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2019-2020年高中物理 第3章 第5、6節(jié) 能源與可持續(xù)發(fā)展學案 粵教版選修3-3 1．知道一些常規(guī)能源． 2．知道溫室效應和酸雨形成的原因、危害及防治措施． 3．了解新能源開發(fā)與利用． 1．隨著社會的發(fā)展，能源消耗使自然資源銳減，且使許多環(huán)境因素改變，能源和環(huán)境是人類面臨的兩大問題． 2．常規(guī)能源——煤、石油、天然氣的使用使大氣中的污染物質(zhì)超出正常含量，引起空氣質(zhì)量惡化，危害生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)生的主要危害有“光化學煙霧”、溫室效應和酸雨． 3．溫室效應是人類過多地排放二氧化碳，干擾了地球的熱量平衡造成全球變暖，它會引起海平面上升、氣候變化和疾病增多．控制的對策首先是通過調(diào)整能源結構，控制二氧化碳的排放量，具體措施是：提高能源利用率和開發(fā)新能源． 4．酸雨是人為排放的二氧化硫和氮氧化合物在降水過程中溶入雨水形成的，它的危害極大，會影響人的健康、危害生態(tài)系統(tǒng)，使土壤酸化和貧瘠，腐蝕建筑物和藝術品等． 5．因為自然界中的宏觀過程具有方向性，因此能量在轉(zhuǎn)化過程中，能量的可利用程度是逐漸降低的，即產(chǎn)生能量降退現(xiàn)象，常規(guī)能源都是不可再生能源，并且地球上的能源儲量有限，所以人類應節(jié)約能源． 1．(多選)以下說法正確的是(AC) A．煤、石油、天然氣等燃料的最初來源可追溯到太陽能 B．汽油是一種清潔能源 C．水能是可再生能源 D．煤、石油等常規(guī)能源是取之不盡、用之不竭的 解析：煤、石油、天然氣等是動植物轉(zhuǎn)化成的，其來源可追溯到太陽能，A正確；汽油燃燒會引起一些化合物的產(chǎn)生，導致有毒氣體的生成，B錯誤；水能是可再生能源，C正確；煤、石油等存量是有限的，是不可再生能源，D錯誤． 2．作為新型燃料，從環(huán)保角度來看，氫氣具有的突出特點是(C) A．在自然界里存在氫氣 B．氫氣輕，便于攜帶 C．燃燒氫氣污染小 D．氫氣燃燒發(fā)熱量高 解析：氫氣燃燒生成水，所以對環(huán)境污染?。? 3．你認為下列能源中，最適合作為未來能源的是(A) A．太陽能 B．風能 C．柴薪能源 D．潮汐能 4．(多選)關于“溫室效應”，下列說法正確的是(BC) A．太陽能源源不斷地輻射到地球上，由此產(chǎn)生了“溫室效應” B．石油和煤炭燃燒時產(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” C．“溫室效應”使得地面氣溫上升、兩極冰雪融化 D．“溫室效應”使得土壤酸化 解析：“溫室效應”的產(chǎn)生是由于石油和煤炭等燃燒時產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中的二氧化碳的含量，它的危害是使地面氣溫上升、兩極冰雪融化、海平面上升、淹沒沿海城市、海水向河流倒灌、耕地鹽堿化等． 5．“能源分類的相關圖”如圖所示，四組能源選項中全部符合圖中陰影部分能源的是(C) A．煤炭、石油、天然氣 B．水能、生物質(zhì)能、天然氣 C．太陽能、風能、生物質(zhì)能 D．地熱能、海洋能、核能 解析：由能源的分類及各能源的特點，三種不同分類方法中的公共部分為太陽能、風能、生物質(zhì)能，故C項正確． 6．下列敘述中不正確的是(B) A．市區(qū)禁止摩托車通行是為了提高城區(qū)空氣質(zhì)量 B．無氟冰箱的使用會使臭氧層受到不同程度的破壞 C．大氣中CO2含量的增多是引起溫室效應的主要原因 D．“白色污染”是當前環(huán)境保護亟待解決的問題之一 解析：城市的空氣污染一方面來自工業(yè)，另一方面來自機動車尾氣的排放；氟是促使臭氧分解的催化劑，所以無氟冰箱的使用會降低對臭氧層的破壞；二氧化碳的性質(zhì)決定了它能引起溫室效應，現(xiàn)在大氣中二氧化碳的濃度日益增大；由于塑料極難分解，所以“白色污染”成了當前環(huán)境保護的重大問題之一． 7．(多選)下面關于能源的說法中正確的是(BC) A．一切能源是取之不盡，用之不竭的 B．能源是有限的，特別是常規(guī)能源，如煤、石油、天然氣等 C．大量消耗常規(guī)能源會使環(huán)境惡化，故提倡開發(fā)利用新能源 D．核能的利用對環(huán)境的影響比燃燒石油、煤炭大 解析：盡管能量守恒，但耗散的內(nèi)能無法重新收集利用，所以能源是有限的，特別是常規(guī)能源．A錯、B對．常規(guī)能源的利用比核能的利用對環(huán)境的影響大．C對、D錯． 8．關于能源的開發(fā)和節(jié)約，你認為下列哪些觀點是錯誤的(B) A．常規(guī)能源是有限的，無節(jié)制地利用常規(guī)能源，如石油之類，是一種盲目的短期行為 B．根據(jù)能量守恒定律，擔心能源枯竭是一種杞人憂天的表現(xiàn) C．能源的開發(fā)和利用，必須要同時考慮其對環(huán)境的影響 D．通過核聚變和平利用核能是目前開發(fā)新能源的一種新途徑 解析：能量雖然守恒，但能量的耗散導致能量的品質(zhì)降低及不可再利用，也往往對環(huán)境產(chǎn)生破壞，從而應開發(fā)新型的清潔型的能源，故B選項錯． 9．(多選)為了減緩大氣中CO2濃度的增加，可以采取的措施有(BD) A．禁止使用煤、石油和天然氣 B．開發(fā)利用核能、太陽能 C．將汽車燃料由汽油改為液化石油氣 D．植樹造林 解析：能源與環(huán)境是相互制約的，在目前能源比較短缺的情況下還不能禁止使用常規(guī)能源，A、C錯，B正確；通過植樹造林，可以把太陽輻射到地球的能量轉(zhuǎn)化為生物的能量儲存起來，又能吸收大氣中的CO2，釋放出O2，D正確． 10．某地的平均風速為v＝5 m/s，已知空氣密度是ρ＝1.2 kg/m3，有一風車，它的車葉轉(zhuǎn)動時可形成半徑為R＝12 m的圓面，如果這個風車能將此圓內(nèi)10%的氣流的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，則該風車帶動的發(fā)電機功率是多少？ 解析：設在Δt時間內(nèi)，有質(zhì)量為m的空氣通過該圓面，則： m＝ρV＝ρSvΔt＝ρπR2vΔt， 這些空氣的動能為Ek＝mv2＝ρπR2v3Δt， 所以功率為：P＝＝＝3.4 kW. 答案：3.4 kW