能源与可持续发展 高二物理人教版

12.4能源与可持续发展1、能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变。复习引入：2、既然能量是守恒的，不会凭空消失,为什么我们还要节约能源呢？一、能量转移或转化的方向性思考：

煮好的热鸡蛋放到冷水中，过一会，鸡蛋的温度降低，水的温度升高，最后二者温度相同。是否可以发生这样的现象：原来温度相同的鸡蛋和水，过一会水的温度自发地降低，而鸡蛋的温度上升？一、能量转移或转化的方向性1、这一现象不违背能量守恒定律2、能量转化的不可逆性：科学家对有关自然现象和经验事实进行大量研究后发现:一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。3、能量耗散：能量的数量是守恒的，但是能量可利用的品质降低了。能量的耗散从能量转化的角度反映出自然中与热现象有关的宏观过程具有方向性。二、能源的分类与应用1、煤炭、石油、天然气等化石能源,短期内无法恢复的能源,称为不可再生能源。2、水能、风能、潮汐能等能源,归根结底来源于太阳能,这些能源在自然界可以再生,称为可再生能源。二、能源的分类与应用3、我国的能源开发成就（1）太阳能发电：我国是最大的光伏制造国。发电容量4.158×107kW。二、能源的分类与应用3、我国的能源开发成就（2）水力发电：装机容量约占全球水电装机总量1/4，居全球第一。二、能源的分类与应用3、我国的能源开发成就（3）风能发电：装机容量居全球第一。二、能源的分类与应用3、我国的能源开发成就（4）核能发电：自主知识产权的华龙一号。三、能源与社会发展1.能源利用的三个时期是柴薪时期、煤炭时期、石油时期。2.煤炭和石油的燃烧对环境的危害:(1)燃烧时增加了大气中二氧化碳的含量,加剧了温室效应。(2)因煤炭和石油中含有硫,燃烧时形成二氧化硫等物质使雨水的酸度升高,形成“酸雨”。(3)内燃机工作时的高温使空气和燃料中的多种物质发生化学反应,产生氮的氧化物和碳氢化合物。这些化合物在大气中受到紫外线的照射,产生二次污染物质——光化学烟雾。三、能源与社会发展3.能源的开发与环境的关系:(1)人类的生存与发展需要能源,能源的开发与使用又会对环境造成影响。(2)一方面要大力提倡节能,另一方面要发展可再生能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的清洁能源。1．能源利用的过程实质上是（）A．能量的消失过程B．能量创造过程C．能量的转化和转移过程D．能量的转化传递并且逐渐消失的过程C2．关于煤、石油、天然气作为能源的共同特点，下列说法错误的是（）A．来自太阳辐射的能量B．可再生能源，取之不尽，用之不竭C．污染环境的能源D．不可再生能源，用一点，少一点B3．关于能量转化的方向性下列说法中正确的是（）A．凡是能量守恒的过程就一定会发生能量的转化B．摩擦生热的过程是不可逆过程C．由于能量的转化过程遵守能量守恒定律，所以不会发生能源危机D．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性B4．在人类经济发展中环境保护日益重要，而利用太阳能发电投资少，见效快。如果用太阳能替代化石燃料可以减少温室气体的排放，减轻污染，有利于环境保护。以农村住宅屋顶发电为例，如屋顶放置垂直太阳光线的光电池板，面积为10米×5米，已知太阳光垂直照射到地球表面的光能平均为1400焦/米2•秒，如果太阳平均每天有6小时的垂直照射，现在的光电转化率大约为23％，那么这个屋顶在一天内发电大约有（）A．10000度 B．1000度 C．100度 D．10度C5．如图所示是一“能源相关图”，下列四组能源选项中全部符合图中阴影部分能源的是（）A．煤炭、石油、沼气 B．水能、生物能、天然气C．风能、太阳能、潮汐能 D．地热能、海洋能、核能C6．“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，“低碳”要求我们节约及高效利用能源。关于能源与能量，下列说法正确的是（）A．因为能量守恒，所以不要节约能源B．自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源D．人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造C7．产生酸雨的祸首是（）A．二氧化碳 B．氟利昂 C．二氧化硫 D．一氧化碳C8．下列关于能量耗散的说法，正确的是（）A．能量耗散使能的总量减少，违背了能量守恒定律B．能量耗散是指分散在环境中的内能再也不能自动聚集起来被人类利用C．各种形式的能量向内能的转化，是能够自动全额发生的D．能量耗散导致能量品质的降低BCD9