22.4 能源与可持续发展（考点解读）（解析版）

224 能源与可持续发展（考点解读）（解析版） 1、有利于节约能源的措施 （1）由于世界人口的急剧增长和经济的不断发展，能源的消耗急剧增长，目前作为人类 主 要能源的化石能源正逐渐被消耗，所以节约能源已成为当今社会的一大问题，解决能源问 题 的出路主要有两种：一是提高能源的利用率；二是开发和利用新能源，特别是开发和利用 太阳能和核能。 （2）具体措施有： ①节能降耗，从我做起：随手关灯、关电脑等，注意节约用水等等； ②注意技术创新，提高能源利用效率，减少废气、废物排放的污染因素； ③依靠科学技术创新开发绿色新能源，加强能源利用中的防护措施，提高能源使用的安全 性。 2、能源的分类 （1）从产生方式角度划分 一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源；例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、 太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能； 二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．例： 电能、乙醇汽油、氢能、沼气； （2）从是否可再生角度划分 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源．例：水能、风能、太阳能、生物质 能、潮汐能； 不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源（煤炭、石油、 天然气）、核能； （3）从利用状况划分 常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源．例：化石能源、水能、电能； 新能源：人类新近才开始利用的能源．例：潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能。 3、能量的转化与转移的方向性和能源的现状 （1）能量的转化、能量的转移、都是有方向性的，要逆向转化或转移能量，就会消耗其 他的能量。 自然界中的一切实际变化过程都具有方向性，朝某个方向的变化是可以自发发生的，相反 方向的变化却是受到限制的，这时如果要使变化了的事物重新恢复到原来的状态，一定会 对外界产生无法消除的影响，这就是自然界的不可逆性； （2）能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础，能源利用对人类社会的发展进步 起着重要作用，就目前来看，全球能源利用主要有以下几个特点： ①全球能源分布不均，各地能源品种、数量差异大； ②石油危机日趋严重，煤炭资源日渐匮乏； ③能源危机已成为全球性发展问题． （3）由于世界人口的急剧增长和经济的不断发展，能源的消耗急剧增长，目前作为人类 主要能源的化石能源正逐渐被消耗，所以节约能源已成为当今社会的一大问题； 能源危机具体表现在 ①能源转化的方向性：并不是所有的能源都能够被人类所利用． ②能源分布的不匀性：地球上几乎全部的能源都来源于太阳，但是由太阳能转化成的各种 能量形式在地球上的分布并不均匀，如在沙漠地带，太阳能充足，但却无人居住． ③由于石油、煤炭等目前大量使用的传统化石能源枯竭，同时新的能源生产供应体系又未 能建立而在交通运输、金融业、工商业等方面造成的一系列问题统称能源危机； 4、能源的利用和对环境的危害 （1）城市大气污染：一次能源利用过程中，产生大量的、S2、X、TSP 及多种芳烃化合 物，已对一些国家的城市造成了十分严重的污染，不仅导致对生态的破坏，而且损害人体 健康； （2）矿物燃料的燃烧，使大气2 浓度增加，温室效应增强； （3）酸雨：化石能源的燃烧产生的大量S2和X 等污染物通过大气传输，在一定条件下形 成大面积酸雨，改变酸雨覆盖区的土壤性质，危害农作物和森林生态系统，改变湖泊水 库 的酸度，破坏了水生生态系统，腐蚀材料，造成重大经济损失．酸雨还导致地区气候改变， 造成难以估量的后果； （4）核废料问题：发展核能技术，尽管在反应堆方面已有了安全保障，但是，世界范围 内的民用核能计划的实施，已产生了上千吨的核废料．这些核废料的最终处理问题并没有 完全解决，这些废料在数百年里仍将保持着有危害的放射性。 【考点1 有利于节约能源的措施】 【典例1-1】（2022 秋•承德县期末）为了节能环保，提高效率，下列措施正确的是（ ） ．增大汽油机的油箱容量，可以提高效率 B．将家里的白炽灯更换为LED 灯 ．把电饭锅的电阻器改为超导体，以使减少热量损失 D．为了节能降耗，应将铝导线改用银导线 【答】B 【分析】根据低碳的理念进行分析，低碳就是减少二氧化碳的排放，就是低能量、低消 耗、低开支的生活方式。 【解答】解：、增大汽油机的油箱容量，使加一次油，行驶更大的距离，但由于增大了 汽油机的质量，做的额外功增多，效率会降低，故错误； B、家里的白炽灯将其更换为LED 灯，可以节约用电，故B 正确； 、把电饭锅的电阻器是利用电流的热效应工作的，若改为超导体，不能产生热量，无法 工作，故错误； D、由于银的电阻率较小，将铝导线改用银导线后，可以较小电阻，节能降耗，但由于 银比较贵重，此方不可行，故D 错误。 故选：B。 【典例1-2】（2023•新乡三模）“低碳生活”是我国践行的绿色发展理念，在生产和生活 中常用的煤、石油、天然气、太阳能中，符合这个理念的能源是 太阳能 ；为了节 约能源，请你提出一种绿色出行方式： 建议出行使用共享单车 。 【答】太阳能；建议出行使用共享单车。 【分析】化石能源的过度使用可以造成成大气污染，温室效应、酸雨等危害环境问题， 太阳能是一种新型能源，具有清洁、环保、能量大、获取方便等优点； 出门选择步行或共享单车，少开车。 【解答】解：煤、石油、天然气属于化石能源，化石能源的过度使用可以造成成大气污 染，温室效应、酸雨等危害环境问题，太阳能是一种新型能源，具有清洁、环保、能量 大、获取方便等优点，符合绿色发展理念的能源是太阳能； 为了节约能源，可以选择共享单车出行。 故答为：太阳能；建议出行使用共享单车。 【变式1-1】（2022•新吴区一模）为了减排温室气体，我国提出碳达峰和碳中和目标。下 列哪项措施不能很好地推动实现碳达峰和碳中和目标（ ） ．优化能源结构，因地制宜发展水电、风电、太阳能、海洋能、地热能等 B．推动产业和工业优化升级，发展新一代新材料、新能源、节能环保等新兴产业 ．大力发展靠石油、煤炭发电的电力行业，以及以煤炭、石油为热源或能源的重工业 D．建设、运行、管理各环节落实绿色低碳理念，建设低碳智慧型城市和绿色乡村 【答】 【分析】据物理学中关于能源的常识进行回答。 【解答】解：水电、风电、太阳能、海洋能、地热能使用过程中没有释放二氧化碳等温 室气体，为了减少化石能源一类燃料的使用，推动产业和工业优化升级，发展新一代新 材料、新能源、节能环保等新兴产业减少对空气的污染，在绿色低碳理念下倡导健康绿 色出行和生活，可以降低对化石能源的使用，从而减少二氧化碳等温室气体释放，故 BD 不符合题意； 大力发展靠石油、煤炭发电的电力行业，以及以煤炭、石油为热源或能源的重工业，这 些化石能源的使用会加大空中碳的含量，故符合题意。 故选：。 【变式1-2】（2022 秋•黔江区校级月考）2020 年地球一小时的主题为“保护生物多样性， 为地球发声”。关灯是通过 节约用电时间 的方法来节约电能的。收看电视节目时， 电视屏幕不要调得太亮，此项节能的方法与关灯 不同 （选填“相同”或“不 同”）。 【答】节约用电时间；不同。 【分析】节约电能可以从节约用电时间和减小用电器的电功率两个方面考虑。 【解答】解：由＝Pt 可知，消耗的电能与电功率和通电时间有关，关灯是通过节约用电 时间的方法来节约电能的； 电视屏幕调的太亮会增大电视的电功率，在通电时间一定时，电功率越大，消耗的电能 越多，所以电视屏幕不要调得太亮，是通过减小电视机的电功率来减少消耗的电能，此 节能的方法与关灯不同。 故答为：节约用电时间；不同。 【考点2 能源的分类】 【典例2-1】（2023•南岗区模拟）关于能量和能源，下列说法错误的是（ ） ．电能必须通过消耗一次能源才能得到，是二次能源 B．我们今天使用的煤、石油、天然气，都是化石能源 ．能量的转化和转移是有方向性的 D．自然界的能量是守恒的，它既不能创生，也不会消灭，所以不用节约能源 【答】D 【分析】（1）二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能 得到的能源．例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气。 （2）化石能源包括煤、石油、天然气； （3）能量的转化和转移是有方向性的； （4）自然界的能量是守恒的，它既不能创生，也不会消灭，但人类可利用的资源是有 限的。 【解答】解：、电能必须通过消耗一次能源才能得到，是二次能源，故正确； B、我们今天使用的煤、石油、天然气，都是化石能源，故B 正确； 、能量的转化和转移是有方向性的，故正确； D、自然界的能量是守恒的，它既不能创生，也不会消灭，但由于能量转化和转移都是 具有方向性的，因而人类可利用的资源是有限的，所以我们仍然要注意节约能源，故D 错误。 故选：D。 【典例2-2】可以直接从自然界获得的能源叫一次能源，必须通过消耗一次能源才能获得的 能源叫二次能源，石油、风能、天然气、煤、电能等能源中，属于可再生能源的是 风 能 ，属于二次能源的是 电能 。 【答】见试题解答内容 【分析】能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到 补充的能源叫不可再生能源。 一次能源是指可以从自然界直接获取的能源。如化石能源、风能、水能等；二次能源是 指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源。如电能等。 【解答】解：风能可以源源不断的得到，是可再生能源；电能是必须通过一次能源的消 耗才能获得的，所以称为二次能源。 故答为：风能；电能。 【变式2-1】（2022•兴宁区校级三模）2022 年北京冬奥会所有场馆使用“绿电”。绿电的 主要来源为太阳能、风力、地热能等。有关能源和能量下列说法正确的是（ ） ．太阳能、风能、核能是可再生能源 B．风能、地热能及核能均属于一次能源 ．核电站是利用核聚变产生的能量来发电的 D．因为能量守恒，所以我们不需要节约能源 【答】B 【分析】（1）能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然 界得到补充的能源叫不可再生能源； （2）化石能源主要是煤炭、石油和天然气，这些都是一次能源，像化石能源一样，风 能、太阳能、地热能以及核能，是可以直接从自然界获得的，这些可以从自然界直接获 取的能源，统称一次能源； （3）核能的利用由两种：核裂变、核聚变； （4）自然界的总能量是守恒的，能量即不能被消灭，也不能被创生，但随着能量耗散， 可利用的能源减少了，所以会有能源危机。 【解答】解： 、太阳能、风能可以从自然界不断地得到，所以它们属于可再生能源；而核燃料是有限 的，所以核能属于不可再生能源，故错误； B、风能、地热能以及核能，都是可以直接从自然界获得的，属于一次能源，故B 正确； 、核电站利用的是核裂变时产生的能量的原理来工作的，故错误； D、能量虽然是守恒的，但能源并不是取之不尽用之不竭的，所以需要节约能源，故D 错误。 故选：B。 【变式2-2】人类第一次能源革命的标志是 钻木取火 ；目前核电站是通过控制 核裂变 （选填“核裂变”或“核聚变”）获得核能；少用化石能源控制 二氧化碳 排放可减 少温室效应造成的灾害。 【答】见试题解答内容 【分析】（1）钻木取火是人类在能量转化方面最早的一次技术革命； （2）核电站是通过核裂变来获取能量的； （3）燃料燃烧过程中产生的二氧化碳、二氧化硫、及氮氧化物气体造成了温室效应、 酸雨等危害。 【解答】解：（1）钻木取火技术是人类在能量转化方面的最早的一次技术革命，导致 了以柴薪作为主要能源的时代的到来，这就是人类第一次能源革命； （2）核电站可以通过获取核能，来缓解能源危机。它的原理是通过核裂变来进行的； （3）煤、石油、天然气这些化石能源在燃烧时会产生大量二氧化碳，造成温室效应。 故答为：钻木取火；核裂变；二氧化碳。 【考点3 能量的转化与转移的方向性和能源的现状】 【典例3-1】我国常规能源分布和能源的消耗很不均衡，出现“北煤南运、西电东送、西气 东输”的现象，不能有效地解决这一问题的是（ ） ．修建三峡水电站 B．在东部地区修建若干火力发电站 ．在西北地区修建许多火力发电站 D．在东部地区修建几座核电站 【答】B 【分析】根据各地区实际情况分析可在东部修建核电站，由于核燃料的需求量少，因此 可以解决运输和输送电的实际困难。 【解答】解：长江水资源丰富，修建水电站可充分利用水资源；西北地区化石燃料资源 丰富，可修建火力发电站。而东部地区由于化石燃料资源缺乏，若修建火力发电站，需 要从西北部运输化石燃料，因而增加了运输成本，增大了投资。若在东部修建核电站， 由于核燃料的需求量少，因此可以解决运输和输送电的实际困难。 故选：B。 【典例3-2】水是人及一切生物生存所必需的资源，但全国各地区水资源分布不均衡，如湖 北地区，就属于水资源轻度缺水地区。因此，为了可持续发展，我们要节约用水，防止 水体污染，请认真阅读下面的图表1、2，然后回答有关问题。 表1 我国部分地区人均水量 表2 水资源紧缺指标 紧缺型 人均水量（m3） 轻度缺水 1700～3000 中度缺水 1000～1700 中度缺水 500～1000 极度缺水 ＜500 由表2 中水资源紧缺指标可以判断我国首都北京属于水资源 极度 缺水地区，针对这 一实际问题，请你提出一条可行的解决措施 南水北调 。 【答】极度；南水北调。 【分析】观察图示找出北京的水资源状况，并与图表中的对应，看北京应属于哪一类地 区；然后观察图表还可以看出南方水资源较为丰富，可通过南水北调的方法解决北京的 用水困难。 【解答】解：从图示中可查出北京年人均占有的水量小于500m3，在表格中可以发现人 均水量小于500m3的是极度缺水地区，因此北京是极度缺水地区； 为了保护水资源，一方面要节约用水，防止水源被污染；另外还可以通过南水北调的方 法解决北京的用水困难。 故答为：极度；南水北调。 【变式3-1】由于人类活动造成水污染的是（ ） ．虽然地球上总水量很大，但淡水资源却不富裕 B．地球上淡水分布很不均匀 ．大量生产、销售和使用含磷洗衣粉 D．浪费水的现象依然严重存在 【答】 【分析】环境污染是指人类直接或间接地向环境排放超过其自净能力的物质或能量，从 而使环境的质量降低，对人类的生存与发展、生态系统和财产造成不利影响的现象。具 体包括：水污染、大气污染、噪声污染、固体废弃物污染、放射性污染等。 【解答】解：（1）虽然地球上总水量很大，但淡水资源却不富裕；地球上淡水分布不 均匀，是自然因素形成的。 （2）不合理地开发利用水资源，浪费水的现象依然严重存在，是由于人类活动造成的 水资源危机。 （3）含磷洗衣粉中含有植物生长必须的营养元素“P”，会使水中植物过快生长、繁殖， 污染水资源。 故选：。 【变式3-2】水是人及一切生物生存所必需的资源，但全国各地区水资源分布不均衡，如湖 北地区就属于水资源轻度缺乏地区。因此，为了可持续发展，我们要节约用水，防止水 体污染。请认真阅读下表和下图。然后回答有关问题。 我国首都北京属于水资源 极度 缺乏地区，针对这一实际问题，请你提出一条可行的 解决措施 南水北调、合理开发水资源等 （要求：不要重复题中已有的措施）。 我国部分地区人均水量 紧缺型 人均水量（m3） 轻度缺水 1700～3000 中度缺水 1000～1700 中度缺水 500～1000 极度缺水 ＜500 【答】见试题解答内容 【分析】通过阅读柱状图与我国部分地区人均水量表，对照相关数据来确定北京属于哪 一类缺水的地区，并根据自己的理解举出解决的措施。 【解答】解：读图象可知，北京人均水量在500m3以下，对照表格可知，500m3以下属 于极度缺水的地区； 针对这一实际问题，可行的解决措施有南水北调、合理开发水资源等。 故答为：极度；南水北调、合理开发水资源等。 【考点4 能源的利用和对环境的危害】 【典例4-1】（2023•昌邑区模拟）如图，这是我县2016 年12 月中旬的一张照片，当时日 近正午，红日当头，红旗飘扬，近处的楼房模模糊糊，远处的景物踪影全无。关于此情 此景，以下说法正确的是（ ） ．当时雾很大 B．风把别处的雾吹到了我县 ．日照不会使雾消失 D．每个人都应该减少污染 【答】D 【分析】（1）雾主要是大量悬在空气中的小水滴，霾主要是悬在空气中的灰尘等小颗 粒； （2）日照使得小水珠汽化为水蒸气； （3）每个人都应该减少污染，减弱雾霾。 【解答】解： 、当时日近正午，红日当头，红旗飘扬，近处的楼房模模糊糊，远处的景物踪影全无说 明当时雾霾很大，不是雾，故错误； B、雾是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠，不是风把别处的雾吹到了我县，故B 错 误； 、日照使得小水珠汽化为水蒸气，使雾消失，故错误； D、每个人都应该减少污染，减弱雾霾，故D 正确。 故选：D。 【典例4-2】（2021 秋•陕州区期中）煤、石油、天然气等能源的利用，使人类得以获得大 量内能，给人类文明带来进步，但同时也造成环境污染，给人类带来危害。请你分别举 出一个利用能源和一个污染环境的例子： 利用能源的例子： 以柴油为燃料使拖拉机耕地 。 污染环境的例子： 煤、石油等燃料往往有杂质，致使燃烧生成的二氧化硫和氮氧化合 物经化学变化溶解于水，会产生酸雨，危害农作物、森林和湖泊中和生物 。 【答】见试题解答内容 【分析】人类在消耗各种能源的同时，不可避免的对环境造成影响，化石燃料在燃烧时， 产生的废气会污染环境；大量的汽车燃烧汽油排出的含有氮氧化物、二氧化硫等有害物 质，污染了空气，形成酸雨，危害了农作物的生长；大量的燃料燃烧排出的废热使全球 变暖，形成温室效应。 【解答】答：（1）利用能源的例子：以柴油为燃料使拖拉机耕地。 （2）污染环境的例子：煤、石油等燃料往往有杂质，致使燃烧生成的二氧化硫和氮氧 化合物经化学变化溶解于水，会产生酸雨，危害农作物、森林和湖泊中和生物。（合理 即可） 【变式4-1】（2022 春•双流区期末）福船，福建沿海一带尖底古海船的统称，上阔下窄， 首尖尾宽两头翘，复原模型如图所示，福船作为木质时代远洋船只中的佼佼者。成就了 明代郑和、戚继光、郑成功等人的伟大壮举，为中国乃至世界航海史写下了璀璨一页。 福船利用（ ）航行。 ．水能 B．风能 ．电能 D．内能 【答】B 【分析】根据福船航行时的动力来源可做出判断。 【解答】解：由图可知，福船的实质是一种帆船，靠风力来驱动船只前进，在当时的年 代，人们还无法利用内能和电能来作为动力驱动船只；而水能也不能使船持续前进，因 此，福船是利用风能航行的。 故选：B。 【变式4-2】热机给人类文明带来了进步，也给生态环境造成了污染，热机对环境造成的污 染主要有：热污染、 大气 污染和 噪声 污染。 【答】见试题解答内容 【分析】热机的对环境的影响包括：热机工作时会产生噪声污染；废气中主要包含二氧 化碳、二氧化硫，会造成温室效应和酸雨。 【解答】解： 在生活中，热机主要是汽油机和柴油机，汽油和柴油的