22 能源与可持续发展

第二十二章 能源与可持续发展 能源与可持续发展 材考点梳理 一、能源 1 定义：能够提供能量的物质资源。 2 能源分类： 二 、 核能 1 定 义：质量较大的原子核发 生分裂或者质量较小的原 子核相互结合时所释放出 的能量。 2 获 取核能的方式： （ 1 ）核裂变： 定义：一个重核分裂成多个小核。 B 应用：核电站（核反应堆）--可控。 原子弹---不可控。 （2）核聚变： 定义：几个轻核结合成一个重核。 B 应用：氢弹---不可控。 太阳也是靠核聚变来提供能量的。 目前，核聚变都是不可控的。 三、太阳能 1 太阳能的产生：太阳内部，每时每刻都在发生核聚变，从而释放巨大能量： 2 太阳能的利用： （1）光热转化：太阳能转化为内能。 应用：太阳能热水器、太阳炉等。 （2）光电转化：太阳能转化为电能。 应用：太阳能电池。 标准 类别 定义 例子 能否从 自然界 直接获 取 一次能源 可从自然界直接获取 化石燃料、太阳 能、地热能、核 能、潮汐能等 二次能源 无法从自然界直接获 取 电能、酒精、汽 油、柴油等 能否可 再生 可再生能源 可源源不断获取 太阳能、水能、风 能等 不可再生能源 短时间自然界无法补 充 化石燃料、核能 人类开 发利用 时间 常规能源 已经大规模开发 化石燃料、水能、 风能 新能源 刚刚开始开发利用 核能、太阳能、潮 汐能、地热能等 （3）光化转化：太阳能转化为化学能。 应用：植物光合作用。 3 优点：无污染；可再生。 4 缺点：受天气和季节变化影响较大。 三、能源与可持续发展 1 能量转化和转移特点：具有方向性。人们在能量的转化和转移过程中利用能源。 2 不是所有的能量都可以利用，所以我们要节约能源。 3 能源消耗对环境的影响： 化石能源的消耗造成大气污染和温室效应。 4 能源危机：目前，化石燃料仍然是人类的主要能源，而它们都属于不可再生能源。 5 解决能源危机方法： （1）提高能源利用率。 （2）开发利用新能源和绿色能源。 重难点突破 1．（2023 河北）秉承可持续发展的思想，开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围内的重要课题， 开发和利用核能就是一个有效途径。核能是质量较大的原子核发生________或质量较小的原子核发生聚变 时释放的能量，通过可控聚变来利用核能，有望解决人类能源问题。1g 核燃料聚变时释放的能量约为 1×105k，假设把1×105k 的能量完全转化为电能，可供年用电量为1000k 的家庭使用________年。太阳也是 一个巨大的“核能火炉”，它向外辐射的能量是我们的能源宝库。人类利用太阳能的实质是将太阳能转化 为其他形式的能量，请你写出一种转化方式或一个相关的实例：________。 2．（2023 重庆）新能源太阳灶是一种烧水做饭的器具，太阳灶烧水时将太阳能转化为水的______能；将 2kg 的水从20℃加热到70℃，水吸收的热量为______。[水=42×103/（kg℃）] 3．（2023 新疆）新疆达坂城发电站利用可再生能源发电，其利用的能源为（ ） ．核能 B．风能 ．石油 D．天然气 4．（2023 湖南怀化）下列属于可再生能源的是（ ） ．煤 B．石油 ．太阳能 D．天然气 5．（2023 四川内江）21 世纪人类社会正面临“能源危机”。节约能源，从我做起，下列说法正确的是（ ） ．煤、石油、天然气属于可再生能源 B．电视机在特机状态下不消耗电能 ．太阳的惊人能量来自核聚变 D．核电站的废水可直接排入大海 6．（2023 湖北随州）随州日报2023 年5 月25 日报道了国能长源随州发电有限公司“风光水火储”综合 发展的良好势头。风电、光电、水电、火电、储能多向发力，公司全面投产后预计年发电量可达60 亿度。 随县光电400M 项目只是公司的一部分。下列说法正确的是（ ） ．“度”是电功率的单位，“M”是电功的单位 B．60 亿度即 度，400M 即 ．利用煤炭进行火力发电时，只要注意节约不浪费，发电效率可以达到100%并且不会对环境造成任何污染 D．风能、水能、太阳能可以从自然界中不断获得，属于可再生能源 7．（2023 江苏苏州）以下说法正确的是（ ） ．太阳位于银河系的中心 B．原子由原子核和电子构成 ．核电站通过核聚变利用核能发电 D．扩散现象说明分子之间有排斥力 8．（2023 湖南衡阳）物理知识与人们的生活息息相关。以下说法错误的是（ ） ．晾衣服时把衣服放在通风处是为了加快水的蒸发 B．用高压锅煮食物更容易熟是因为锅内液面上方气压大，液体沸点低的缘故 ．钢丝钳是一种省力杠杆 D．太阳能是一种清洁的可再生能源 9．（2023 四川南充）下列关于信息和能源的说法中不正确的是（ ） ．南充市新闻咨询广播频道FM975 的频率为975Mz，在空气中，这个频道的波长约308 米 B．“神舟十六号”于5 月30 日9 时31 分在酒泉卫星发射中心发射成功，从发射到预定道过程中，是以声 波的形式和地面指挥中心保持信息传递的 ．水能是可再生能源，南充市内已建成规模较大的新政和沙溪水电站，大大缓解了城市的用电压力 D．核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方 10．（2023 四川广元）下列说法正确的是（ ） ．太阳能属于二次能源 B．我国北斗卫星导航系统是通过电磁波传递信息的 ．光在真空中的传播速度是340m/s D．英国物理学家法拉第发现了电流的磁效应 11．（2023 山东枣庄）关于能源、信息、新材料和航天，下列说法正确的是（ ） ．核能和地热能都是可再生能源 B．核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力的 ．弯曲的光导纤维也能传输信息，说明光可以沿曲线传播 D．中国航天员王亚平进行“天宫课堂”授课时，依靠电磁波与地面之间进行信息传递 12．（2023 四川成都）我们生活在能量的世界，社会的进步和发展离不开能量。对于能量、能源的认识， 下列说法正确的是（ ） ．做功过程实质是能量的转化或转移过程 B．能量转化具有方向性，所以能量不守恒 ．核燃料能量转化效率可达100%，需大力发展 D．煤、石油、天然气提供的能量源自地球本身 参考答 1．【答】裂变 100 太阳能集热器 【解析】质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时释放出的惊人的能量叫做核能，获 得核能的两种途径：核裂变和核聚变。 可供年用电量为1000k 的家庭使用 太阳能转化为其他形式能量的方式：光热转换，例如用太阳能集热器把水加热；光电转换，把太阳能转化 为电能，例如太阳能电池。 2．【答】内 42×105 【解析】太阳灶利用太阳能把水加热，太阳能转化为水的内能。 水吸收的热量为Q 吸=水m（t-t0）= 42×103/（kg﹒℃）×2kg×（70 -20 ℃ ℃）=42×105 3【答】B 【解析】天然气和石油是化石能源，短期内不能得到补充，所以是不可再生能源；核能是矿产资源，短期 内不能得到补充，所以是不可再生能源；风能在短期内能及时得到补充，所以风能是可再生能源，故B 符 合题意，D 不符合题意。 故选B。 4【答】 【分析】可再生能源指的是在自然界可以循环再生。是取之不尽，用之不竭的能源，不需要人力参与便会 自动再生，是相对于会穷尽的非再生能源的一种能源。 【解析】可再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。 故选。 5【答】 【解析】．煤、石油、天然气都属于不可再生能源，故错误； B．电视机在待机状态下也会消耗电能，故B 错误； ．太阳的惊人能量来自核聚变，故正确； D．核电站的废水具有核辐射，直接排入大海会造成核污染，故D 错误。 故选。 6【答】D 【解析】B．度是电功单位，1 度就是 ，60 亿度是 度，M 是兆瓦，功率的单位 ，故B 错误； ．利用煤炭进行火力发电时，总伴随着热散失，发电效率不可能达到100%，且火力发电对环境有较大的污 染，故错误； D．风能、水能、太阳能都可从自然界源源不断的得到补充，是可再生能源，故D 正确。 故选D。 7【答】B 【解析】．宇宙由众多的星系组成，银河系是其中一个星系，而太阳是银河系中众多恒星中的一颗，太阳 系中有八大行星，地球是其中之一。由此可见，太阳不是宇宙的中心，故错误； B．原子是由原子核和核外电子组成的，故B 正确； ．核电站通过可控的核裂变利用核能发电，故错误； D．扩散现象说明分子在不停地做无规则运动，故D 错误。 故选B。 8【答】B 【解析】．晾衣服时要放在通风处加快了空气的流动，从而加快水分的蒸发，故正确，不符合题意； B．用高压锅煮食物更容易熟是因为锅内液面上方气压大，液体沸点高的缘故，故B 错误，符合题意； ．钢丝钳使用过程中，动力臂大于阻力臂，是一种省力杠杆，故正确，不符合题意； D．太阳能是一种清洁、无污染的能源、短期内能从自然界得到补充的能源，属于可再生能源，故D 正确， 不符合题意。 故选B。 9【答】B 【解析】．电磁波的波速3×108m/s，975Mz 这个频道的波长 ，故正确，不符 合题意； B．声波不能在真空中传播，地面指挥与神舟十六号用电磁波保持信息传递，故B 错误，符合题意； ．水能在短期内能从大自然得到补充，是可再生能源，利用水电站，能输出更多电力，缓解城市用电，故 正确，不符合题意； D．核电是新能源，但其废料有放射性，对生物体在伤害，所以一般深埋在人烟稀少的地方，故D 正确， 不符合题意。 故选B。 10【答】B 【解析】．一次能源是指直接获得就可以利用的能源；而二次能源是由一次能源转化来的，太阳能是直接 获得就可以利用的能源，属于一次能源，故错误； B．电磁波能在真空中传播，我国北斗卫星导航系统是通过电磁波向地面传递信息，故B 正确； ．光在真空中的传播速度约为30×108m/s，故错误； D．英国物理学家法拉第最先发现电磁感应现象，奥斯特发现了电流的磁效应。故D 错误。 故选B。 11【答】D 【解析】．核能的核燃料是不可再生能源，故错误； B．核潜艇是利用原子核发生裂变来获取动力的，故B 错误； ．弯曲的光导纤维也能传输信息，是因为光发生了反射，故错误； D．电磁波可以在真空中传播，所以天空站和地面之间的信息传递是通过电磁波完成的，故D 正确。 故选D。 12【答】 【解析】．能量既不会消灭，也不会创生，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别 的物体。因此做功过程实质上是能量的转化和转移的过程，故正确； B．根据能量守恒定律可知，在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，但能量的转化和转移具 有方向性，不能反过来转化，故B 错误； ．由于不可避免的能量损耗，因此核燃料能量转化不可能达到100%，故错误； D．煤、石油、天然气等来源于远古时期动植物，而动植物的能量来源于太阳辐射能，故D 错误。 故选。