粤教版必修2 能源的利用与开发 第1课时 学案.doc

目标定位1.知道能源及其分类.2.知道能源短缺和环境恶化问题，增强节约能源和环境保护意识.3.树立“可持续发展”的意识，培养对开发能源的正确态度一、能源及其分类1能源：在一定条件下能够提供可利用能量的物质资源2能源分类：(1)化石能源：煤、石油、天然气(2)一次能源与二次能源一次能源：未经人类加工转换的能源：可再生能源：太阳能、水能、风能、海洋能等不可再生能源：煤、石油、天然气、核能等二次能源：从一次能源直接或间接转化而来的能源如电能、氢能、焦炭等【深度思考】有人说化石能源的能量来自太阳，那么太阳能是如何转化为煤和石油的化学能的呢？答案植物靠太阳能进行光合作用才能生长，食草动物要靠植物生存，食肉动物要以食草动物或其他食肉动物才能生存由于自然原因，将动植物深埋于地下并经过漫长的时间转变为煤和石油，所以说化石能源的能量来自太阳error! no bookmark name given.【例1】error! no bookmark name given.能源是人类生存和发展的重要支撑因素，请回答以下有关能源的问题(1)煤、石油、天然气等是多年来大规模使用的能源，被称为_能源，而核能、地热能、海洋能、沼气以及现在又有新的利用方式的太阳能、风能等都称为_能源；(2)水能是可再生能源，可利用它来持续发电，为人类提供“清洁”的能源若一水力发电站水的平均流量为q(m3/s)，落差为h，发电效率为，则全年发电量a是多少千瓦时？(g取10 m/s2)(3)为了保证我国社会主义现代化建设的顺利进行，国家已把能源的开发利用作为经济建设和社会发展的战略重点我国目前最重要的能源品种是_.其储藏量最丰富的省(区)是_答案(1)常规新(2)8.76104qh kwh(3)煤山西二、能源危机与环境污染1能源开发人类社会要发展，能源是必不可少的资源，但现有的煤、石油、天然气等化石燃料都是远古时期储存的太阳能，不可再生，不久的将来都要枯竭同时，大量使用这类燃料对环境的破坏非常严重，所以迫切需要找到新的替代能源现有条件下，可供利用的新能源主要有地热能、太阳能、海洋能、生物能等2环境问题(1)温室效应由于大气中温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的其主要原因是煤炭和石油的大量消耗和使用不当而产生的废气(2)酸雨大气中的酸性物质，如二氧化硫、氮氧化物等，在降雨过程中溶入雨水，使其成为酸雨(3)光化学烟雾氮氧化物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质(4)浮尘常规能源燃烧时会产生大量的浮尘【深度思考】(1)能源利用，给你的生活带来了哪些方便与烦恼？(2)联系你周围的环境，你认为目前我国在能源利用中存在哪些问题？应采取哪些措施？答案(1)方便之处有：夜晚照明的电灯，外出乘坐的交通工具，传输信息的电视、手机、互联网烦恼之处有：大气污染、水污染、噪声污染、看不见的电磁污染、光污染(2)开发利用能源中存在的问题：能源开发单一、能源利用率低、环境污染严重措施：综合开发，利用新能源，改进设备，提高利用率，转变思想，加强环保error! no bookmark name given.【例2】error! no bookmark name given.关于能源的利用，下列说法中正确的是()a由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳和核能的开发并不十分重要b能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程c现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气d煤、石油和天然气的化学能在利用中不会对环境造成污染答案bc三、新能源的开发1新能源的分类新能源2常规能源与新能源的转化error! no bookmark name given.【例3】error! no bookmark name given.瀑布从20 m高处以q103 m3/s的流量竖直落下，流进底部的水轮机后再以2 m/s的速度流出，水轮机再带动发电机发电如果水的机械能转化为电能的效率是80%，那么发电机输出的电功率有多大？(瀑布在山顶的速度可忽略不计，g取10 m/s2)答案1.584105 kw解析根据能量的转化分析可得，瀑布竖直下落后减少的机械能为mghmv2，水的机械能转化为电能的功率为pq0.81031030.8 w1.584108 w1.584105 kw1(能源的分类)(多选)下列说法中正确的是()a核能是一种常规能源b煤、石油、天然气属于一次能源，且是可以再生的c大量消耗常规能源产生了“温室效应”d电能、氢能、焦炭属于二次能源答案cd2(能源的利用及环境问题)(多选)下列说法中正确的是()a电动机是把电能全部转化为机械能的装置b热机是将内能全部转化为机械能的装置c燃料燃烧转化的内能不能自发地重新转化为化学能再被利用d虽然不同形式的能量可以相互转化，但不可能将已转化成内能的能量全部收集起来加以利用答案cd3(能源的利用及环境问题)二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用，行星表面发出的长波辐射到大气中以后被二氧化碳截获，最后使大气升温大气中的二氧化碳像暖房的玻璃一样，只允许太阳的辐射射进来，却不让室内的长波辐射射出去，大气中的二氧化碳的这种效应叫“温室效应”这是目前科学界对地球气候变暖进行分析的一种观点，根据这种观点，以下说法不成立的是()a在地球形成的早期，火山活动频繁，排出大量的二氧化碳，当时地球的气温很高b经过漫长的年代，地壳的岩石和二氧化碳气体发生化学反应，导致二氧化碳减少，地球上出现了生命c由于工业的发展和人类的活动，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高d现在地球正在变暖的原因是工业用电和生活用电的急剧增加，电能和其他形式的能转化产生内能答案d解析地球形成的早期，地壳不如现在牢固，地球不如现在稳定，火山活动频繁，符合地质的发展规律由于火山的喷发，排出大量的二氧化碳，这是必然的现象，进而导致当时地球的气温很高地球上的岩石由于多种原因，其中包括岩石中的矿物成分与水、氧气、二氧化碳发生化学反应，使岩石进一步风化，最后形成土壤，二氧化碳减少，形成了适合生命生存的条件由于工业的发展和人类的活动，大量地使用常规能源，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温升高，生活用电和工业用电是电能和其他形式的能的转化，会产生内能，但就温室效应这一观点而言，选项a、b、c正确，选项d错误题组一能源的分类1(多选)下列属于不可再生能源的是()a石油 b太阳能、核能c煤炭 d水能、风能答案ac2利用下列哪种能源时给人类带来的污染较小()a煤 b石油 c天然气 d核能答案d3(多选)能源可划分为一次能源和二次能源自然界以现成形式提供的能源称为一次能源；需要依靠其他能源间接制取的能源称为二次能源以下说法正确的是()a电能是二次能源 b水力是二次能源c天然气是一次能源 d焦炉气是一次能源答案ac解析电能是二次能源，a正确；天然气和水力都是自然界中现成的能源，是一次能源，b错误，c正确；焦炉气是焦炉厂运作生产时产生的衍生物质，故不是一次能源，d错误4(多选)以下说法中正确的是()a煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能b汽油是一种清洁能源c水能是可再生能源d煤、石油等常规能源是取之不尽，用之不竭的答案ac题组二能源的利用及环境问题5(多选)能源短缺和环境恶化指的是()a煤炭和石油的开采与技术有关，在当前技术条件下，煤炭和石油的开采是有限度的，这叫能源短缺b煤炭和石油资源是有限的，以今天的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，这叫能源短缺c煤炭和石油具有大量的气味，在开采、存放和使用过程中这些气味会聚在空气中污染空气，使环境恶化d大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了大气的成分使环境恶化答案bd解析常规能源是有限的，用尽后不可能永续，这是能源短缺；环境恶化是指常规能源燃烧后排出的气体污染空气，使生态平衡被破坏等灾害现象，故选b、d6下列说法不正确的是()a根据能量守恒定律，能量不会消失，因此不会出现能源危机b相对人类的历史来说，太阳能是取之不尽，用之不竭的c节约能源、开发新能源是解决能源危机的有效途径d风能是目前能源开发利用中较为理想的清洁能源答案a解析能量虽然不会消失，但能量的转化方式有方向性，从而在利用能源时会使能源或能量的品质越来越低，最后不能被我们所利用，故a的说法不正确7某中学“sts”小组对开发和利用水资源进行研究，同学们认为在放自来水时，水的机械能没有得到利用而白白浪费于是他们在老师的指导下经过研制，在水龙头处安装了一只小型水轮发电机，当放水时水的机械能能够转化为电能设小型水轮发电机的效率为40%，水塔内的水面高于水龙头10 m，且保持不变当水龙头放出1 t水时，小型水轮发电机所产生的电能为(g取9.8 m/s2)()a4 000 j b98 000 jc588 000 j d39 200 j答案d解析w1mgh1 0009.810 j98 000 j，w2w140%98 000 j3.92104 j8关于能量和能源，下列说法中正确的是()a能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加b能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少c能量在转化和转移的过程中总量保持不变，故节约能源没有必要d能量在转化和转移过程中具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源答案d题组三新能源的开发9(多选)氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进，氢能具有的优点包括()a原料来源广 b易燃烧、热值高c储存方便 d制备工艺廉价易行答案ab解析氢能易燃烧、热值高，原料来源广；但储存难、制备成本高，故a、b正确1020世纪80年代初，科学家们发明了硅太阳能电池如果在太空设立太阳能卫星电站，可24 h发电，这不仅不受昼夜气候的影响，而且太阳辐射强度大，利用微波电能转换装置，可将电能转换成微波向地面发送预计在21世纪初地球上空将会升起卫星电站硅太阳能电池实现的能量转换方式是()a光能微波 b光能热能c电能微波 d光能电能答案d解析太阳能卫星电站中的硅太阳能电池，利用微波电能转换装置，可将光能转换成电能，向外供电11利用水能不产生污染物，是一种清洁能源，位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流量达每秒6 000 m3，而且是一年四季流量稳定，瀑布落差50 m若利用这一资源发电，设其效率为50%，估算发电机的输出功率(g取10 m/s2)答案1.5109 w解析本题应根据能量守恒定律求解，水的重力势能减少，其减少量的50%转化成了电能取每秒流下的水量研究：m0v6 000103 kg，由能量守恒：m0gh50%pt，t取1 s，h50 m，所以p6 000103105050% w1.5109 w12风力发电作为一种无污染、成本低的电力产业，发展前景广阔，我国风力资源丰富，到2000年底，我国风力发电机的总装机容量已达264万千瓦风力发电的原理是利用风推动叶轮转动，将风的动能转化为叶轮的动能，再将叶轮的动