.z.3.5能源與可持續(xù)開展3.6研究性學(xué)習(xí)能源的開發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)學(xué)案班級(jí)__________________________2014/3/14【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解什么是能源，什么是常規(guī)能源，知道常規(guī)能源的儲(chǔ)量和人類需求的矛盾2、了解常規(guī)能源的使用和環(huán)境污染方面的關(guān)系3、了解哪些是清潔能源，哪些是可再生能源【學(xué)習(xí)過程】1．人類消耗的能量主要來自________、________、__________等物質(zhì)，人們把這些物質(zhì)叫做常規(guī)能源．大量消耗常規(guī)能源產(chǎn)生的大氣污染對(duì)全球氣候和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，最為突出的是____________和________．2．溫室效應(yīng)是人類過多地排放_(tái)___________，干擾了地球的熱量平衡造成的，溫室效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致全球變暖進(jìn)而會(huì)引起______________、____________和____________，控制全球變暖的對(duì)策是通過________________，控制____________的過量排放．具體實(shí)施時(shí)可以從以下兩方面進(jìn)展：(1)____________________．(2)________________．3．人為排放的____________和______________是酸雨形成的根本原因．這些污染物主要來自燃燒________的煤炭以及機(jī)動(dòng)車排放的廢氣．酸雨有"空中死神〞之稱，危害極大，它影響人的________，危害______________，使土壤________和貧瘠，腐蝕建筑物和藝術(shù)品．酸雨的防治措施：(1)健全法規(guī)，強(qiáng)化管理，____________.(2)開展清潔煤技術(shù)，減少燃燒過程________的排放．(3)通過改造發(fā)動(dòng)機(jī)，安裝汽車尾氣凈化器，用無鉛汽油代替含鉛汽油等手段，控制____________的排放．4．能量不僅有"量〞的問題，而且有"________〞上的差異．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，自然界中的宏觀過程是有____________．能量在轉(zhuǎn)化過程中，能量的可利用程度是逐漸____________，這種能量可利用程度降低的現(xiàn)象稱為____________．【反應(yīng)訓(xùn)練】1．(單項(xiàng)選擇)以下供熱方式最有利于環(huán)境保護(hù)的是()A．用煤做燃料供熱B．用石油做燃料供熱C．用天然氣或煤氣做燃料供熱D．用太陽灶供熱2．(單項(xiàng)選擇)能源利用的過程實(shí)質(zhì)上是()A．能量的消失過程B．能量的創(chuàng)造過程C．能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程D．能量的轉(zhuǎn)化、傳遞并且逐漸消失的過程3．(單項(xiàng)選擇)以下屬于新型能源，又是可再生能源的是()A．太陽能B．石油C．天然氣D．核能4．(雙選)以下說法正確的選項(xiàng)是()A．煤、石油、天然氣等燃料的最初來源可追溯到太陽能B．汽油是一種清潔能源C．水能是可再生能源D．煤、石油等常規(guī)能源是取之不盡、用之不竭的5．(雙選)關(guān)于"溫室效應(yīng)〞，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．太陽能源源不斷地輻射到地球上，由此產(chǎn)生了"溫室效應(yīng)〞B．石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量，由此產(chǎn)生了"溫室效應(yīng)〞C．"溫室效應(yīng)〞使得地面氣溫上升、兩極冰雪融化D．"溫室效應(yīng)〞使得土壤酸化6．(雙選)下面關(guān)于能源的說法中正確的選項(xiàng)是()A．能源是取之不盡，用之不竭的B．能源是有限的，特別是常規(guī)能源，如煤、石油、天然氣等C．大量消耗常規(guī)能源會(huì)使環(huán)境惡化，故提倡開發(fā)利用新能源D．核能的利用對(duì)環(huán)境的影響比燃燒石油、煤炭大7．(單項(xiàng)選擇)以下說法正確的選項(xiàng)是()A．甲物體自發(fā)傳遞熱量給乙物體，說明甲物體的內(nèi)能比乙物體多B．熱機(jī)的效率從原理上講可達(dá)100%C．因?yàn)槟芰渴睾?，所?能源危機(jī)〞是不可能的D．以上說法均不正確8．太陽熱水器是利用太陽能來加熱水的設(shè)備，在我國(guó)城鄉(xiāng)許多屋頂上都可以看到．太陽單位時(shí)間直射到地面單位面積的能量為E0＝7×103J/(m2·s)．*熱水器的聚熱面積S＝2m2，假設(shè)每天相當(dāng)于太陽直射的時(shí)間為t＝4h，太陽能的20%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，計(jì)算這個(gè)熱水器最多能使m＝500kg的水溫度升高多少？9．*地的平均風(fēng)速為5m/s，空氣密度是1.2kg/m3，有一風(fēng)車，它的車葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為12m的圓面，如果這個(gè)風(fēng)車能將此圓內(nèi)10%的氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，則該風(fēng)車帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)的功率是多少？(結(jié)果保存兩位有效數(shù)字)參考答案【學(xué)習(xí)過程】1．煤石油天然氣溫室效應(yīng)酸雨2．二氧化碳海平面上升氣候變化疾病增多調(diào)整能源構(gòu)造二氧化碳提高能源利用率開發(fā)新能源3．二氧化硫氮氧化合物含硫安康生態(tài)系統(tǒng)酸化控制排放SO2汽車尾氣4．質(zhì)方向性的降低的能量降退【反應(yīng)訓(xùn)練】1．D[煤、石油、天然氣等燃料的利用，使人類獲得大量的內(nèi)能．但由于這些燃料中含有雜質(zhì)以及燃燒的不充分，使得廢氣中含有粉塵、一氧化碳、二氧化硫等物質(zhì)污染了大氣．而太陽能是一種無污染的能源，應(yīng)大為推廣．應(yīng)選D.]2．C[能源利用的過程是做功或熱傳遞的過程，前者是能量的轉(zhuǎn)化，后者是能量的轉(zhuǎn)移．]3．A課堂探究練4．AC[煤、石油、天然氣等是動(dòng)植物轉(zhuǎn)化成的，其來源可追溯到太陽能，A對(duì)；汽油燃燒會(huì)導(dǎo)致有毒氣體的生成，B錯(cuò)；水能是可再生能源，C對(duì)；煤、石油等存量是有限的，是不可再生能源，D錯(cuò)．]方法總結(jié)明確不同能源的定義及實(shí)際使用過程中能量的轉(zhuǎn)化，是分析此題的關(guān)鍵．5．BC["溫室效應(yīng)〞的產(chǎn)生是由于石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量，它的危害是使地面氣溫上升、兩極冰雪融化、海平面上升、淹沒沿海城市、海水向河流倒灌、耕地鹽堿化等，故B、C選項(xiàng)正確．]6．BC[盡管能量守恒，但降退的的內(nèi)能無法重新收集利用，所以能源是有限的，特別是常規(guī)能源，應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)，B對(duì)；常規(guī)能源的利用比核能的利用對(duì)環(huán)境的影響大，應(yīng)選項(xiàng)C對(duì)，D錯(cuò)．]7．D[自發(fā)地進(jìn)展熱傳遞的條件是必須存在溫度差，而不是內(nèi)能差．甲物體傳遞熱量給乙物體，說明甲物體的溫度比乙物體高，故A項(xiàng)錯(cuò)．由熱力學(xué)第二定律："不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化．〞可知，任何熱機(jī)的機(jī)械效率都不可能到達(dá)100%，因此，B項(xiàng)錯(cuò)．關(guān)于"能源危機(jī)〞必須明白兩點(diǎn)：(1)能源是提供能量的資源，如煤、石油等；(2)人們?cè)谙哪茉磿r(shí)，放出的熱量，有的轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，有的轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，但最終根本上都轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，人們無法把這些內(nèi)能收集起來再利用(能量降退)，而可供利用的能源是有限的，也不可能再生(或短時(shí)間內(nèi)不可再生)．因此，"能源危機(jī)〞并非說明能量不守恒，所以C項(xiàng)錯(cuò)．]方法總結(jié)(1)能量降退從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性．(2)能量降退雖然不會(huì)使能的總量減少，卻會(huì)導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低，它實(shí)際上將能量從高度有用的形式降級(jí)為不大有用的形式．煤、石油、天然氣等能源儲(chǔ)存著高品質(zhì)的能量，在利用它們的時(shí)候，高品質(zhì)的能量釋放出來并最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能．(3)能量雖然不會(huì)減少但能源會(huì)越來越少，所以要節(jié)約能源．8．19.2℃解析根據(jù)題意可知，一天當(dāng)中被熱水器吸收且轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的太陽能為：Q＝E0·S·t·20%，這局部能量就等于被水吸收的能量Q吸＝cmΔt.每天被太陽能熱水器吸收的太陽能：E＝E0·S·t①水吸收的熱量：Q吸＝cmΔt②E·20%＝Q吸③聯(lián)立①②③式代入數(shù)據(jù)得：Δt＝19.2℃.所以這個(gè)熱水器最多能使500kg的水溫度升高19.2℃.方法總結(jié)解題時(shí)應(yīng)明確在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變．9．3.4kW解析首先可以求出在時(shí)間t內(nèi)作用于風(fēng)車的氣流的質(zhì)量為m＝πr2vtρ，這些氣流的動(dòng)能為eq\f(1,2)mv2，轉(zhuǎn)變