高中物理 第三章 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)配套輔導(dǎo)與檢測(cè)課件 粵教版選修33.ppt

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) 熱力學(xué)基礎(chǔ) 1 了解能源與人類生存發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系 2 知道溫室效應(yīng)的成因 危害和控制措施 3 知道酸雨的成因 危害和控制措施 4 知道什么是能量降退 5 要求就能源與環(huán)境問(wèn)題開展研究性學(xué)習(xí) 煤 石油 天然氣 木材 水能等 像煤 石油 天然氣等礦產(chǎn)燃料以及水能資源 是目前人類廣泛應(yīng)用的能源 在技術(shù)上也比較成熟 稱之為常規(guī)能源 除這些常規(guī)能源外 目前人類正在積極研制其他很有利用前途的能源 像核能 太陽(yáng)能 潮汐 地?zé)?生物能等 這些剛開始利用或正在積極研究 有待推廣的能源 我們稱之為新能源 為什么還要尋找新能源 1 能源與環(huán)境 1 常規(guī)能源 人類已經(jīng)利用多年的能源 如 2 新能源 3 人類使用能源時(shí)對(duì)環(huán)境的影響 4 大氣污染最突出的影響是 和 煤 石油天然氣 太陽(yáng)能潮汐能生物質(zhì)能 氣溫升高土壤酸化海平面上升 溫室效應(yīng)酸雨 2 溫室效應(yīng) 溫室效應(yīng)是由于 含量增大而形成的 石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳 3 酸雨 大氣中酸性污染物質(zhì) 如二氧化硫 二氧化碳 氫氧化物等 在降水過(guò)程中溶入雨水 使其成為酸雨 煤炭中含有較多的硫 燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì) 4 能量降退能量是守恒的 但是隨著能量被一層層利用 轉(zhuǎn)化之后的能量會(huì)變得越來(lái)越難以收集和利用 這種能量 的現(xiàn)象稱為能量降退 可利用程度降低 大氣里溫室氣體 二氧化碳 甲烷等 能源 1 能源 凡是能夠提供可利用能量的物質(zhì)統(tǒng)稱為能源 2 常規(guī)能源與新能源 1 常規(guī)能源 人類已經(jīng)利用多年的能源 如 煤 石油 天然氣等 2 新能源 人類近期才開發(fā)利用的能源 如 風(fēng)能 潮汐能 太陽(yáng)能 原子能 沼氣等 3 一次能源和二次能源 1 一次能源 自然形式未經(jīng)加工的能源 如 煤 水力能 潮汐能 生物質(zhì)能 太陽(yáng)能等 2 二次能源 由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)化而來(lái)的能源 如 電能 焦炭 煤氣 液化氣 煤油 汽油 柴油 甲醇 乙醇 丙烷 火藥 氫能等 4 可再生能源和不可再生能源 1 可再生能源 指人類開發(fā)利用后 可以再生成的能源 如 風(fēng) 流水 海洋熱能 地?zé)?地震 太陽(yáng)輻射 潮汐等 2 不可再生能源 指人類開發(fā)利用后 在現(xiàn)階段不可能再生的能源資源 如 化石燃料 煤 石油 天然氣 油頁(yè)巖 核燃料 鈾 釷 钚 重氫 等 雙選 關(guān)于能源 以下說(shuō)法正確的是 a 煤 石油 天然氣的最初來(lái)源可追溯到太陽(yáng)能b 汽油是一種清潔能源c 水能是可再生能源d 煤 石油 天然氣等常規(guī)能源是取之不盡的 解析 煤 石油 天然氣是動(dòng)植物轉(zhuǎn)化而來(lái) 其來(lái)源可追溯到太陽(yáng)能 a正確 汽油燃燒后會(huì)生成有害氣體 b錯(cuò)誤 水能是可再生能源 c正確 煤 石油 天然氣是不可再生能源 存量有限 d錯(cuò)誤 答案 ac 課堂訓(xùn)練 1 凡是能夠提供某種形式的能量的物質(zhì)或物質(zhì)運(yùn)動(dòng) 統(tǒng)稱為能源 如圖所示 能源分類相關(guān)圖 四組能源選項(xiàng)中 全部符合圖中陰影部分的能源是 a 煤炭 石油 沼氣b 水能 生物能 天然氣c 太陽(yáng)能 風(fēng)能 潮汐能d 地?zé)崮?海洋能 核能 解析 由題意可知陰影部分的能源是都應(yīng)屬于圖中3種能源的范圍內(nèi) a選項(xiàng)中都是常規(guī)能源 錯(cuò)誤 b d選項(xiàng)中的天然氣 核能是不可再生能源 錯(cuò)誤 c選項(xiàng)中的能源才符合要求 c正確 答案 c 能源與環(huán)境 人類能源的總來(lái)源是太陽(yáng) 這就是說(shuō) 不僅風(fēng)能 水力能 海浪能 生物質(zhì)能 太陽(yáng)能等自然能源來(lái)自太陽(yáng) 就是礦物燃料煤 石油 天然氣也來(lái)自太陽(yáng) 以上這些屬于一次能源 由一次能源生產(chǎn)的電力屬于二次能源 1 能給環(huán)境帶來(lái)的影響 目前在人類能源當(dāng)中挑大梁的一次能源是煤 石油 天然氣這些礦物燃料 礦物燃料的大量使用 給環(huán)境帶來(lái)十分廣泛的影響 1 礦物燃料的開采要?dú)У粢恍┩恋?有時(shí)不可避免地要占用一部分農(nóng)田 2 礦物燃料的運(yùn)輸也會(huì)帶來(lái)環(huán)境問(wèn)題 如海上石油運(yùn)輸 經(jīng)常發(fā)生事故 泄漏的原油污染大片海域 就是不發(fā)生事故 壓艙水的排放也常常在小范圍內(nèi)使海域受到污染 3 礦物燃料的燃燒 對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響最大 其中硫氧化物 氮氧化物等各種有害氣體污染空氣 已經(jīng)使人們難以忍受 如被稱為 空中死神 的酸雨 因?yàn)榈V物燃料的燃燒總是要排放出非常多的二氧化碳 甚至達(dá)到改變空氣成分的 比例的程度 使地球的氣溫升高 造成溫室效應(yīng) 會(huì)造成兩極冰川融化 海平面升高等 這已經(jīng)成了一個(gè)全世界格外關(guān)注 十分頭疼的環(huán)境問(wèn)題 4 環(huán)境污染的種類 大氣污染 水污染 噪聲污染具體有 溫室效應(yīng) 酸雨 光化學(xué)污染 2 怎樣才能減少因能源使用而帶來(lái)的環(huán)境影響呢 1 要節(jié)約能源 減少全人類的能源消耗 才能減少二氧化碳的排放 這是從環(huán)境保護(hù)的角度說(shuō) 節(jié)約能源勢(shì)在必行 另一方面 能源本身也存在著危機(jī) 據(jù)勘察 地球上可供開采的石油有816億噸 天然氣495億噸 煤10萬(wàn)億噸 現(xiàn)在全世界每年的能源總消耗量大體上是95億噸標(biāo)準(zhǔn)煤 其中主要的是石油 天然氣和煤 分別占45 19 25 此外 還有7 的水電 3 的核能 按照目前的消費(fèi)狀況 石油將在三四十年內(nèi)采完 煤炭雖多 也只能開采250年左 右 以后 隨著科技水平的提高 這些礦物能源的儲(chǔ)量也可能提高 但是 不管怎么說(shuō) 地殼運(yùn)動(dòng)給我們預(yù)備下的礦物燃料總是有限的 我們用一點(diǎn)就少一點(diǎn) 2 要利用高科技 開發(fā)新能源 目前原子能發(fā)電已進(jìn)入實(shí)用階段 受控?zé)岷司圩兊奶剿饕苍诓讲角斑M(jìn) 有望加入人類能源的行列 3 要積極利用自然能 其中包括 直接利用太陽(yáng)能 太陽(yáng)能發(fā)電 風(fēng)力發(fā)電 海浪 潮汐發(fā)電 水力發(fā)電等 這些能源的使用 基本上對(duì)環(huán)境沒有污染 因此被人們稱作 清潔能源 4 還必須治理礦物能源燃燒產(chǎn)生的污染物 5 要注意解決廣大農(nóng)村的能源問(wèn)題 全世界的廣大農(nóng)村 能源相當(dāng)缺乏 全球大約有15億農(nóng)村人口用不上煤 石油 天然氣這些礦物燃料 他們只能砍柴燒 或燒牛羊糞或燒作物秸稈 有的農(nóng)民要花費(fèi)很大精力去剝樹皮 砍灌木 鏟草根 揀牛糞 這樣做的結(jié)果 毀掉了很多樹木 破壞了綠色植被 對(duì)生態(tài)環(huán)境也是一種巨大的破壞 由于全世界每年要燒掉4億噸以上的牛糞和秸稈 使越來(lái)越貧瘠的土壤喪失了很多有機(jī)物還田的機(jī)會(huì) 不解決這些農(nóng)民的能源問(wèn)題 他們的生存環(huán)境就會(huì)更加惡化 他們也難以擺脫貧困的境地 3 能量降退能量是守恒的 但是隨著能量被一層層利用 轉(zhuǎn)化之后的能量會(huì)變得越來(lái)越難以收集和利用 稱為能量品質(zhì)降低 也就是能量降退 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)能熱水器供熱 解析 煤 石油 天然氣可使我們獲得大量的內(nèi)能 但由于這些燃料中含有雜質(zhì)以及燃燒不充分 使得廢氣中含有粉塵 一氧化碳 二氧化硫等物質(zhì)而污染大氣 a b c錯(cuò)誤 而太陽(yáng)能是一種無(wú)污染的能源 應(yīng)大力推廣 d正確 答案 d 課堂訓(xùn)練 2 雙選 關(guān)于 溫室效應(yīng) 下面說(shuō)法正確的是 a 太陽(yáng)能源源不斷地輻射到地球 由此產(chǎn)生了 溫室效應(yīng) b 煤 石油燃燒時(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) 使得地表氣溫上升 兩極冰川融化d 溫室效應(yīng) 使土壤酸化 解析 溫室效應(yīng) 的產(chǎn)生是由于煤 石油燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量 它的危害是地表氣溫上升 兩極冰川融化 是海平面上升 淹沒沿海城市 海水倒灌和土地鹽堿化等 酸雨才使土壤酸化 b c正確 a d錯(cuò)誤 答案 bc 1 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 a 煤 石油和天然氣都屬于一次能源b 煤 石油和天然氣都屬于二次能源c 人們把煤 石油 天然氣叫做常規(guī)能源d 電能是使用最方便的能源 解析 一次能源包括煤 石油 天然氣 水力 核燃料 太陽(yáng)能 生物質(zhì)能 低熱能等 二次能源主要有電能 焦炭 煤氣 蒸汽 熱水以及汽油 煤油 柴油等石油制品 生產(chǎn)過(guò)程中排出的余熱也屬于二次能源 其中煤 石油 天然氣叫做常規(guī)能源 答案 b 2 下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 a 水流能和風(fēng)能都是 可再生能源 b 太陽(yáng)能是一種清潔能源c 沼氣是一種新能源d 核能對(duì)環(huán)境的污染比常規(guī)能源對(duì)環(huán)境的污染大 解析 人類應(yīng)用較多的能源是常規(guī)能源 如煤 石油 天然氣等 當(dāng)前正在開發(fā)的新能源有核能 太陽(yáng)能 風(fēng)能 地?zé)崮?沼氣等 水流能 風(fēng)能 太陽(yáng)能是沒有污染又取之不竭的能源 只要安全措施配套 核能對(duì)環(huán)境的污染比常規(guī)能源對(duì)環(huán)境的污染小得多 答案 d 3 下面關(guān)于熱機(jī)的說(shuō)法中 正確的是 a 熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置b 熱機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置c 只要對(duì)熱機(jī)不斷的革新 它可以把氣體的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能d 即使沒有漏氣 也沒有摩擦等能量損失 內(nèi)燃機(jī)也不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 解析 熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置 a正確 b錯(cuò)誤 工作過(guò)程中一定有一部分內(nèi)能排放給低溫物體 冷凝器或大氣 即不能把內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 c錯(cuò)誤 d正確 答案 ad 4 關(guān)于能源的開發(fā)與利用 下列觀點(diǎn)錯(cuò)誤的是 a 能源是有限的 無(wú)節(jié)制的利用能源 是一種盲目的短期行為b 根據(jù)能量守恒定律 能源是取之不竭的c 能源的開發(fā)和利用 必須同時(shí)加強(qiáng)環(huán)境保護(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 解析 能源是有限的 能量轉(zhuǎn)化是守恒的 但能量的可利用程度是逐漸降低的 b選項(xiàng)觀點(diǎn)錯(cuò)誤 答案 b 5 下列哪些現(xiàn)象屬于能量降退 a 電能通過(guò)電燈的電阻絲變?yōu)楣饽躡 利用水流發(fā)電變成電能c 火爐生火把房間烤暖d 電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 解析 a b d選項(xiàng)的能量轉(zhuǎn)化利用程度很高 火爐生火取暖的過(guò)程中 有一部分內(nèi)能以熱量的形式傳給周圍的空氣 變?yōu)橹車h(huán)境的內(nèi)能 這些能量可利用程度降低 即能量降退 c正確 答案 c 6 能源利用的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是 a 能量消失的過(guò)程b 能量創(chuàng)生的過(guò)程c 能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程d 能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移并逐漸消失的過(guò)程 解析 能源的利用過(guò)程是做功或熱傳遞的過(guò)程 前者是轉(zhuǎn)化 后者是轉(zhuǎn)移 但總量不變 能量不會(huì)消失 也不會(huì)創(chuàng)生 c正確 a b d錯(cuò)誤 答案 c 7 雙選 co2有個(gè) 怪脾氣 它幾乎不吸收太陽(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)的輻射而上升 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排放 使整個(gè)地球就像一個(gè)大溫室 因此 大氣中的co2濃度增加能使地表溫度逐漸上升 全球氣候變暖 為緩解大氣中的co2濃度增加 可以采取的措施有 a 禁止使用煤 石油 天燃?xì)鈈 開發(fā)使用核能 太陽(yáng)能 c 將汽車燃料由汽油改為液化石油氣d 植樹種草 解析 現(xiàn)階段人類還有一定量的用煤 石油 天然氣 它們能提供大量的內(nèi)能 不使用就可惜了 a錯(cuò)誤 減少大氣中co2濃度可多利用不產(chǎn)生co2的能源 如核能 太陽(yáng)能 也可讓植物進(jìn)行光合作用多吸收co2 b d正確 液化石油氣燃燒也會(huì)產(chǎn)生co2 c錯(cuò)誤 答案 bd 8 某地強(qiáng)風(fēng)速度為14m s 設(shè)空氣密度為 1 3kg m3 通過(guò)橫截面積為400m2的風(fēng)全部使風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 其動(dòng)能有20 轉(zhuǎn)化為電能 則發(fā)電的功率為多大 取2位有效數(shù)字 9 光滑的水平桌面上有一塊質(zhì)量m 400g的木塊 被一