22.4 能源与可持续发展（考点解读）（原卷版）

224 能源与可持续发展（考点解读）（原卷版） 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 【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 ；为了节约能 源，请你提出一种绿色出行方式： 。 【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 【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 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 （选填“相同”或“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 【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 ，属于二次能源的是 。 【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 【变式2-2】人类第一次能源革命的标志是 ；目前核电站是通过控制 （选填 “核裂变”或“核聚变”）获得核能；少用化石能源控制 排放可减少温室效应 造成的灾害。 【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 【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 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 。 【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 【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 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 （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 【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 【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： 。 污染环境的例子： 。 【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 【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、 污染和 污染。 一、选择题。 1．（2022•平凉一模）为了减小温室效应对地球环境的影响，我国将采取更加有力的政策 和措施，努力争取在2060 年前实现碳中和。以下各种发电模式中，不利于这一目标实 现的是（ ） ．太阳能发电 B．风力发电 ．火力发电 D．核能发电 2．（2022 秋•宁化县期中）目前，世界上有20 多亿人口面临缺乏淡水，我们必须节约用水。 下列节水措施中错误的是（ ） ．洗过菜的水直接用来浇花B．用工业废水直接浇灌农田 ．生活污水集中处理后再排放 D．推广使用节水龙头 3．（2023•单县二模）人类的发展离不开能源，为构建清洁低碳能源体系，中国力争在 2030 年前实现“碳达峰”，2060 年前实现“碳中和”，这是我国对世界人民做出的庄 严承诺。对于能量和能源，下列说法中不正确的是（ ） ．能量之间可以在一定条件下相互转化，能量的转化有方向性 B．提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一 ．电能因为使用方便快捷，几乎遍及人们的生活，电能是一次能源 D．风能、水能、太阳能都是清洁能源 4．（2022•黔南州模拟）意大利科学家、诺贝尔物理学奖得主卡罗•鲁比亚曾发表了关于能 源领域与新能源开发方面的演讲，预言在未来20 年之内，人们将彻底放弃石油而使用 氢气作为新一代汽车的燃料。这是因为（ ） ．石油是可再生能源 B．氢气是一次能源 ．氢能源汽车几乎没有污染 D．氢燃料电池汽车行驶时将化学能转换为机械能 5．（2023•潮阳区模拟）下列有关节约能源和信息传递的说法正确的是（ ） ．频率越高的电磁波在空气中传播速度越大 B．人类已建成的核电站是利用核聚变发电的 ．太阳能、水能是可再生能源，也是二次能源 D．化石能源的大量使用造成酸雨、雾霾等环境问题 6．（2022 秋•泽州县期末）人体生存需要清洁的空气，下列情况会造成环境污染的是（ ） ．氢气燃烧 B．光合作用 ．燃放烟花 D．植树造林 7．（2023•雁塔区校级三模）学习了“能源与可持续发展”内容后，同学们就利用和开发 能源问题展开了热烈讨论，提出了如下几条建议和设想，其中永远做不到的是（ ） ．尽快研究开发利用太阳能 B．研究如何使煤充分燃烧以减少热量损失的措施 ．研究一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器 D．用超导体送电，减少输电过程中能量损失，提高输电效率 8．（2023•开福区模拟）（多选）在倡导低碳生活的今天，电动汽车将逐步取代汽油车， 下列说法正确的是（ ） ．电动车噪音小、无尾气排放，更环保 B．电动汽车的效率可达到100% ．电动汽车充电时将电能转化为化学能 D．电动汽车的工作原理是电磁感应 二、填空题。 9．（2022•龙华区二模）有人认为能源的使用，不过是一种形式的能转化为另一种形式的 能而已，自然界的能量是守恒的，它既不能创生，也不会消灭。既然如此，没必要节约 能源。你认为这句话 （选填“正确”或“错误”），理由是 。 10．目前，化石燃料仍是世界上的主要能源。 （1）化石燃料属于 （填“一次”或“二次”）能源。 （2）完全燃烧4m3的天然气可放出 的热量。（天然气的热值约为75×107/m3） （3）化石燃料燃烧可造成空气污染，为减少有害物质排放，请你提出一条合理建议： 。 11．（2022•宁陵县一模）我国承诺2030 年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后 逐步降低。请说出一种造成二氧化碳排放增加的常用能源名称： ，减少碳排放人 人有责，请说出一种能够对减少碳排放做出贡献的出行方式： 。 12．（2021•焦作二模）为应对气候变化，我国提出“二氧化碳排放力争于2030 年前达到 峰值，努力争取2060 年前实现碳中和”的目标承诺。请列举一种会导致二氧化碳排放 比较大的能源 。作为普通百姓，也可以为减排做贡献，请举一例 。 三、综合能力题。 13．（2022•中山市校级二模）2021 年日本不顾国际社会的反对，强行向海洋排泄核污染的 废水，使2011 年的福岛核事故再次引起人们的关注。2011 年3 月11 日，日本发生里氏 90 级地震，导致反应堆内乏燃料池的冷却水外流，并导致堆芯裸露，从而在高温下发生 锆﹣水反应生成大量氢气。氢气与氧气混合后，在高温下爆炸。为支援福岛核电站，中 国三一重工集团将62 米长臂的泵车运往日本。 （1）核电站反应堆里原子核发生了核 （选填“裂变”或“聚变”）。 （2）由于一系列的爆炸，使得大量的核燃料外泄，周围的人们处在核污染中．图中是 核辐射标志的是 ； （3）乏燃料池中使用海水作冷却剂，是因为海水的 比较大。若池中有200m3 的海水，温度从20℃升高到90℃，可吸收 的热量[ρ 水＝10×103kg/m3，水＝ 42×103/（kg•℃）]。 （4）泵车的简化模型如图2 所示，液压顶作用在点，与长臂始终保持垂直。已知B＝ 62m，为B 的 。泵车工作时将重为30t 的重物提升了10m，历时100s。不考虑长臂的 重。如图2 所示，当长臂与水平面成30°时，液压顶的作用力F 至少为 ，这个过 程所做的有用功为 （ ＝17，结果保留1 位小数）。 （5）“能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起． 下列说法中需要改正的是 。 尽可能用太阳能热水器代替电热水器 B 养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯 用洗脸水冲厕所，将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站 D 及时将生活垃圾，废电池装在一起丢入垃圾箱 四、解答题。 14．（2022 秋•沁阳市月考）某校九年级开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起， 完成以下内容。 （1）如表所示，是娜娜家洗衣机的铭牌，若完成一次洗涤的时间为30m，则一度电可 供该洗衣机完成几次洗涤？ 额定电压：220V 洗涤功率：250 额定评率：50z 脱水功率：380 洗涤/脱水容量：80/80kg 洗涤加热功率：1900 进水水压：005 08MP ﹣ 防水等级：PX4 （2）若自来水的温度为15℃，某电热水器的电加热效率为84%，则一度电可使该电热 水器将多少千克的自来水加热至40℃？[水＝42×103/（kg•℃）] （3）请你接合日常生活情境写出一条节约用电的建议，并用所学的物理知识加以解释， 不得与示例重复。 【示例】建议：离开房间时随手关灯。 解释：减少电灯工作的时间t，由＝Pt 可知，消耗的电能减少。 建议： 。 解释： 。