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1、專題20 能源與質(zhì)量守恒定律
?知識(shí)點(diǎn)1人類利用能源的歷史
1、能源定義:凡是能提供能量的物質(zhì)資源都叫能源。
2、能源的歷史
2、能源的分類
3、三次能源革命
能源革命
標(biāo)志
主要能源
第一次
鉆木取火
柴薪
第二次
蒸汽機(jī)的發(fā)明
化石能源
第三次
核反應(yīng)堆
核能
4、能源危機(jī)
目前作為人類主要能源的化石能源雖然儲(chǔ)量豐富,但終究有限,而且開(kāi)發(fā)利用后不能再生,所以化石能源危機(jī)終將出現(xiàn)。
例1(2018?梧州)2017年5月18日,我國(guó)首次在南海神狐海域試采可燃冰成功,可燃冰意為可以燃燒的“冰”,是天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰
2、狀結(jié)晶物質(zhì),1m3的可燃冰能釋放出約0.8m3的水和164m3的天然氣。下列關(guān)于可燃冰的敘述正確的是()
A.可燃冰屬于不可再生能源
B.1m3的可燃冰比0.8m3的水質(zhì)量小
C.在通常狀況下,天然氣和水可以結(jié)合成可燃冰
D.可燃冰外形像冰,是天然氣冷卻后得到的固體
【答案】A
【解析】
例2(2018?樂(lè)山)在我國(guó)西部建有不同類型的發(fā)電站,下列發(fā)電站在發(fā)電過(guò)程中,利用不可再生能源發(fā)電的是()
A.燃?xì)怆娬?B.風(fēng)電站
C.水電站 D.太陽(yáng)能電站
【答案】A
【解析】
?知識(shí)點(diǎn)2太陽(yáng)能-永恒的動(dòng)力之源
1、產(chǎn)生:太陽(yáng)是一個(gè)巨大的核能火爐,在太陽(yáng)
3、的內(nèi)部每時(shí)每刻都在發(fā)生核聚變,并釋放出巨大的能量。
2、優(yōu)點(diǎn)
①太陽(yáng)能供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng);
②太陽(yáng)能十分巨大;
③太陽(yáng)能分布廣闊,獲取方便;
④太陽(yáng)能安全,不污染環(huán)境。
3、不足
①太陽(yáng)能雖然巨大,但是分布太分散;
②目前的技術(shù)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換的效率不高;
③受地球自轉(zhuǎn)、氣候、季節(jié)等因素影響,造成不穩(wěn)定,輻射變化大,無(wú)法持續(xù)使用。
4、使用方式
(1)、利用太陽(yáng)能發(fā)電;(2)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能加以利用;(3)將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能利用。
例1(2018?百色)下列選項(xiàng)中,屬于可再生能源的是()
A.鈾礦 B.太陽(yáng)能 C.天然氣 D.煤炭
【答案】B
【解析】
A、鈾
4、礦屬于化石燃料,不能短時(shí)期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充,屬于不可再生能源,故A錯(cuò)誤;
B、太陽(yáng)能從自然界里源源不斷的得到補(bǔ)充,屬于可再生能源,故B正確;
CD、天然氣、煤炭屬于化石燃料,不能短時(shí)期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充,屬于不可再生能源,故CD錯(cuò)誤。
例2(2018?盤錦)美國(guó)“勘測(cè)衛(wèi)星”-“苔絲”通過(guò)“凌日法”,即行星從其母星前飛過(guò)時(shí),會(huì)遮擋一部分恒星的光,來(lái)確定行星的存在,這是利用光的_______________;“苔絲”利用太陽(yáng)能電池板提供電能,太陽(yáng)能是____________(選填“可再生”或“不可再生”)能源;“苔絲”通過(guò)_____________向地球傳輸數(shù)據(jù)。
【答案】直線傳播;可再
5、生;電磁波。
例3(2018?張家界)為牢固樹(shù)立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念,美麗鄉(xiāng)村建設(shè)中大量使用了直接利用太陽(yáng)能的熱水器、太陽(yáng)能路燈等節(jié)能環(huán)保設(shè)備。根據(jù)你所學(xué)知識(shí)完成下列問(wèn)題。
(1)太陽(yáng)能是在太陽(yáng)內(nèi)部氫原子核發(fā)生(選填“聚變”或“裂變”)時(shí)釋放的能量;太陽(yáng)能屬于能源(選填“可再生”、“不可再生”)。
(2)某團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在設(shè)想研發(fā)內(nèi)置太陽(yáng)能電池板的新型屋頂瓦片,實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能。這種瓦片是通過(guò)(選填“光電轉(zhuǎn)化”、“光熱轉(zhuǎn)化”、“光化轉(zhuǎn)化”)方式直接利用太陽(yáng)能的。
(3)太陽(yáng)能熱水器利用真空熱水管給水加熱,如圖某太陽(yáng)能熱水器接收太陽(yáng)能的面積為3m2,每平方米面積上1h得到太
6、陽(yáng)輻射的能量平均為2.5×106J,該熱水器僅能把接受太陽(yáng)能的42%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,若光照6h可以使熱水器內(nèi)初溫為15℃,質(zhì)量為100kg的水溫度升高到多少℃?[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
【答案】(1)聚變;可再生;(2)光電轉(zhuǎn)化;(3)水溫度升高到60℃。
【解析】
(1)在太陽(yáng)內(nèi)部,氫原子核在超高溫作用下發(fā)生聚變,釋放巨大的核能;太陽(yáng)能是一種新型的可再生能源,越來(lái)越被廣泛利用;
(2)太陽(yáng)能電池板的新型屋頂瓦片是通過(guò)光電轉(zhuǎn)化方式直接利用太陽(yáng)能的。
?知識(shí)點(diǎn)3核能-造福人類的神火
1、核能:當(dāng)原子核發(fā)生分裂或相互結(jié)合時(shí)釋放出的能量。
2、方式:
7、一是原子和裂變;二是原子核聚變。
3、優(yōu)點(diǎn)
⑴、核能十分巨大,能極大的補(bǔ)充人類能源不足,使用核能大大的節(jié)約常規(guī)能源;
⑵、核能能夠解決能源分布不平衡的問(wèn)題。
4、缺點(diǎn)
⑴、不可再生;
⑵、核燃料產(chǎn)生輻射,污染環(huán)境,使用不當(dāng)會(huì)對(duì)地球上的生物造成巨大傷害。
5、其他新能源
(1)地?zé)崮埽旱厍騼?nèi)部蘊(yùn)含大量的熱,熾熱的巖漿使地下水成為熱水和水蒸氣。利用地?zé)崮芸梢园l(fā)電,高溫蒸氣可以驅(qū)動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
(2)海洋能:浩瀚無(wú)邊的海洋蘊(yùn)藏著巨大的波浪能、海流能、潮汐能,等是取之不盡的清潔能源。
(3)風(fēng)能:利用風(fēng)車帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電,清潔無(wú)污染。
例1(2018?郴州
8、)關(guān)于能源的說(shuō)法,正確的是()
A.核電站是利用核聚變來(lái)發(fā)電的
B.地球上的風(fēng)能、水能、核能實(shí)際上都來(lái)自太陽(yáng)能
C.煤、石油、天然氣屬于化石能源
D.既然能量是守恒的,所以不需要節(jié)約能源
【答案】C
【解析】
例2(2018?益陽(yáng))下列關(guān)于核能說(shuō)法正確的是()
A.核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是不可控制的
B.核電站產(chǎn)生的核廢料仍具有放射性,一般深埋在人煙稀少的地方
C.核反應(yīng)堆可將核能直接轉(zhuǎn)化成電能
D.我國(guó)已建成可控核聚變反應(yīng)堆
【答案】B
【解析】
例3(2018?南充)中國(guó)在核電事業(yè)上,已取得輝煌成就,其援建巴基斯坦的核電站,即將于2019年
9、投入使用,核電站的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆,核反應(yīng)堆是利用原子核的_________(選填”裂變”或“聚變”)來(lái)發(fā)電的;手機(jī)是我們現(xiàn)在越來(lái)越普遍的通信工具,手機(jī)是利用__________傳遞信息的。
【答案】裂變;電磁波。
【解析】
核電站是利用可控制的原子核裂變產(chǎn)生的能量來(lái)發(fā)電的。手機(jī)既能發(fā)射電磁波,也能接收電磁波,手機(jī)靠電磁波傳遞信息。
?知識(shí)點(diǎn)4能的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化
1、能的形式
2、能的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化
在能得轉(zhuǎn)移過(guò)程中,能量從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分,能得形式?jīng)]有發(fā)生變化;而在能得轉(zhuǎn)化過(guò)程中,往往是從一種形式轉(zhuǎn)化為另外一種形式或轉(zhuǎn)化為多種形
10、式,能得形式發(fā)生了改變。
3、能的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)移具有方向性
所以能源的利用是有條件的,也是有代價(jià)的,因此,我們要愛(ài)護(hù)資源,節(jié)約資源。
例1(2018?營(yíng)口)如圖所示是太陽(yáng)能LED照明路燈,LED是一種發(fā)光二極管,它是由_______材料制成的,可以把電能直接轉(zhuǎn)化成______能,太陽(yáng)能是__________(選填“可再生”或“不可再生”)能源、清潔無(wú)污染,它是在太陽(yáng)內(nèi)部氫原子核發(fā)生_________(選填“裂變”或聚變”)釋放出巨大的能量。
【答案】半導(dǎo)體;光;可再生;聚變。
【解析】
例2(2018?吉林)十九大報(bào)告中提出:“綠水青山就是金山銀山”,倡導(dǎo)保護(hù)環(huán)境。
11、光伏發(fā)電站的推廣實(shí)現(xiàn)了將_________轉(zhuǎn)化為電能,這種綠色能源具有__________的優(yōu)點(diǎn)。
【答案】太陽(yáng)能;清潔無(wú)污染。
【解析】
利用光伏發(fā)電時(shí),將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能到電能的轉(zhuǎn)化;太陽(yáng)能發(fā)電具有清潔無(wú)污染(或環(huán)保;節(jié)能;取之不盡,用之不竭)等優(yōu)點(diǎn)。
?知識(shí)點(diǎn)5能量守恒定律
能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,能量在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過(guò)程中,能的總量保持不變。
例1(2018?徐州)太陽(yáng)能在利用過(guò)程中對(duì)環(huán)境無(wú)污染或污染很小,屬于__________能源(填“清潔”或“非清潔”);利用太陽(yáng)能電
12、池可以把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)__________能,還有一部分太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,根據(jù)能量___________定律可知,轉(zhuǎn)化的總能量和接收的太陽(yáng)能數(shù)量相同。
【答案】清潔;電;守恒
【解析】
例2(2018?常州)太陽(yáng)能充電寶上表面貼有太陽(yáng)能板,可利用太陽(yáng)能為內(nèi)部鋰電池充電,但銷量低迷。某款太陽(yáng)能充電寶內(nèi)鋰電池容量為0.lkW?h.合___________J;在充足陽(yáng)光下太陽(yáng)能板產(chǎn)生5V電壓。0.25A電流為鋰電池充電,充電效率為80%,將鋰電池從無(wú)電狀態(tài)下充滿,太陽(yáng)能板需要輸出___________J的電能。若每天充足太陽(yáng)光照10小時(shí),需要___________天才能將鋰電池充滿
13、。
【答案】3.6×105;4.5×105;10
【解析】
(1)因?yàn)?kW?h=3.6×106J,所以0.1kW?h=0.1×3.6×106J=3.6×105J;
?知識(shí)點(diǎn)6能源、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展
1、能源與環(huán)境
2、讓天更藍(lán)、水更清、地更綠
為了減少利用能源時(shí)對(duì)環(huán)境的污染和破壞,做到可持續(xù)發(fā)展,我們不僅要改進(jìn)利用傳統(tǒng)能源技術(shù),同時(shí)還要開(kāi)發(fā)無(wú)污染的“綠色能源”。
3、綠色能源的開(kāi)發(fā)和利用
綠色能源是指對(duì)環(huán)境無(wú)污染的新能源。開(kāi)發(fā)空間廣闊,潛力巨大大,如遼闊豐富的海洋資源。
例1(2018?桂林)下列行為中屬于節(jié)約用電的是()
A.離開(kāi)教
14、室隨手關(guān)燈
B.用電水壺?zé)畷r(shí)不蓋蓋子
C.白天總是用燈光代替自然光照明
D.夏天,房間里長(zhǎng)時(shí)間設(shè)人時(shí)空調(diào)還一直開(kāi)著
【答案】A
例2(2018?湘西州)水是人類生存環(huán)境的重要組成部分,而我國(guó)是嚴(yán)重缺水的國(guó)家,因此我們每個(gè)人都需要提高節(jié)水意識(shí)、養(yǎng)成良好的用水習(xí)慣和保護(hù)好水資源。下列做法符合要求的是()
A.不關(guān)水龍頭 B.垃圾倒入河中
C.用噴灌技術(shù)灌溉農(nóng)作物 D.邊冼漱邊放水
【答案】C
【解析】
A、洗手后不及時(shí)關(guān)閉水龍頭,自來(lái)水白白浪費(fèi)。故A不符合要求;
B、垃圾倒入河中,會(huì)污染水源。故B不符合要求;
C、用噴灌技術(shù)灌溉農(nóng)作物,大大節(jié)約了水資源。故C符合要求;
D、邊洗漱邊放水,自來(lái)水白白浪費(fèi)。故D不符合要求。
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