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1、
第15天 新能源與新材料
關(guān)于能源及能源的利用,下列說法不正確的是
A.由于我國(guó)煤和石油的儲(chǔ)量十分豐富,所以太陽(yáng)能和核能的開發(fā)在我國(guó)并不重要
B.能源的利用過程,實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程
C.現(xiàn)在人類社會(huì)使用的能源主要是煤、石油和天然氣
D.煤、石油和天然氣等化石能源歸根到底是來自太陽(yáng)能
【參考答案】A
【知識(shí)補(bǔ)給】
能源與可持續(xù)發(fā)展
1.能源的概念:能夠提供能量的物質(zhì)叫做能源。
2.分類:
(1)化石能源:千百萬年前埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代形成的能源。如煤、石油、天然氣。
(2)一次能源:可以從自然界直接獲得的能源。如化石能源、太陽(yáng)能
2、、風(fēng)能、核能等。
(3)二次能源:無法從自然界直接獲取,必須通過消耗一次能源才能得到。如:電能、酒精等。
3.人類利用能源的歷程:
第一次革命標(biāo)志:鉆木取火的利用。
第二次革命標(biāo)志:蒸汽機(jī)的時(shí)代。
第三次革命標(biāo)志:核能的利用。
6.能量的方向性:能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移,都是有方向的。
7.能源消耗對(duì)環(huán)境的影響:空氣污染、溫室效應(yīng)、水土流失和沙漠化等。
8.能源的利用要考慮可持續(xù)發(fā)展:一方面,應(yīng)該提高能源的利用率。另一方面,需要發(fā)展新的綠色能源。
9.未來理想能源必須滿足的幾個(gè)條件:
(1)必須足夠豐富,可以保證長(zhǎng)期使用;
(2)必須足夠便宜,可以保證多數(shù)人用得起;
(3
3、)相關(guān)的技術(shù)必須成熟,可以保證大規(guī)模使用;
(4)必須足夠安全、清潔,可以保證不會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境。
10.兩種能源:
(1)不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充的能源叫不可再生能源。如:煤、核能等。
(2)可以在自然界里源源不斷的得到的能源叫可再生能源。如:水能、太陽(yáng)能等。
(2018·成都外國(guó)語(yǔ)期中)福州江濱大道繽紛園入口處,安裝了兩盞“風(fēng)光互補(bǔ)”景觀節(jié)能燈,如圖所示,它“頭頂”小風(fēng)扇,“肩扛”太陽(yáng)能電池板.關(guān)于節(jié)能燈的設(shè)計(jì)解釋合理的是
A.太陽(yáng)能電池板是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能
B.小風(fēng)扇是用來給路人吹風(fēng)的
C.小風(fēng)扇是風(fēng)力發(fā)電機(jī),將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D.蓄電池在夜晚放電時(shí),將
4、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
(2018·青島校級(jí)期末)節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境,下列做法或現(xiàn)象中需要改進(jìn)的是
A.及時(shí)關(guān)掉未關(guān)緊的水龍頭,盡量做到一水多用
B.將廢紙、礦泉水瓶等達(dá)到廢品收購(gòu)站
C.養(yǎng)成人走燈滅的習(xí)慣,利用垃圾焚燒發(fā)電
D.汽車排出黑色的尾氣
人類歷史上不斷進(jìn)行著能源轉(zhuǎn)化技術(shù)的進(jìn)步,這就是所說的________。從利用自然火到人工火種的轉(zhuǎn)變,標(biāo)志著以________為主要能源的時(shí)代的到來,這就是人類第一次能源革命。蒸汽機(jī)的發(fā)明是人類利用能量的新里程碑,從此逐步以________大規(guī)模代替人力和畜力,它直接導(dǎo)致了第二次能源革命;20世紀(jì)40年代,物理學(xué)家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置_
5、_______,拉開了以核能為代表的第三次能源革命的序幕。
(2018·青島校級(jí)期末)建設(shè)核電站能有效緩解目前電力緊張的狀況。關(guān)于核電站,下列說法正確的是
A.核電站所使用的核燃料是煤和石油
B.核電站核反應(yīng)堆中發(fā)生的是可以控制的核裂變
C.核電站核反應(yīng)堆中發(fā)生的是可以控制的核聚變
D.核電站產(chǎn)生的核廢料可以當(dāng)作生活垃圾來處理
(2018·泰州)為做好平昌冬奧閉幕式“北京8分鐘”演員的防寒工作,主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)采用了石墨烯智能發(fā)熱服飾,確保演員穿著輕薄的演出服時(shí)不被凍傷,而且可以保證動(dòng)作足夠舒展,穿著舒適。下列相關(guān)分析不合理的是
A.石墨烯材料保溫性能好
B.石墨烯是一種超導(dǎo)材料
6、
C.石墨烯材料韌性好,超輕薄
D.石墨烯服飾材料質(zhì)地柔軟,硬度小
(2018·濟(jì)南??迹┯嘘P(guān)“能源、材料與社會(huì)”的說法中正確的是
A.水能、風(fēng)能和石油都屬于可再生能源
B.超導(dǎo)材料能實(shí)現(xiàn)用細(xì)電線輸送強(qiáng)電流
C.利用核裂變?cè)斫ǔ稍S多核能發(fā)電站
D.納米技術(shù)可以提高材料的硬度和磁性
納米技術(shù)是各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的一項(xiàng)技術(shù),1 nm=10-9 m。當(dāng)材料晶粒的直徑小于1 nm時(shí),材料的性質(zhì)就會(huì)出現(xiàn)奇異現(xiàn)象。如各種塊狀金屬有各種不同的顏色,但當(dāng)其細(xì)化到納米級(jí)的顆粒時(shí),都成了黑色;實(shí)驗(yàn)室里使用的“還原鐵粉”是黑色的,而“還原銅粉”仍為紫紅色粉末;納米氧化鋅能吸收雷達(dá)電磁波,可用作隱形飛機(jī)的涂
7、料。下列說法正確的是
A.還原鐵粉的顆粒小于納米尺寸
B.鐵粉和銅粉都是納米材料
C.黑白照片底片上的銀顆粒大于納米尺寸
D.隱形飛機(jī)是肉眼看不到的飛機(jī)
“可燃冰”作為新型能源,有著巨大的開發(fā)使用潛力同等條件下,“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍,這說明“可燃冰”的_____很大。若以10倍的關(guān)系粗略計(jì)算,1 kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量可以使_____kg的水升高40 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q煤氣=4.2×107 J/kg]
小張家安裝有一臺(tái)太陽(yáng)能熱水器。查閱說明書知道:該熱水器接收太陽(yáng)能的總有效面積為2.5 m2,接受太陽(yáng)能的平均功率為70
8、0 W/m2,則1小時(shí)內(nèi)該熱水器可接收到的太陽(yáng)能為_____J;若該熱水器僅能把接收的太陽(yáng)能的40%供水吸收,則1 h內(nèi)可以將質(zhì)量為60 kg的冷水溫度升高_(dá)____℃。
綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)、人文奧運(yùn)是北京奧運(yùn)的三大主題,其中國(guó)家體育館“鳥巢”工程采用太陽(yáng)能電力這一綠色能源。其中有一個(gè)功率約為130 kW的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng),若該系統(tǒng)正常工作10 h,可以得到___________J的電能。若這些電能是由效率為33%的燃煤發(fā)電機(jī)組提供的,需要消耗煤的質(zhì)量為___________kg。(q煤=3×107 J/kg)
A【解析】這種新能源的路燈,“肩扛”太陽(yáng)能電池板也可以把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能
9、;“頭頂”的小風(fēng)扇可以把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能,這樣只要有風(fēng),這種路燈也可以發(fā)電,填補(bǔ)了一點(diǎn)陰天和晚上不能發(fā)電的空白,有利于路燈晚上照明使用;蓄電池在夜晚放電時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;所以明確“風(fēng)光互補(bǔ)”景觀節(jié)能燈的各部分功能后,即可得知A選項(xiàng)正確。故選A。
能源革命 柴薪 機(jī)械動(dòng)力 核反應(yīng)堆
【解析】人類歷史上不斷進(jìn)行著能源轉(zhuǎn)化技術(shù)的進(jìn)步,這就是所說的能源革命.從利用自然火到人工火種的轉(zhuǎn)變,標(biāo)志著以柴薪為主要能源的時(shí)代的到來,這就是人類第一次能源革命。蒸汽機(jī)的發(fā)明是人類利用能量的新里程碑,從此逐步以機(jī)械動(dòng)力大規(guī)模代替人力和畜力,它直接導(dǎo)致了第二次能源革命;20世紀(jì)40年代,物理學(xué)家發(fā)明了
10、可以控制核能釋放的裝置核反應(yīng)堆,拉開了以核能為代表的第三次能源革命的序幕。
B【解析】A、核電站使用的是核原料,也稱核燃料,而不是傳統(tǒng)的煤和石油,故A錯(cuò)誤;B、C、目前人類可以和平利用的核能是核裂變,所以核電站核反應(yīng)堆里發(fā)生的是可控的核裂變,故B正確,C錯(cuò)誤;D、核廢料仍具有放射性,會(huì)環(huán)境,所以不能當(dāng)作生活垃圾來處理,故D錯(cuò)誤。故選B。
AB【解析】石墨烯智能發(fā)熱服飾是石墨烯電熱膜施加電壓后能夠產(chǎn)生較高熱量,即利用的是它有良好的導(dǎo)熱性,而不是保溫性能好,故A的分析不合理;超導(dǎo)是指溫度降到一定程度時(shí)導(dǎo)體電阻為0的現(xiàn)象,做演出服不需要超導(dǎo)材料,即B的分析不合理;根據(jù)題意知道,要求保證動(dòng)作足
11、夠舒展、穿著舒適,說明石墨烯材料的韌性好、超輕薄,并且質(zhì)地柔軟,硬度小,故CD的分析合理,故選AB。
A【解析】由題目可知金屬細(xì)到納米級(jí)的顆粒時(shí)均為黑色,鐵粉為黑色,銅粉為紫紅色,故銀顆粒小于納米尺寸,銅粉顆粒不是納米尺寸,也不是納米材料,BC錯(cuò)誤;隱行飛機(jī)并不是肉眼看不到的飛機(jī),而是能吸收雷達(dá)電磁波,能夠躲藏雷達(dá)掃描的飛機(jī)。故選A。
熱值 2 500
【解析】1 kg某種燃料完全燃燒放出的熱量叫這種燃料的熱值。在同等條件下,物體質(zhì)量相同,“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍,說明“可燃冰”的熱值很大;由公式可知,1 kg煤氣完全燃燒放出的熱量為,所以1 kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量為,由公式可知,水的質(zhì)量為。
6.3×106 10
【解析】太陽(yáng)能熱水器一小時(shí)接受的太陽(yáng)能W=700 W/m22.5 m213 600 s=6.3106 J,水吸收的熱量Q吸=Wη=6.3106 J40%=2.52×106 J,根據(jù)Q吸=cm?t得。
4.68×109 473
【解析】W=Pt=130 000 W×10×3 600 s=.4.68×109 J;若這些電能是由效率為33%的燃煤發(fā)電機(jī)組提供則W=Q放η=mqη,可得。
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