2018-2019版高中物理 第五章 能源與可持續(xù)發(fā)展 1 能源與人類(lèi)生存的關(guān)系 2 能源利用與環(huán)境問(wèn)題 3 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)案 教科版選修3-3

《2018-2019版高中物理 第五章 能源與可持續(xù)發(fā)展 1 能源與人類(lèi)生存的關(guān)系 2 能源利用與環(huán)境問(wèn)題 3 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)案 教科版選修3-3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019版高中物理 第五章 能源與可持續(xù)發(fā)展 1 能源與人類(lèi)生存的關(guān)系 2 能源利用與環(huán)境問(wèn)題 3 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)案 教科版選修3-3（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 1　能源與人類(lèi)生存的關(guān)系 2　能源利用與環(huán)境問(wèn)題 3　可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.了解能源及其分類(lèi)．知道什么是能量耗散和能源危機(jī).2.了解能源利用造成的環(huán)境問(wèn)題(如溫室效應(yīng)、酸雨等).3.了解可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，知道“節(jié)流”和“開(kāi)源”的一些措施． 一、能源與人類(lèi)生存的關(guān)系 1．能源的分類(lèi) (1)一次能源和二次能源 ①一次能源：直接來(lái)自自然界未經(jīng)加工、轉(zhuǎn)換的能源，也叫初級(jí)能源． ②二次能源：由一次能源直接或間接加工、轉(zhuǎn)化而來(lái)的能源產(chǎn)品． (2)再生能源和非再生能源 ①再生能源：有天然的自我恢復(fù)能力的能源． ②非再生能源：必須經(jīng)歷地質(zhì)年代才能形成而短期內(nèi)無(wú)法再生的能

2、源． (3)常規(guī)能源和新能源 ①常規(guī)能源：當(dāng)前開(kāi)發(fā)技術(shù)上比較成熟、使用比較普遍的能源． ②新能源：新近才開(kāi)始大規(guī)模利用的，或正在研究以便廣泛推廣使用的能源． 2．能量耗散 由高品質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)能量的過(guò)程叫能量耗散． 二、能源利用與環(huán)境問(wèn)題 1．溫室效應(yīng) (1)成因：溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的．二氧化碳主要由石油和煤炭的燃燒產(chǎn)生． (2)危害：全球溫暖化；海平面上升；降水量變化；影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；影響氣候帶和植被分布；影響土地利用；影響人體健康． 2．酸雨 (1)成因：現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通和陸地、海洋天然排放的多種污染物，與塵埃一起升

3、到高空，通過(guò)擴(kuò)散、遷移、轉(zhuǎn)化，經(jīng)重力沉降到地面或經(jīng)雨雪沖刷到達(dá)地面． (2)危害：導(dǎo)致土壤的酸性增強(qiáng)；破壞森林生態(tài)系統(tǒng)；使江河湖水酸化，魚(yú)蝦大量死亡；腐蝕建筑和藝術(shù)品；影響人體健康等． 3．大氣臭氧層厚度變薄 (1)成因：氯氟烴類(lèi)化合物在受到高能量的紫外線照射以后將產(chǎn)生氯原子和自由基，而氯原子能夠連續(xù)破壞臭氧分子． (2)危害：臭氧層可以吸收99%的太陽(yáng)紫外輻射中對(duì)生物最有害的部分．臭氧層破壞將導(dǎo)致地球受到強(qiáng)烈的紫外輻射，這會(huì)對(duì)植物、動(dòng)物產(chǎn)生直接的破壞作用，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生明顯的影響，并有可能引起人體皮膚癌、眼病等． 4．放射性污染 (1)成因：核裂變能的開(kāi)發(fā)和核技術(shù)在醫(yī)

4、療、農(nóng)業(yè)、工業(yè)和科學(xué)研究中應(yīng)用時(shí)產(chǎn)生的放射性污染． (2)危害：危害人體健康；使動(dòng)物、植物等發(fā)生變異． 三、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 1．可持續(xù)發(fā)展是指既滿(mǎn)足當(dāng)代人的需求，又不對(duì)后代人滿(mǎn)足其自身需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展． 2．節(jié)約資源，發(fā)展自然資源的循環(huán)使用． 3．節(jié)能新技術(shù)：三束技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)、燃料節(jié)能等． 4．開(kāi)發(fā)新能源 目前正在開(kāi)發(fā)利用的新能源有太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、風(fēng)能以及核聚變能等． [即學(xué)即用] 判斷下列說(shuō)法的正誤． (1)能源是取之不盡、用之不竭的．(×) (2)能源是有限的，特別是常規(guī)能源，如煤、石油、天然氣等．(√) (3)冬天用電暖器取暖時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能屬于

5、能量耗散．(√) (4)溫室效應(yīng)是由于大氣里二氧化碳含量減少而形成的．(×) (5)酸雨會(huì)破壞森林的生態(tài)系統(tǒng)．(√) (6)臭氧層破壞將導(dǎo)致地球受到紫外線輻射減弱．(×) 一、能源與人類(lèi)生存的關(guān)系 [導(dǎo)學(xué)探究]　能量守恒定律說(shuō)明了能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中是守恒的．那么，我們?yōu)槭裁催€要節(jié)約能源呢？ 答案　能量與能源不是一個(gè)概念，能量雖不會(huì)減少，但能源會(huì)越來(lái)越少，因此我們要節(jié)約能源． [知識(shí)深化] 1．對(duì)能量耗散的理解 (1)能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過(guò)程具有方向性． (2)能量耗散雖然不會(huì)使總能量減少，卻會(huì)導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低，它實(shí)際上將能量從高度有用的

6、形式降級(jí)為不大可用的形式． (3)能源儲(chǔ)存著高品質(zhì)的能量，如煤、石油、天然氣等，在利用它們的時(shí)候，高品質(zhì)的能量釋放出來(lái)并最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能． (4)能量雖然不會(huì)減少但能源會(huì)越來(lái)越少，所以要節(jié)約能源． 2．能源問(wèn)題 (1)世界性的能源問(wèn)題主要反映在能源短缺及供需矛盾所造成的能源危機(jī)． (2)地球上有限的非再生能源儲(chǔ)量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足人類(lèi)日益增長(zhǎng)的長(zhǎng)期需求，21世紀(jì)人類(lèi)正面臨著嚴(yán)重的傳統(tǒng)能源枯竭的威脅. 例1　(多選)能源利用的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是(　　) A．能量的消失過(guò)程 B．能量的耗散過(guò)程 C．能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程 D．能量的轉(zhuǎn)化、傳遞并且逐漸消失的過(guò)程 答案　BC 解析　

7、在利用能源的過(guò)程中，能源儲(chǔ)存的高品質(zhì)能量釋放出來(lái)并最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能，所以能源利用過(guò)程是能量的耗散過(guò)程，B正確．能源利用的過(guò)程是做功或熱傳遞的過(guò)程，前者是能量的轉(zhuǎn)化，后者是能量的轉(zhuǎn)移，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中遵循能量守恒，故選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，C正確． 例2　(多選)下列對(duì)能量耗散理解正確的是(　　) A．能量耗散說(shuō)明能量在不斷減少 B．能量耗散遵守能量守恒定律 C．能量耗散說(shuō)明能量不能憑空產(chǎn)生，但可以憑空消失 D．能量耗散從能量角度反映出自然界的宏觀過(guò)程具有方向性 答案　BD 解析　在發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的宏觀過(guò)程中，其他形式的能量最終轉(zhuǎn)化為流散到周?chē)h(huán)境的內(nèi)能，無(wú)法再回收利用，這種現(xiàn)象叫能

8、量耗散．能量耗散并不違反能量守恒定律，宇宙中的能量既沒(méi)有減少，也沒(méi)有消失，它從能量角度反映出自然界的宏觀過(guò)程具有方向性，故A、C錯(cuò)，B、D對(duì)． 能量與能源的區(qū)別 1．能量是守恒的，既不會(huì)增加也不會(huì)減少． 2．能源是能夠提供可利用能量的物質(zhì)． 3．能量耗散，能量總量不變，但能量品質(zhì)會(huì)下降即能源減少，故我們要節(jié)約能源． 二、能源利用與環(huán)境問(wèn)題 [導(dǎo)學(xué)探究]　隨著能源消耗量的持續(xù)增長(zhǎng)，能源消耗對(duì)環(huán)境帶來(lái)的污染也日益嚴(yán)重，你能列舉因能源利用帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題嗎？ 答案　溫室效應(yīng)、酸雨、大氣臭氧層厚度變薄等． [知識(shí)深化] 1．做好環(huán)境保護(hù)工作 目前的任務(wù)是采用環(huán)境能源技術(shù)，解決

9、突出的環(huán)境污染問(wèn)題，例如：城市生活垃圾問(wèn)題，變垃圾為能源；汽車(chē)尾氣問(wèn)題，達(dá)到廢氣“零”排放；環(huán)境污染的綜合治理問(wèn)題，解決廢物、廢水、廢氣等，要變廢為寶． 2．酸雨的成因、危害及防止 (1)成因：大氣中酸性污染物質(zhì)，如二氧化硫、氮氧化物等，在降水過(guò)程中溶入雨水，使其成為酸雨，煤炭中含有較多的硫，燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)． (2)危害：酸雨影響人的健康，危害生態(tài)系統(tǒng)，使土壤酸化和貧瘠，腐蝕建筑物和藝術(shù)品等． (3)防止：①健全法規(guī)，強(qiáng)化管理，控制排放．②發(fā)展清潔煤技術(shù)，減少燃燒過(guò)程中SO2的排放；③通過(guò)改造發(fā)動(dòng)機(jī)，安裝汽車(chē)尾氣凈化裝置，用無(wú)鉛汽油代替含鉛汽油等手段，控制汽車(chē)尾氣排放． 例

10、3　(多選)能源利用對(duì)環(huán)境帶來(lái)的污染有(　　) A．水能的開(kāi)發(fā)利用可能造成地面沉降、破壞生態(tài)系統(tǒng)、水質(zhì)變化等 B．酸雨會(huì)破壞森林生態(tài)系統(tǒng)，使江河湖水酸化，使農(nóng)作物減產(chǎn) C．臭氧不是氧氣，它的變化不會(huì)影響人類(lèi)及地球上的其他生物 D．核能帶給人類(lèi)巨大利益，人類(lèi)可以無(wú)節(jié)制的開(kāi)發(fā)利用 答案　AB 解析　水能的開(kāi)發(fā)利用要改變?cè)泻恿鞯慕Y(jié)構(gòu)，會(huì)引起地面沉降等，A正確；酸雨是呈酸性的降水，有腐蝕性，會(huì)破壞森林生態(tài)系統(tǒng)，使江河湖水酸化等，B正確；臭氧層可以吸收99%的太陽(yáng)紫外輻射中對(duì)生物最有害的部分，是地球生命的保護(hù)傘，故C錯(cuò)誤；核能技術(shù)，盡管在反應(yīng)堆方面已有了安全保障，但核廢料的處理問(wèn)題沒(méi)有完全

11、解決，故不能無(wú)節(jié)制的開(kāi)發(fā)利用，D錯(cuò)誤． 三、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 [導(dǎo)學(xué)探究]　傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式和消費(fèi)模式的特征是“高投入、高消耗、高污染”，所以在人類(lèi)對(duì)能源利用的過(guò)程中，其中有很大一部分能量被損耗浪費(fèi)了．面對(duì)現(xiàn)在面臨的能源危機(jī)，你認(rèn)為我們現(xiàn)在利用能源應(yīng)本著怎樣的原則？ 答案　節(jié)約能源，大力發(fā)展能源的循環(huán)使用；開(kāi)創(chuàng)節(jié)能新技術(shù)，提高能源的利用率；開(kāi)發(fā)新能源． 例4　關(guān)于能源的開(kāi)發(fā)和利用，下列觀點(diǎn)不正確的是(　　) A．能源是有限的，無(wú)節(jié)制的利用能源，是一種盲目的短期行為 B．根據(jù)能量守恒定律，能源是取之不盡、用之不竭的 C．在對(duì)能源進(jìn)行開(kāi)發(fā)和利用的同時(shí)，必須加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的保護(hù) D．不斷開(kāi)發(fā)

12、新能源，是緩解能源危機(jī)、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的主要途徑 答案　B 解析　能量是守恒的，但由于能量的降退，使得能利用的能源越來(lái)越少． 1．(能源與人類(lèi)關(guān)系)下列哪些現(xiàn)象屬于能量耗散(　　) A．利用水能發(fā)電轉(zhuǎn)化為電能 B．電能通過(guò)燈泡中的電阻絲轉(zhuǎn)化為光能 C．電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D．火爐把房子烤暖 答案　D 解析　能量耗散是指其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，最終流散在周?chē)h(huán)境中無(wú)法重新收集并加以利用的現(xiàn)象，能夠重新收集并加以利用的能不能稱(chēng)為能量耗散．本題中的電能、光能都可以重新收集并加以利用，如用光作能源的手表等．只有當(dāng)用電燈照明時(shí)的光能被墻壁吸收之后變?yōu)橹車(chē)h(huán)境的內(nèi)能，才無(wú)法重新收集

13、并加以利用，但本題沒(méi)有告訴該光能用來(lái)做什么，故不能算能量耗散．火爐把房子烤暖后使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能并流散在周?chē)沫h(huán)境中，無(wú)法重新收集并加以利用，屬于能量耗散． 2．(能源的開(kāi)發(fā)與利用)(多選)下列關(guān)于能源的說(shuō)法中正確的是(　　) A．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(huì)使環(huán)境惡化，故提倡開(kāi)發(fā)利用新能源 D．核能的利用對(duì)環(huán)境的影響比燃燒石油、煤炭大 答案　BC 3．(能源與環(huán)境)(多選)關(guān)于溫室效應(yīng)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．太陽(yáng)能源源不斷地輻射到地球上，由此產(chǎn)生了溫室效應(yīng) B．石油和煤炭燃燒時(shí)

14、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(yīng) C．溫室效應(yīng)使得地面氣溫上升、兩極冰雪融化 D．溫室效應(yīng)使得土壤酸化 答案　BC 解析　溫室效應(yīng)的產(chǎn)生是由于石油和煤炭在燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量，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(méi)沿海城市、海水和河流倒灌、耕地鹽堿化等，故選項(xiàng)B、C正確． 4．(可持續(xù)發(fā)展)下列供熱方式最有利于環(huán)境保護(hù)的是(　　) A．用煤做燃料供熱 B．用石油做燃料供熱 C．用天然氣或煤氣做燃料供熱 D．用太陽(yáng)能灶供熱 答案　D 解析　煤、石油、天然氣等燃料的利用，使人類(lèi)獲得大量的內(nèi)能．但由于這些燃料

15、中含有雜質(zhì)以及燃燒的不充分，使得廢氣中含有粉塵、一氧化碳、二氧化硫等物質(zhì)污染了大氣．而太陽(yáng)能是一種無(wú)污染的能源，應(yīng)大為推廣，故答案應(yīng)選D. 考點(diǎn)一　能源與人類(lèi)關(guān)系 1．下列屬于新型能源，又是再生能源的是(　　) A．太陽(yáng)能 B．石油 C．天然氣 D．核能 答案　A 2．水力發(fā)電站的電能最終來(lái)自于(　　) A．太陽(yáng)能 B．水的動(dòng)能 C．水的勢(shì)能 D．水的內(nèi)能 答案　A 解析　煤、石油、水力等能源最終來(lái)自于太陽(yáng)能．是太陽(yáng)能將水蒸發(fā)到高處，然后再降落到地面各處，匯成江河湖海，高處的水向低處流就具有了水能，從而用于發(fā)電． 3．(多選)下列關(guān)于能量耗散的說(shuō)法中正確的是(　　)

16、 A．能量耗散使能的總量減少，違背了能量守恒定律 B．能量耗散是指流散在環(huán)境中的內(nèi)能再也不能收集起來(lái)被人類(lèi)利用 C．各種形式的能量向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，是能夠自動(dòng)、全額發(fā)生的 D．能量耗散導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低 答案　BCD 4．作為新能源，從環(huán)保角度來(lái)看，氫氣具有的突出特點(diǎn)是(　　) A．在自然界里存在氫氣 B．氫氣輕，便于攜帶 C．燃燒氫氣無(wú)污染 D．氫氣燃燒發(fā)熱量高 答案　C 5．以下說(shuō)法正確的是(　　) A．熱量自發(fā)地從甲物體傳到乙物體，甲的內(nèi)能不一定比乙大 B．汽油是一種清潔能源 C．水能是可再生能源，所以可制造一臺(tái)利用水能的機(jī)器，效率可達(dá)100% D．煤、石油等常規(guī)能

17、源是取之不盡、用之不竭的 答案　A 解析　熱量自發(fā)地從甲傳到乙，說(shuō)明甲的溫度高于乙的溫度，但物體的內(nèi)能除與溫度有關(guān)外，還與物體的體積及物質(zhì)的量等因素有關(guān)，甲的內(nèi)能不一定大于乙的內(nèi)能，A對(duì)；汽油燃燒會(huì)引起一些化合物的產(chǎn)生，導(dǎo)致有毒氣體的生成，B錯(cuò)；水能雖然是可再生能源，由熱力學(xué)第二定律可知，熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，C錯(cuò)；煤、石油等的儲(chǔ)存量是有限的，是不可再生能源，D錯(cuò)． 6．某同學(xué)決定利用身邊的材料制作一個(gè)簡(jiǎn)易的太陽(yáng)能熱水器，容器壁的其中兩個(gè)面用玻璃板替代，以便利于陽(yáng)光射入，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖1所示，為了更有效地利用太陽(yáng)能，提高熱水溫度，下列措施中不合理的是(　　) 圖1 A．容

18、器容積一定時(shí)，增大日光入射的有效面積 B．盡量使用有效采光面與太陽(yáng)光垂直 C．將除玻璃板之外的內(nèi)壁涂黑 D．將除玻璃板之外的內(nèi)壁涂上一層反射面 答案　D 解析　若將玻璃板之外的內(nèi)壁涂上一層反射面則不利于對(duì)陽(yáng)光的吸收，應(yīng)涂成黑色，因?yàn)楹谏奈鼰嵝Ч^好． 考點(diǎn)二　能源與環(huán)境 7．酸雨對(duì)植物的正常生長(zhǎng)影響很大，為了減少酸雨的影響，應(yīng)采取的措施是(　　) ①少用煤作燃料?、谌剂厦摿颉、墼谝呀?jīng)酸化的土壤中加石灰?、芏喾N植美人蕉、銀杏等植物　⑤開(kāi)發(fā)新能源⑥多種植法國(guó)梧桐、檸檬等植物 A．①②④⑤ B．①②⑤⑥ C．①②③④⑤ D．①②③⑤⑥ 答案　A 解析　酸雨主要是由煤、石油等

19、燃料尤其是煤燃燒所釋放的SO2和氮氧化物在降水過(guò)程中溶入雨水形成的．因而為減少酸雨的影響，少用煤作燃料和燃料脫硫是有效的方法．開(kāi)發(fā)新能源也是減少煤的使用量的方法，另外美人蕉和銀杏對(duì)SO2有較強(qiáng)的吸收能力，所以①②④⑤正確，應(yīng)選A. 8．下列敘述中不正確的是(　　) A．一般將pH小于5.6的降水稱(chēng)為酸雨 B．無(wú)氟冰箱的使用會(huì)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(yīng)的主要原因 D．“白色污染”是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)亟待解決的問(wèn)題之一 答案　B 9．下述化學(xué)物質(zhì)中，對(duì)大氣臭氧層破壞最大的是(　　) A．氟利昂 B．二氧化碳 C．二氧化硫 D．一氧化碳 答案　

20、A 10．CO2氣體幾乎不吸收太陽(yáng)的短波輻射，大氣中CO2濃度增加能使地表溫度因受太陽(yáng)輻射而上升；另外，它還有強(qiáng)烈吸收地面紅外熱輻射的作用，阻礙了地球周?chē)臒崃肯蛲鈱涌臻g的排放，使整個(gè)地球就像一個(gè)大溫室一樣，因此，大氣中CO2氣體濃度的急劇增加已導(dǎo)致氣溫的逐步上升，使全球氣候變暖． (1)這種大氣中以CO2為主的氣體產(chǎn)生的效應(yīng)稱(chēng)為(　　) A．光熱效應(yīng) B．光電效應(yīng) C．光氣效應(yīng) D．溫室效應(yīng) (2)導(dǎo)致大氣中CO2濃度增加的主要原因是(　　) A．大量植物和生物物種滅絕 B．大量燃料如石油、煤炭、天然氣等的燃燒 C．人口劇增，呼出的CO2增多 D．自然因素破壞了地球環(huán)境的生態(tài)平衡 答案　(1)D　(2)B 8