第31講能源與可持續(xù)發(fā)展考綱要求備考指津1了解能源的分類及不可再生能源和可再生能源的特點；能通過具體實例說出能源與人類生存和社會發(fā)展的關(guān)系。2了解核能的優(yōu)點和可能帶來的問題。了解人類對太陽能的利用。了解世界和我國的能源狀況。對能源的開發(fā)利用有可持續(xù)發(fā)展的意識。本課時在中考中所占比例相對較小，在中考中考查的考點主要有日常生活中常見的各種能源、人類利用能源的過程、不同形式能量的相互轉(zhuǎn)化、新能源的開發(fā)和利用、核能的優(yōu)點和可能帶來的問題、能源與人類發(fā)展的關(guān)系、不同能源的特點、在現(xiàn)實生活中能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有一定的方向性。預(yù)計在今后的中考中，新能源的開發(fā)和利用、環(huán)保問題等將是命題的重點。出題形式以選擇題和填空題為主。考點1能源的分類能源為人們提供能量的物質(zhì)資源。1按轉(zhuǎn)換條件分一次能源自然界中天然形成的能源。如煤、石油、天然氣、太陽能、核能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、潮汐能等。二次能源由一次能源?jīng)人工方法轉(zhuǎn)換來的能源。如煤氣、汽油、柴油、電、酒精等等。2按性質(zhì)分可再生能源能重復(fù)產(chǎn)生的天然能源。如太陽能、風(fēng)能、水能、海洋能、潮汐能等。不可再生能源短期內(nèi)不可重復(fù)產(chǎn)生的天然能源。如煤、石油、天然氣?？键c2核能1原子的結(jié)構(gòu)原子由原子核和核外電子組成，原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成，質(zhì)子帶一個單位正電荷，中子不帶電。2核能原子核在發(fā)生改變時會釋放出巨大的能量核能，又稱原子能。獲得核能有兩種途徑一種是由原子核的裂變釋放出的裂變能；另一種是原子核的聚變釋放出的聚變能。3核裂變核裂變是指一個重原子核分裂成兩個或多個中等質(zhì)量的原子核，引起鏈式反應(yīng)，從而釋放出巨大的能量的過程。1KG鈾235全部裂變放出的能量相當(dāng)于2500T標準煤完全燃燒放出的能量。4核聚變輕原子核結(jié)合成較重原子核的現(xiàn)象叫聚變，聚變時也會放出巨大的核能。5核能的利用核反應(yīng)堆核電站的核心裝置。反應(yīng)核裂變鏈式反應(yīng)。核燃料低濃度鈾或天然鈾。能的轉(zhuǎn)化核能內(nèi)能機械能電能?？键c3太能能及其利用太陽能的優(yōu)點。如普遍，不需要開采和運輸，無污染、能量巨大等。直接利用太陽能有兩種途徑把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以供應(yīng)用。如太陽爐、太陽能熱水器、太陽能發(fā)電站。通過光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能。如太陽能電池。考點4能源與可持續(xù)發(fā)展21世紀的能源趨勢21世紀的能源趨勢有以下特點由于世界人口的急劇增加和經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源的消耗持續(xù)、迅速增長；人類的主要能源仍是化石能源，它屬于不可再生能源。能源消耗對環(huán)境的影響人類在耗用各種能源時，不可避免地對環(huán)境造成了影響大量燃燒化石能源勢必造成空氣污染和溫室效應(yīng)的加劇；欠發(fā)達國家對柴薪能源的過分依靠，加劇了水土流失和沙漠化。未來的理想能源1未來的理想能源必須滿足的條件第一，必須足夠豐富，可以保證長期使用；第二，必須足夠便宜，可以保證多數(shù)人用得起；第三，相關(guān)技術(shù)必須成熟，可以保證大規(guī)模使用；第四，必須足夠安全、清潔，可以保證不會嚴重影響環(huán)境。2未來可能廣泛利用的能源主要有太陽能、核能可控核聚變、地?zé)崮?、潮汐能、可燃冰等?自然界中有些能源一旦消耗就很難再生，因此我們要節(jié)約能源。在下列能源中，屬于不可再生能源的是。A風(fēng)能B水能C太陽能D石油2下列說法正確的是。A核能是指原子核發(fā)生變化時所釋放的能量B煤炭、石油、天然氣、太陽能都是不可再生能源C原子彈和氫彈都是利用核裂變D目前核電站獲得核能的途徑是核聚變3可持續(xù)發(fā)展的理念應(yīng)當(dāng)落實到各項工作中。以下做法不符合可持續(xù)發(fā)展要求的是。A若可能，出行時盡量使用自行車B大力開發(fā)利用太陽能和風(fēng)能C節(jié)約水、電、燃氣D大力發(fā)展以煤為燃料的火力發(fā)電4關(guān)于能源與環(huán)境，下列說法正確的是。A光的應(yīng)用不會造成環(huán)境污染，城市建筑可以隨意使用玻璃幕墻B彩電、空調(diào)、手機等家用電器在使用中，對人和環(huán)境不會產(chǎn)生任何不利影響C石油、煤、天然氣的開采和使用不會造成環(huán)境污染和生態(tài)破壞D太陽能是一種既無污染，又取之不盡的新能源5能源問題是現(xiàn)代社會發(fā)展的基本要素之一，能源家族包括木柴、煤炭、石油、天然氣、水能、風(fēng)能、太陽能等，屬于不可再生能源的是_；屬于潔凈能源的是_。6雙燃料汽車以天然氣或汽油作為燃料，以下說法正確的是。A燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多B以天然氣為燃料，汽車發(fā)動機的效率可以達到100C在壓縮沖程中，燃料混合物的溫度升高，內(nèi)能增大D汽油與天然氣相比，燃燒時汽油對環(huán)境的污染較小能源的利用綜合題解法探究以能源為切入點的綜合計算問題主要涉及以下幾個方面能源的分類、能量的轉(zhuǎn)化、能源問題、環(huán)境污染問題等。以太陽能的利用為載體的綜合一是以太陽能熱水器為載體的太陽能的轉(zhuǎn)化、熱量公式和電能的綜合；二是以太陽能電池的應(yīng)用為載體的光電轉(zhuǎn)換。電學(xué)和力學(xué)的綜合，主要運用熱量公式QCMT、WPT、功的公式WFS和效率公式100或100求解。Q有用Q總W有用W總【例題】使用太陽能汽車是開發(fā)新能源的途徑之一。有一款太陽能汽車，太陽光照射到該車電池板上的總功率為8103W時，電池產(chǎn)生的電壓是120V，該電壓對車上電動機提供的電流是10A。問1此時電動機每分鐘消耗的電能是多少焦2電動機線圈的電阻為4，這種情況下，太陽能汽車將太陽能轉(zhuǎn)化為電動機機械能的效率多大機械摩擦忽略不計3使用太陽能有許多優(yōu)點，但也有不足之處。請你寫出使用太陽能的優(yōu)點和不足之處各一點。解析1T1MIN60SW電UIT120V10A60S72104J。2P電UI120V10A1200WP熱I2R10A24400WP機械P電P熱1200W400W800W10。P機械P太陽800W8103W3優(yōu)點清潔無污染；取之不盡，用之不竭；不受地域限制等。缺點能量密度??；裝置占用面積大；成本高；效率低；獲取能量受四季、晝夜、陰晴條件限制等。答案172104J2103優(yōu)點清潔無污染；取之不盡，用之不竭；不受地域限制等。缺點能量密度??；裝置占用面積大；成本高；效率低；獲取能量受四季、晝夜、陰晴條件限制等。能源的效率問題，關(guān)鍵是分清哪是有效利用的能量，哪是總能量。12012四川成都中考關(guān)于能源，下列說法正確的是。A地球上的能源都是可再生能源B核能是無污染的可再生能源C核廢料會對環(huán)境造成嚴重的破壞，不能隨意丟棄D目前的核電站都是利用核聚變釋放的核能來發(fā)電的22011廣西桂林中考據(jù)悉，到2020年我國將建立自己的空間站“天宮”一號。關(guān)于空間站所使用的供電裝置，你認為最可行的是。A太陽能電池B化學(xué)蓄電池C柴油發(fā)電機D風(fēng)力發(fā)電機32011山東煙臺中考如圖為核電站發(fā)電流程圖，在核電站發(fā)電過程中，能量轉(zhuǎn)化的先后順序是。A核能，化學(xué)能，機械能，電能B核能，機械能，內(nèi)能，電能C核能，內(nèi)能，機械能，電能D核能，內(nèi)能，化學(xué)能，電能42011四川成都中考下列關(guān)于放射現(xiàn)象、原子核和核能的說法中，正確的是。A通過對放射現(xiàn)象的研究，物理學(xué)家確認，原子核由質(zhì)子和電子組成B放射性有著廣泛的應(yīng)用，但是強劑量或長時間的輻射對人體有害C目前的核電站是利用核聚變釋放的核能來發(fā)電的D核聚變的原料“鈾”在地球上的儲量非常有限52012山東煙臺中考太陽能清潔無污染，是人類能源的寶庫。太陽能屬于_選填“一次”或“二次”能源。太陽能是在太陽內(nèi)部氫原子核發(fā)生_釋放出的能。62012江蘇揚州中考目前我國研發(fā)出一款新型空氣動力汽車，它利用壓縮空氣膨脹推動活塞做功提供動力，這種車在開動時將空氣的_能轉(zhuǎn)化為_能，這種車與汽油機相比優(yōu)點是_說出一點。72011廣東中考目前釋放核能的方式有兩種一是使原子核裂變，二是使原子核_。1938年，科學(xué)家首次用_選填“電子”“中子”或“質(zhì)子”轟擊比較大的原子核，使其發(fā)生裂變，變成兩個中等大小的原子核，同時釋放出巨大的能量。1KG鈾全部裂變釋放的能量超過2000T煤完全燃燒時釋放的能量。如果煤的熱值為3107J/KG，那么1KG鈾全部裂變釋放的能量至少為_J。1下列能源中屬于可再生能源的是。A風(fēng)能B核能C石油D天然氣2關(guān)于能源的描述，下列說法正確的是。3在倡導(dǎo)“節(jié)能環(huán)保”“低碳生活”的今天，人類應(yīng)特別重視下列哪種能源的利用。A太陽能B煤炭C石油D天然氣4根據(jù)能量守恒定律判斷，下列說法正確的是。A發(fā)電機可以創(chuàng)造電能B電動機工作時消滅了電能C發(fā)電機和電動機都是轉(zhuǎn)化能量的機器D自然界中各種能量在不斷地相互轉(zhuǎn)化，人類在不斷地消耗各種能量，所以總能量在不斷減少5關(guān)于能源的開發(fā)和利用，下列說法中不正確的是。A煤是可再生能源，以煤為主要燃料的火力發(fā)電容易造成環(huán)境污染B核能是不可再生能源，開發(fā)和利用核能是人類獲取能源的一個新途徑C太陽能是取之不盡的能源，可直接利用且不會污染環(huán)境，開發(fā)前景廣闊D人類的生存離不開能源，社會的進步和美好生活是以消耗大量能源為代價的，我們要珍惜能源6下列對能量轉(zhuǎn)化分析錯誤的是。A水電站主要將機械能轉(zhuǎn)化為電能B核電站主要將核能轉(zhuǎn)化為電能C太陽能熱水器主要將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D熱機主要將機械能轉(zhuǎn)化為電能7為了響應(yīng)國家“節(jié)能減排”的號召，同學(xué)們討論家用汽車的節(jié)能方法，你認為下列方法不合理的是。A開車過程中不宜頻繁地急加油和急剎車B定期清理汽車后備箱中的不常用物品，減小汽車負載C夏天開車打開空調(diào)時，空調(diào)的溫度不宜過低D駕車長期低速行駛8如圖所示是上海世博會中國館展出的名為“葉子”的小型低碳化未來汽車。車頂部的巨型葉子實際上是一個高效光電轉(zhuǎn)換器，它可將_能轉(zhuǎn)化為電能；車輪的輪轂其實是四個風(fēng)力發(fā)電機，可以把捕捉到的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為_能，充入自身電池儲存起來。同時，它還能將光電轉(zhuǎn)換中排放的高濃度二氧化碳轉(zhuǎn)化為電能并供車內(nèi)照明，或轉(zhuǎn)化為車內(nèi)的空調(diào)制冷劑，不但是“零排放”，還實現(xiàn)了“負排放”。與傳統(tǒng)汽車相比，葉子車的優(yōu)點是_。寫出一點即可9在南昌市紅谷灘新區(qū)人們可免費租借自行車出行，這是當(dāng)今倡導(dǎo)低碳生活的一種具體體現(xiàn)。低碳生活是指生活作息時所耗用的能量要減少，從而減低碳特別是二氧化碳的排放。低碳生活，對于我們普通人來說，是一種態(tài)度，而不是一種能力，我們應(yīng)該積極倡導(dǎo)并踐行。請你從物理學(xué)的角度再列舉三個低碳生活的事例。10為了響應(yīng)“節(jié)能減排”的號召，小周家買了一臺容積為100L的太陽能熱水器。請你與小周一起，對太陽能熱水器進行研究與計算。1太陽能是_能源選填“可再生”或“不可再生”。太陽的巨大能量來自于太陽內(nèi)部的_反應(yīng)。2小周早晨把熱水器加滿水，溫度傳感器顯示水溫為18，下午放學(xué)時看到顯示的水溫為78，則熱水器中的水吸收了多少熱量與使用電熱水器相比，相當(dāng)于節(jié)約了多少度電不計電熱水器的熱量損失，C水42103J/KG3該熱水器的說明書中介紹，真空管熱水器可以把90的太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，真有這么高的效率嗎小周查閱資料知道，他們所在地區(qū)單位受光面積上接收太陽能的平均功率為P，小周還需要測量哪些物理量，并運用本題計算出的熱量Q，就可估測出這臺熱水器的光熱轉(zhuǎn)化效率寫出效率的表達式。用代表物理量的字母表示，不需計算具體數(shù)據(jù)11能源危機制約著現(xiàn)代社會的發(fā)展，開發(fā)和利用可再生能源是人類立足自身解決能源問題的重要舉措之一。1目前，煤、石油、天然氣等化石燃料成為最主要的能源，它們的大量使用打破了生物圈中碳循環(huán)的平衡，使大氣中_的含量迅速增加，導(dǎo)致全球氣溫升高。2氫能源是我國正在開發(fā)的新能源之一。其使用的主要途徑是設(shè)法構(gòu)成原電池，從能量轉(zhuǎn)換的角度看，原電池是一種_轉(zhuǎn)化為電能的裝置。3環(huán)保汽車已從2011年開始為中國部分城市服務(wù)。某輛以蓄電池為能源的環(huán)保汽車，總質(zhì)量是1000KG；當(dāng)它在水平路面上以一定速度勻速行駛時，驅(qū)動電機的輸入電流為20A，輸入電壓為50V，在此狀態(tài)下，驅(qū)動電機的輸入功率為_W，設(shè)想改用太陽能電池給該車供電，所需的太陽能電池板的面積至少應(yīng)為_M2。按陽光垂直照射時，地球表面每平方米面積上每秒內(nèi)可獲得800J的能量，太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率為20計算參考答案基礎(chǔ)自主導(dǎo)學(xué)自主測試1D2A3D4D5答案6C知能優(yōu)化訓(xùn)練中考回顧1C2A3C由題圖可知，在核電站發(fā)電過程中，首先核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后內(nèi)能轉(zhuǎn)化為蒸汽輪機的機械能，最后蒸汽輪機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，由機械能轉(zhuǎn)化為電能。所以正確的選項是C。4B原子核由質(zhì)子和中子組成，選項A錯誤；目前的核電站是利用核裂變釋放的核能來發(fā)電的，選項C錯誤；“鈾”是核裂變的材料，不是核聚變的材料，選項D錯誤。選項B中的描述是正確的。5答案一次聚變6答案內(nèi)機械環(huán)保7答案聚變中子61013解析1KG鈾全部裂變釋放的能量至少為QMQ2106KG3107J/KG61013J。模擬預(yù)測1A2B火力發(fā)電排出大量的廢氣，會產(chǎn)生大氣污染，選項A錯；核能并不是絕對安全的能源，選項C錯；地?zé)崮苁且淮文茉?，并屬于可再生能源，選項D錯；太陽能屬于可再生能源，選項B正確。3A4C根據(jù)能量守恒定律，能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會轉(zhuǎn)化或者轉(zhuǎn)移。在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變，可以看出A、B、D均錯誤。5A6D7D急加油、急剎車浪費燃料；減小負載減小阻力、節(jié)約燃料；夏天，空調(diào)溫度適當(dāng)可節(jié)約電能；車輛長期低速行駛，燃料燃燒不充分，效率低。8答案太陽光電節(jié)能環(huán)保9答案用空調(diào)時關(guān)好門窗，溫度不要調(diào)得太低；隨手關(guān)燈，節(jié)約用自來水；用太陽能熱水器，少用電熱水器。解析能源與我們的生活息息相關(guān)，化石能源仍是當(dāng)今社會的主要能源，而化石能源又不可再生，隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，能源危機直接威脅到可持續(xù)發(fā)展，因此低碳生活并不是一種能力、時尚，而是科學(xué)發(fā)展的需要，節(jié)約能源在生活中比比皆是節(jié)約用水用電、以自行車或步