第五節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展第六節(jié)研究性學(xué)習(xí)——能源的開發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)[目標(biāo)定位]1.了解能源與環(huán)境.2.知道能源開發(fā)和利用帶來的問題及應(yīng)該采取的對(duì)策.3.培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感和節(jié)約能源的意識(shí)．一、能源與環(huán)境、溫室效應(yīng)和酸雨[導(dǎo)學(xué)探究]你知道產(chǎn)生溫室效應(yīng)和酸雨的主要污染物是什么嗎？答案產(chǎn)生溫室效應(yīng)的污染物是二氧化碳，形成酸雨的主要污染物是二氧化硫和氮氧化合物．[知識(shí)梳理]1．溫室效應(yīng)(1)成因：溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體含量增大而形成的，石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳．(2)危害：溫室效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致全球變暖、海平面上升、氣候變化、疾病增多等．(3)改善措施：調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，控制二氧化碳的過量排放．具體措施：一是提高能源利用率；二是開發(fā)新能源．(4)新能源①清潔能源：如：核能、水能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、沼氣等．②新能源特點(diǎn)：污染少，可再生或資源豐富．2．酸雨(1)定義：pH值小于5.6的降水．(2)成因：大氣中酸性污染物質(zhì)，如二氧化硫、氮氧化合物等，在降水過程中溶入雨水，使其成為酸雨．(3)危害：酸雨影響人的健康，危害生態(tài)系統(tǒng)，使土壤酸化、貧瘠，腐蝕建筑物和藝術(shù)品等．(4)防治：①健全法規(guī)，強(qiáng)化管理，控制排放．②發(fā)展清潔煤技術(shù)，減少燃燒過程SO2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，控制汽車尾氣排放．二、能量降退與節(jié)約能源[導(dǎo)學(xué)探究]流動(dòng)的水帶動(dòng)水磨做功，由于磨盤和糧食之間的摩擦和擠壓，使磨盤和糧食的溫度升高，水流的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)變成了內(nèi)能，這些內(nèi)能最終流散到周圍的環(huán)境中，我們沒有辦法把這些流散的內(nèi)能重新收集起來加以利用．可見，內(nèi)能與機(jī)械能相比，哪種能量的品質(zhì)低？答案內(nèi)能[知識(shí)梳理]1．能量降退(1)能量降退：能量可利用程度降低的現(xiàn)象．(2)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．(3)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(填“降低”或“提高”)，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．2．節(jié)約能源能量雖然不會(huì)減少，但能源會(huì)越來越少，所以要節(jié)約能源．三、能源的開發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)1．新能源的開發(fā)(1)太陽(yáng)能：有直接加熱物體的太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)灶，有利用半導(dǎo)體材料把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的太陽(yáng)能電池等，主要問題是只有白天工作，還要受天氣影響，會(huì)妨礙大規(guī)模使用太陽(yáng)能，要研究?jī)?chǔ)存太陽(yáng)能的方法．(2)水能：水能有巨大的開發(fā)潛力，可以開發(fā)梯級(jí)電站．(3)核能：是一個(gè)巨大的能源，通過原子反應(yīng)堆進(jìn)行核發(fā)電，主要應(yīng)注意核泄漏、控制核污染．(4)風(fēng)能：為了增加風(fēng)力發(fā)電的功率，通常把很多風(fēng)車建在一起，成為“風(fēng)車田”．我國(guó)的新疆、內(nèi)蒙古等地已經(jīng)開始大規(guī)模利用風(fēng)力發(fā)電．2．做好環(huán)境保護(hù)工作目前的任務(wù)是采用環(huán)境能源技術(shù)，解決突出的環(huán)境污染問題，例如：城市生活垃圾問題，變垃圾為能源；汽車尾氣問題，達(dá)到廢氣“零”排放；環(huán)境污染的綜合治理問題，解決廢物、廢水、廢氣等污染問題，要變廢為寶.一、能源與環(huán)境例1(多選)關(guān)于溫室效應(yīng)，下列說法中正確的是()A．太陽(yáng)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)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)使得土壤酸化答案BC解析溫室效應(yīng)的產(chǎn)生是由于石油和煤炭的燃燒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、海水和河流倒灌等，故選項(xiàng)B、C正確．例2人類只有一個(gè)地球，我們要保護(hù)賴以生存的環(huán)境．試完成以下三個(gè)題目：(1)下列哪一種不屬于當(dāng)今世界的三大環(huán)境問題()A．酸雨B．臭氧層的破壞C．人口的急劇增長(zhǎng)D．溫室效應(yīng)(2)酸雨的形成主要是由于()A．大氣中CO2含量的增加B．大氣中SO2含量的增加C．亂砍濫伐森林，破壞生態(tài)環(huán)境D．大氣中氟利昂含量增加(3)大氣臭氧層()A．能大量反射太陽(yáng)輻射中的紫外線，所以那里的溫度較低B．能散射太陽(yáng)光中的紫外線，使地面生物免受紫外線之害C．是大氣層中存在臭氧的唯一場(chǎng)所，我們應(yīng)該加以保護(hù)D．吸收大量的太陽(yáng)紫外線，減小到達(dá)地面的紫外線輻射答案(1)C(2)B(3)D解析(1)當(dāng)今世界的三大環(huán)境問題是：酸雨的危害，臭氧層的破壞導(dǎo)致大氣層的保護(hù)作用減弱，溫室效應(yīng)使地球溫度普遍變暖，因此正確的選項(xiàng)是C.(2)酸雨形成的基本原因主要與煤炭和石油燃燒以及工業(yè)生產(chǎn)等釋放到大氣中的二氧化硫和氮氧化合物污染物有關(guān)，二氧化硫和氮氧化合物污染物在大氣中通過化學(xué)反應(yīng)分別轉(zhuǎn)化為硫酸和硝酸，混入雨水或者雪水中，使其酸度增加，同時(shí)酸雨的形成還與大氣中其他的堿性物質(zhì)有關(guān)，如空氣中的氧化鈣、土壤中的硫酸鈣以及其他堿性物質(zhì)可與酸發(fā)生中和反應(yīng)，因此正確的選項(xiàng)為B.(3)大量的紫外線的照射可以對(duì)人和牲畜造成傷害，而大氣臭氧層主要是吸收大量的紫外線，減小到達(dá)地面的紫外線輻射從而對(duì)地球上的生物起到保護(hù)作用，因此正確的選項(xiàng)為D.二、能量降退與節(jié)約能源例3(多選)下列對(duì)能量降退理解正確的是()A．能量降退說明能量在不斷減少B．能量降退遵守能量守恒定律C．能量降退說明能量不能憑空產(chǎn)生，但可以憑空消失D．能量降退從能量角度反映出自然界的宏觀過程具有方向性答案BD解析在發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的宏觀過程中，其他形式的能量最終轉(zhuǎn)化為流散到周圍環(huán)境中的內(nèi)能，無法再回收利用，這種現(xiàn)象叫能量降退．能量降退并不違反能量守恒定律，宇宙中的能量既沒有減少，也沒有消失，它從能量角度反映出自然界的宏觀過程具有方向性，故A、C錯(cuò)，B、D對(duì)．三、能源的開發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)例4下列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(yáng)灶供熱答案D解析煤、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(yáng)能是一種無污染的能源，應(yīng)大力推廣，故答案應(yīng)選D.能源與可持續(xù)發(fā)展eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(能源與環(huán)境\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(溫室效應(yīng)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(成因,危害,防治措施)),酸雨\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(成因,危害,防治措施)))),能量降退與節(jié)約能源))能源的開發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)1．(能源與環(huán)境)酸雨對(duì)植物的正常生長(zhǎng)影響很大，為了減少酸雨的影響，應(yīng)采取的措施是()①少用煤作燃料②燃料脫硫③在已經(jīng)酸化的土壤中加石灰④多種植美人蕉、銀杏等植物⑤開發(fā)新能源A．①②④⑤ B．①②⑤C．①②③④⑤ D．①②③⑤答案A解析酸雨主要是由煤、石油等燃料燃燒所釋放的SO2和氮氧化物在降水過程中溶入雨水中形成的．因而為減少酸雨的影響，少用煤作燃料和燃料脫硫是有效的方法．開發(fā)新能源也是減少煤使用量的方法，另外美人蕉和銀杏對(duì)SO2有較強(qiáng)的吸收能力，所以①、②、④、⑤正確，應(yīng)選A.2．(能源與環(huán)境)下列說法中不正確的是()A．核能是一種常規(guī)能源B．煤、石油、天然氣叫做常規(guī)能源C．大量消耗常規(guī)能源產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”D．燃燒煤炭時(shí)生成的二氧化硫使雨水酸度升高，形成酸雨答案A解析煤、石油、天然氣屬于常規(guī)能源，核能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、太?yáng)能等則屬于新能源．3．(能源降退與節(jié)約能源)關(guān)于能源的開發(fā)和利用，下列觀點(diǎn)不正確的()A．能源是有限的，無節(jié)制地利用能源，是一種盲目的短期行為B．根據(jù)能量守恒定律，能源是取之不盡、用之不竭的C．在對(duì)能源進(jìn)行開發(fā)和利用的同時(shí)，必須加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的保護(hù)D．不斷開發(fā)新能源，是緩解能源危機(jī)、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的主要途徑答案B解析能量是守恒的，但由于能量降退，使得能利用的能源越來越少．4．(能源的開發(fā)利用與環(huán)境保護(hù))為了倡導(dǎo)“代碳生活”，我們應(yīng)當(dāng)大力開發(fā)和利用下列能源中的()A．石油B．太陽(yáng)能C．天然氣D．煤炭答案B解析要減小碳排放，就必需利用非化石能源，即能源中不能含有C元素，而石油、天然氣和煤炭都含有C元素，故應(yīng)大力開發(fā)和利用太陽(yáng)能，故B正確．題組一能源與環(huán)境1．下列敘述中不正確的是()A．一般將pH小于5.6的降水稱為酸雨B．無氟冰箱的使用會(huì)使臭氧層受到不同程度的破壞C．大氣中CO2含量的增多是引起溫室效應(yīng)的主要原因D．“白色污染”是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)亟待解決的問題之一答案B2．CO2氣體幾乎不吸收太陽(yáng)的短波輻射，大氣中CO2濃度增加能使地表溫度因受太陽(yáng)輻射而上升；另外，它還有強(qiáng)烈吸收地面紅外熱輻射的作用，阻礙了地球周圍的熱量向外層空間的排放，使整個(gè)地球就像一個(gè)大溫室一樣，因此，大氣中二氧化碳?xì)怏w濃度的急劇增加會(huì)導(dǎo)致氣溫的逐步上升，使全球氣候變暖．請(qǐng)回答：(1)大氣中CO2增多產(chǎn)生的效應(yīng)稱為()A．光熱效應(yīng) B．光電效應(yīng)C．光氣效應(yīng) D．溫室效應(yīng)(2)導(dǎo)致大氣中CO2濃度增加的主要原因是()A．大量植物和生物物種滅絕B．大量燃料如石油、煤炭、天然氣等的燃燒C．人口劇增，呼出的二氧化碳增多D．自然因素破壞了地球生態(tài)環(huán)境的平衡答案(1)D(2)B3．下列不屬于火力發(fā)電廠的污染的是()A．排放導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體B．廢渣污染水土C．酸雨D．破壞大氣臭氧層答案D解析煤中的可燃性硫經(jīng)在鍋爐中高溫燃燒，大部分氧化為二氧化硫，其中只有0.5%～5%再氧化為三氧化硫．在大氣中二氧化硫氧化成三氧化硫的速度非常緩慢，但在相對(duì)濕度較大、顆粒物存在時(shí)，可發(fā)生催化氧化反應(yīng)．此外，在太陽(yáng)光紫外線照射并有氧化氮存在時(shí)，可發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而生成三氧化硫和硫酸酸霧，這些氣體對(duì)人體和動(dòng)、植物均有害．大氣中二氧化硫是造成酸雨的主要原因：粉煤灰渣，是煤燃燒后排出的固體廢棄物．其主要成分是二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂及部分微量元素．粉煤灰既是“廢”也是“資源”．如不很好處置而排入江河湖海，則會(huì)造成水體污染；煤燃燒產(chǎn)生的二氧化碳是導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體，故屬于火力發(fā)電廠的污染；破壞大氣臭氧層的氣體主要是氟利昂，不屬于火力發(fā)電廠的污染．題組二能量降退與節(jié)約能源4．下列關(guān)于能量降退的說法中不正確的是()A．能量降退使能的總量減少，違背了能量守恒定律B．能量降退是指散失在環(huán)境中的內(nèi)能不容易收集起來被人類利用C．各種形式的能量向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，是能夠自動(dòng)發(fā)生的D．能量降退導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低答案A5．下列現(xiàn)象屬于能量降退的有()A．利用水能發(fā)電轉(zhuǎn)化為電能B．電能通過燈泡中的電阻絲轉(zhuǎn)化為光能C．電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．火爐把房子烤暖答案D解析能量降退是指其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，最終流散在周圍環(huán)境中無法重新收集并加以利用的現(xiàn)象，能夠重新收集并加以利用的能不能稱為能量降退．本題中的電能、光能都可以重新收集并加以利用，如用光作能源的手表等．只有當(dāng)用電燈照明時(shí)的光能被墻壁吸收之后變?yōu)橹車h(huán)境的內(nèi)能，才無法重新收集并加以利用，但本題沒有告訴該光能用來做什么，故不能算能量降退．火爐把房子烤暖后使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能并流散在周圍的環(huán)境中，無法重新收集并加以利用，屬于能量降退．6．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答案C解析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．題組三能源的開發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)7．(多選)下面關(guān)于能源的說法中正確的是()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、煤炭大答案BC解析盡管能量守恒，但耗散的能量無法重新收集利用，所以能源是有限的，特別是常規(guī)能源，A項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)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，C項(xiàng)對(duì)，D項(xiàng)錯(cuò)．8．作為新型燃料，從環(huán)保角度看，氫氣具有的突出特點(diǎn)是()A．在自然界里存在氫氣 B．氫氣輕，便于攜帶