必不可少的環(huán)節(jié)，出行的工具多種多樣，使用的能源也不盡相同，自行車、電動自行車和燃油汽車所消耗能量的類型分別是 （ ）
① 生物能 ② 核能 ③ 電能 ④ 太陽能 ⑤ 化學(xué)能
A.①③⑤ B.①④⑤ C.①②③ D.①③④
[分析解答]自行車消耗的是人的生物能，電動自行車消耗的是蓄電池的電能，燃油汽車消耗的是內(nèi)燃機的化學(xué)能.
可供模擬練習(xí)的變形試題有：
1.請你列舉核能的一個應(yīng)用實例 ,再說出一個利用核能可能帶來的問題 .
2.目前直接利用太陽能的途徑有兩種，一種是把太陽能轉(zhuǎn)化為 能，如用集熱器把水等物質(zhì)加熱，這是用 方式增加水等物質(zhì)的內(nèi)能；另一種是把太陽能轉(zhuǎn)化為 能，如太陽能電池。
3.關(guān)于太陽能以下說法中正確的是 （ ）
A.太陽能熱水器直接利用了太陽能
B.通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化成了植物的化學(xué)能
C.石油、煤的化學(xué)能不是由太陽能轉(zhuǎn)化來的
D.太陽能是解決能源問題的重要出路之一
4.太陽能熱水器已成為家用熱水器的主流，觀察并調(diào)查太陽能熱水器的最大優(yōu)勢是什么？它在安裝時與其他熱水器有什么不同？
5. 有一個傘形太陽灶每分鐘每平方米吸收太陽能3.0×104 J，如果它的使用效率為40%，吸熱面積為3 m2，則此太陽灶的功率是多少？
6. 太陽能是個巨大的能源，其總輻射功率為3.8×1023 kW，即每秒鐘向周圍空間輻射的熱量相當(dāng)于1.3×1019 kg標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒時放出的能量.你能算出這些能量為多少焦？這些能量能使多少噸水的溫度從15 ℃升高到55 ℃？（標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值是3.4×107J/Kg）
答案：1. 核電站(核動力、核醫(yī)學(xué))；核污染（核輻射、核泄漏） 2. 內(nèi) 熱傳遞 電 3.ABD 4. 太陽能熱水器最大優(yōu)點是節(jié)約能源.裝在室外，并且讓太陽能直接照射的地方. 5. 600 W. 16. 4.42×1026 J 0.26×1019 t.
三、能源與可持續(xù)發(fā)展
【例題4】農(nóng)作物的秸稈是一種寶貴的資源，但不少農(nóng)民在收割后為了方便，在農(nóng)田里大量焚燒. 請你指出大量焚燒秸稈的害處(舉兩個)，________________；______________.
【解析】農(nóng)作物的秸稈是經(jīng)光合作用吸收了大量的太陽能，所以蘊藏了一定的能量，焚燒掉浪費資源；同時產(chǎn)生大量的二氧化碳等其它廢氣，所以也污染空氣.
【例題5】保護環(huán)境、節(jié)約能源要從我做起，下面的說法中，需要改正的是
A．及時關(guān)掉未關(guān)緊的水龍頭；養(yǎng)成人走燈滅的習(xí)慣
B．盡可能用太陽能熱水器代替電熱水器
C．及時將生活垃圾、廢電池裝在一起丟棄到垃圾箱中
D．用洗臉?biāo)疀_廁所；將廢報紙、灑瓶等送到廢品收購站
可供模擬練習(xí)的變形試題有：
1.目前，化石燃料是人類生產(chǎn)、生活的主要能源。隨著全球能量使用的增長，化石燃料等不可再生能源將日趨枯竭。世界各國人民的節(jié)能意識正在日趨增強，科學(xué)家也在開發(fā)新能源、研制節(jié)能產(chǎn)品、提高化學(xué)能的轉(zhuǎn)化效率等方面，做著積極的努力。
請你回答：
（1）有待繼續(xù)開發(fā)、利用的能源有（至少答3種）：
。
（2）用化學(xué)方程式表示出一個由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的例子：
。
（3）生產(chǎn)、生活中存在著化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)化。請你舉出一個在使用中由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的例子： 。
（4）氫氣具有熱值高且 的特點，因此被認(rèn)為是最清潔的燃料。
2.烏魯木齊是全國大氣污染最嚴(yán)重的城市之一，每年的10月15日，在長達半年的采暖期內(nèi)，遍布烏魯木齊市城區(qū)和郊區(qū)的成千上萬臺大大小小的鍋爐，便同時爐火升騰，每年都要燒掉800萬噸煤炭，向天空排放6萬噸煙塵，9萬多噸二氧化硫……分?jǐn)偟绞赘?00萬市民，每人可得到3公斤煙塵、4.5公斤二氧化硫等來自空中的“禮物”，再加上近萬輛出租車、公交車排出的尾氣……為此市政府和環(huán)保部門付出了很大的努力，出臺了許多政策，假如你是環(huán)保小衛(wèi)士，你會提出哪些合理的建議改善這種狀況，還省府一片藍天？（至少答三種）
3.下列關(guān)于能源的說法正確的是 （ ）
A．煤、石油是當(dāng)今人類利用的主要能源，它們是不可再生能源
B．天然氣是一種清潔的能源，人類可以無盡地開發(fā)利用
C．如果大量利用太陽能，可能使太陽能在短期內(nèi)消耗殆盡
D．水能和風(fēng)能可以從自然里得到，是可再生能源
[分析解答]答案選
4."能源危機"是當(dāng)今世界各國共同面臨的問題，對此，以下措施可行的是〔 〕
A．人人都要自覺做到節(jié)約用水、節(jié)約用電、不浪費和人為毀壞物品
B．關(guān)閉現(xiàn)有的火力發(fā)電站
C．各地都要新建水力和風(fēng)力發(fā)電站
D．停止使用石油資源，而以核能和太陽能取代
答案：1.（1）核能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕?、煤、石油、天然氣、可燃冰?nbsp; （2）C+O2
