第二十二章能源与可持续发展(共5份打包)

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第二十二章能源与可持续发展(共5份打包)

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(共12张PPT)
滚动训练(第1~3节)
(时间:45分钟 满分:70分) 得分  
一、填空题(每空2分,共34分)
1.“世界面临的每一个危险都能追究到科学,拯救世界的每一种手段都将来自科学。”也许在不远的将来我们能变害为宝,如可以建立发电站将海啸具有的 机械能 转化为 电能 ,为人类服务。(均选填“核能”“机械能”或“电能”)
2.能源危机是全球性问题,开发和利用太阳能是解决能源危机的有效途径之一。太阳能实际上是无限的,灼热的太阳内部的原子之间的热碰撞使 聚变 (选填“裂变”或“聚变”)反应激烈地进行,从而辐射出巨大的光和热。
 机械能 
 电能 
 聚变 
3.核心素养·物理观念 获得核能的两种途径:一是原子核的 裂变 ,二是原子核的 聚变 。用人工控制的方法释放核能的装置叫 核反应堆 ,利用核能发电的电站叫 核电站 。
4.南海地区蕴藏着大量的化石能源,如天然气和可燃冰。可燃冰属于 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。北方山地区域,风力发电机随处可见,电能属于 二次 (选填“一次”或“二次”)能源。
 裂变 
聚变
 核反应堆 
 核电站 
 不可再生 
 二次 
5.我国核电事业迅速发展,核能成为重要能源之一。核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆是利用原子核的 裂变 来产生能量的。太阳也是一个巨大的核反应堆,其内部进行着原子核
 聚变 反应。(均选填“裂变”或“聚变”)
6.科学家在海南琼北成功地完成了第一口干热岩钻井,干热岩是地热能中最具有开发潜力的一种 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)的清洁能源。为建设美丽、生态海南,政府鼓励使用电动汽车,电动汽车在行驶过程中将电能转化为 机械 能。
7.在原子、原子核、电子、中子、质子中,带负电的是 电子 。
 裂变 
 聚变 
 可再生 
 机械 
 电子 
8.100 ℃的水能自动地把内能转移给低温的空气, 但不能 (选填“也能”或“但不能”)相反;汽车制动时,由于摩擦,汽车的 动能 转化为地面、空气的内能,这些散失到地面和空气的内能,不能自动地用来再次开动汽车,这说明能量的转化和转移具有 方向性  。
 但不能 
 动能 
 方向性
二、选择题(每小题4分,共28分)
9.清洁能源是指不排放污染物,能够直接用于生产、生活的能源。下列能源中都属于清洁能源的是 ( C )
A.太阳能、石油 B.石油、风能
C.太阳能、风能 D.风能、煤炭
 C 
10.人类的智慧为人类的文明进步作出了巨大贡献,如发电装置的发明、同步卫星的应用等。如图所示,下列说法中正确的是
( D )
第10题图
A.上述发电装置都是利用电磁感应原理来发电的
B.核电站发电利用的是核聚变
C.太阳能电池板是由超导材料制成的
D.卫星通信是利用电磁波来传递信息的
 D 
11.关于能量,下列说法中正确的是 ( B )
A.能量是与物体运动有关的物理量,所以静止的物体没有能量
B.火力发电厂将煤炭燃烧释放的能量转化为电能
C.风能、电能、核能等一切能量都来源于太阳
D.不同形式的能量之间可以相互转化,因此能量的转移、转化没有方向性
 B 
12.下列说法中正确的是 ( A )
A.核能是指原子核发生变化时所释放的能量
B.煤炭、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源
C.原子弹和氢弹都是利用核裂变产生能量的
D.目前核电站获得核能的途径是核聚变
 A 
13.关于能源、能量的转化或转移,下列说法中正确的是 ( C )
A.化石能源是可再生能源
B.太阳能不是清洁能源
C.能量在转化或转移的过程中总量保持不变
D.核能只能通过重核裂变获取
14.下列既属于一次能源又属于可再生能源的是 ( D )
A.石油 B.电能 C.天然气 D.水能
 C 
 D 
15.关于能源的开发和利用,下列说法中错误的是 ( A )
A.煤是可再生能源,以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染
B.核能是不可再生能源,开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径
C.太阳能是取之不尽的能源,可直接利用且对环境的污染小,开发前景广阔
D.人类的生存离不开能源,社会的进步和美好的生活是以消耗大量能源为代价的,我们要珍惜能源
 A 
16.跨学科实践·物理学与日常生活 小芳家原来用液化石油气烧水,每天约用60 ℃的热水100 kg。她家现使用一台简易的太阳能热水器。
(1)若这台太阳能热水器夏天平均每天可以将初温为20 ℃、质量为100 kg的水加热到60 ℃,则这些水吸收的热量为多少 [c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)若液化石油气燃烧放出的热量中有70%被水吸收,则她家改用太阳能热水器后,平均每天可节约液化石油气多少千克 (液化石油气的热值为4.0×107 J/kg)
(3)请你说出使用太阳能热水器的优缺点(各写一点即可)。
三、计算题(共8分)
解:(1)水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(60 ℃-20 ℃)=1.68×107 J。(3分)
(2)由η=得,Q放===2.4×107 J,
由Q放=m气q得,m气===0.6 kg。(3分)
(3)太阳能热水器将太阳能转化为内能,被水吸收,水的温度升高,供人使用,对环境无污染。太阳能热水器的优点:节能、环保、经济;缺点:受自然条件的影响。(2分)
答:略(共6张PPT)
第2节 新能源的发展
核能
1.原子弹和核电站都是利用链式反应,两者的本质区别:原子弹爆炸时发生的链式反应是 不可控制的 ,核反应堆中发生的链式反应是 可控制的 。(均选填“可控制的”或“不可控制的”)
 不可控制的 
 可控制的 
2.(2025·四川)光伏发电产业是我国低碳经济的亮点之一。光伏发电使用的太阳能板(如图所示)主要是将太阳能转化为 电 能,太阳能来自太阳内部的核 聚 (选填“聚”或“裂”)变。
第2题图
 电 
 聚 
太阳能
3.科技强国 如图所示,中国“人造太阳”——大型核试验装置EAST(东方超环)取得重大突破,创造世界新纪录。在上亿摄氏度的高温状态下,物质呈现等离子态,它们可以被磁场约束。EAST就是利用强大 电流 所产生的强大磁场把等离子体约束住的。EAST的反应原理与太阳类似,通过 聚变 (选填“裂变”或“聚变”)释放巨大的核能,核能又转化为 内能 ,从而获得上亿摄氏度的高温。
第3题图
 电流 
 聚变 
 内能 
4.我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟,目前正在研究将大功率核动力用于航空母舰(下面简称“航母”)的技术。关于核动力航母,下列说法中正确的是 ( D )
A.航母使用的核能属于二次能源
B.航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染
C.航母核反应堆里发生的是核聚变
D.航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
 D 
5.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一。关于太阳能的利用,下列说法中正确的是 ( B )
甲    乙
  丙    丁
第5题图
A.图甲,绿色植物通过光合作用将化学能转化为太阳能
 B 
B.图乙,太阳能热水器通过热传递的方式将太阳能转化为水的内能
C.图丙,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.图丁,太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能(共7张PPT)
第1节 能源利用的现状和面临的挑战
人类利用能源的历程
1.核心素养·物理观念 下列能源:①煤;②石油;③天然气;④风能;⑤太阳能;⑥地热能;⑦核能;⑧电能;⑨木柴。这些能源可以分为两类,一类是 ①②③④⑤⑥⑦⑨ ,其特征是 都是一次能源 ;另一类是 ⑧ ,其特征是 是二次能源 。
能源利用面临的挑战
2.能量能够从一个物体 转移 到另一个物体,也可以从物体的一部分转移到另一部分。自然界中,在一定的条件下,各种形式的能都可以 相互转化 。
 ①②③④⑤⑥⑦⑨ 
 都是一次能源 
 ⑧ 
 是二次能源 
 转移 
 相互转化 
3.(2025·山东)2025年1月,中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1 066 s的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能,但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有 方向 性;在能量转化和转移的过程中,能量的总量保持 守恒 。
 方向 
 守恒 
4.贵州省蕴藏丰富的能源可用于发电。下列发电方式中利用不可再生能源的是 ( D )
A.乌江源风电场   B.平箐太阳能电站
C.构皮滩水电站   D.发耳火电厂
 D 
5.关于能源与可持续发展,下列说法中正确的是 ( D )
A.风能、水能和石油都是可再生能源
B.地球上的地热能和潮汐能都来自太阳
C.能量的转化和转移都是有方向性的,转移和转化过程中总量会发生变化
D.化石能源的大量使用会造成酸雨、雾霾等环境问题
 D 
6.按照能源的分类,由于乙醇是由植物发酵而成的,所以乙醇属于 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。使用乙醇汽油较使用普通汽油的好处是 污染小(其他答案合理也可)  (写出一条即可)。
 可再生 
 污染小(其他答案合理也可)
7.如图所示,与世界能源结构相比,我国目前的能源结构存在不足。下列措施中有利于优化我国能源结构的是 ( D )
 
第7题图
A.继续发挥产煤大国的优势
B.减小石油和天然气的比重
C.严控核能、水电能的开发
D.加大可再生资源的开发利用
 D (共4张PPT)
章末复习
不清楚能源的分类
1.下列对能源的分类不正确的是 ( D )
A.煤、石油、天然气是化石能源,是一次能源,又是常规能源
B.太阳能是一次能源,是可再生能源,又是新能源
C.核能是一次能源,是不可再生能源,又是新能源
D.水能、风能是一次能源,是不可再生能源
误认为能量守恒就不需要节约能源
 D 
2.能源科技的发展促进了人类文明的进步,但化石能源的大量使用也带来了诸如酸雨、雾霾、温室效应等环境问题。下列做法或说法中符合环保要求的是 ( C )
A.能量是守恒的,不需要节约能源
B.生活中要节约粮食、节约用水,但是用电器待机耗电少不需要节约
C.汽车散失的热不能收集起来再利用表明能量的转化过程具有方向性
D.因为能量在转化过程中是守恒的,所以能源是“取之不尽,用之不竭”的
 C 
历程
柴薪→煤→石油→电能→核能
可再生能源:太阳
能否短期内从自
能、风能、水能等
然界得到补充
不可再生能源:煤、
能源利用的现状
石油、天然气等
和面临的挑战
能源分类
一次能源:化石能源、核
能否直接从
能、太阳能等
自然界获得
二次能源:电能、氢能、煤
气等
能量转化和转移的方向性
第二十二章
能源利用的条件与限制
面临的挑战
能源消耗的增长趋势
能源消耗对环境的影响
原子核:中子(不带电)、质子
(带正电荷)》
能源与可持续发展
原子结构
电子(带负电荷)
质量较大的原子核发生分裂释放的能量
核能
裂变
原子弹、核电站
质量较小的原子核相互结合释放的能量
聚变
新能源的发展
氢弹
光热转换:集热器
直接利用
光电转换:太阳能电池
太阳能
间接利用
光化转换:光合作用(化石燃料)
跨学科实践:为节约能源设计方案
其他新能源:海洋能、风能等(共8张PPT)
回归教材(四) 教材素材与变式4
来源于教材的图片
1.(沪科九物全P205图21-17,P206图21-18改编)获取核能有两条途径——重核的裂变和轻核的聚变,核电站是利用核 裂变 (选填“裂变”或“聚变”)来获得核能的,是图 甲 (选填“甲”或“乙”)所示途径。
第1题图
 裂变 
 甲 
2.(北师九物全P33图10.6-2改编)如图所示,“天宫”空间站工作所需要的电能是通过太阳能电池板由 太阳 能转化而来的。
第2题图
 太阳 
3.(沪科九物全P208图21-22改编)如图所示的是某地区风力发电的外景,风力发电是将风能转化为 电 能,且风能是清洁的可再生能源,是世界各国大力发展的新能源之一。
第3题图
 电 
4.(沪科九物全P202T6改编)如图所示,两种不同的金属丝组成一个闭合回路,触头1置于热水杯中,触头2置于冷水杯中,此时回路中灵敏电流计的指针发生偏转,这是温差电现象。此过程的能量转化是 内能转化为电能  。
第4题图
 内能转化为电能
来源于教材的变式
5.(沪科九物全P201T1改编)下列能量转化或转移的情景中,属于能量转移的是 ( B )
A.燃料燃烧时发热
B.用热水袋取暖
C.钻木取火
D.电动机带动水泵把地下水送到地面
 B 
6.(北师九物全P230T3改编)人类对核能的开发和利用不断取得新的进展,根据目前的科研水平,下列说法中正确的是 ( C )
A.开发核能会带来可怕的核泄漏,产生放射性污染,所以人类应停止开发核能
B.核能是一种稳定、高效、清洁的可再生能源,是其他新能源不可能替代的
C.核电站开发核能是利用可控核裂变过程中释放的核能
D.核反应堆是一种能够控制的链式反应装置,地震等自然灾害不会对它造成影响
 C 
7.(沪科九物全P218T5改编)根据能量守恒定律,下列情形中可能发生的是 ( B )
A.随着科学技术不断发展和提高,永动机是可制成的
B.两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后冲上右斜面
C.电水壶里的水沸腾后给水壶断电,水的沸腾会一直持续下去
D.出枪膛的子弹射穿木板后,以更快的速度继续运动
 B (共7张PPT)
第3节 跨学科实践:
为节约能源设计方案
1.核心素养·科学态度与责任 推动“节能减排”工作,有助于实现国家提出的“碳中和”“碳达峰”目标。下列做法中可取的是 ( A )
A.实行垃圾分类回收利用
B.出行时尽量选择驾驶私家车
C.就餐时选择使用一次性餐具
D.大力发展火力发电
 A 
2.关于能源的利用和节能,下列说法中正确的是 ( D )
A.根据能量守恒定律,能源的利用率应该是100%
B.由于能量不会消失,也不会创生,总是守恒的,所以节约能源意义不大
C.节约能源只要提高节能意识就行,与科技进步无关
D.在能源的利用中,总会有一部分能源未被利用而损失掉
 D 
3.近年来人类向大气中排放以二氧化碳为代表的大量温室气体,导致地球表面的平均温度升高,这种现象被称为温室效应。为减缓全球温室效应,我国实施“碳达峰”“碳中和”战略,将“节能减排”作为降碳的重要途径,其中推广新能源车是推动节能减排及能源结构转型的重要举措。请结合以下材料展开分析探究。
材料一:2019—2023中国新能源汽车销量
材料二:某品牌同款的家用燃油车和纯电新能源汽车每行驶100 km所消耗的能源及二氧化碳排放比较
年份 2019 2020 2021 2022 2023
销量(万辆) 120.6 136.7 352.1 688.7 945.5
类别 每100 km 消耗的 能源 行驶中实际 二氧化碳的 排放量 (kg/100 km) 总二氧化碳排
放量(含电力
生产过程)
(kg/100 km)
燃油车 约8 L 汽油 约18.4 约18.4
纯电 新能源 汽车 约 15 kW·h 0 燃煤发电:约15.3
太阳能光伏发电:约0.45
风力发电:约0.15
(1)根据材料一,我国新能源汽车的发展整体呈现 快速增长 (选填“基本不变”“缓慢增长”或“快速增长”)趋势。新能源汽车中占比最大的是纯电新能源汽车,其动力完全由电池提供。在电池充电过程中电能转化成 化学 能储存在电池中,在行驶过程中该能先转化成电能,继而转化成车辆的 动 能。
(2)结合材料二,以纯电新能源汽车为例,判断新能源汽车 具有 (选填“具有”或“不具有”)二氧化碳减排优势,理由是
 纯电新能源汽车行驶中的实际二氧化碳排放量为零,总二氧化碳排放量都比传统燃油车低  。
 快速增长 
 化学 
 动 
 具有 
 纯电新能源汽车行驶中的实际二氧化碳排放量为零,总二氧化碳排放量都比传统燃油车低
(3)结合材料二,简要说出我国大力发展太阳能光伏和风电项目对减缓全球气候变暖的意义:
 采用太阳能光伏发电和风力发电产生的二氧化碳排放量都很小,少排放二氧化碳能降低温室效应  。
 采用太阳能光伏发电和风力发电产生的二氧化碳排放量都很小,少排放二氧化碳能降低温室效应

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