2018-2019版高中物理 第五章 能源與可持續(xù)發(fā)展 1 能源與人類生存的關系 2 能源利用與環(huán)境問題 3 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略學案 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 能源與人類生存的關系 2 能源利用與環(huán)境問題 3 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略學案 教科版選修3-3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019版高中物理 第五章 能源與可持續(xù)發(fā)展 1 能源與人類生存的關系 2 能源利用與環(huán)境問題 3 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略學案 教科版選修3-3（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 1　能源與人類生存的關系 2　能源利用與環(huán)境問題 3　可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 [學習目標]　1.了解能源及其分類．知道什么是能量耗散和能源危機.2.了解能源利用造成的環(huán)境問題(如溫室效應、酸雨等).3.了解可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，知道“節(jié)流”和“開源”的一些措施． 一、能源與人類生存的關系 1．能源的分類 (1)一次能源和二次能源 ①一次能源：直接來自自然界未經(jīng)加工、轉(zhuǎn)換的能源，也叫初級能源． ②二次能源：由一次能源直接或間接加工、轉(zhuǎn)化而來的能源產(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)無法再生的能

2、源． (3)常規(guī)能源和新能源 ①常規(guī)能源：當前開發(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)能量的過程叫能量耗散． 二、能源利用與環(huán)境問題 1．溫室效應 (1)成因：溫室效應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，通過擴散、遷移、轉(zhuǎn)化，經(jīng)重力沉降到地面或經(jīng)雨雪沖刷到達地面． (2)危害：導致土壤的酸性增強；破壞森林生態(tài)系統(tǒng)；使江河湖水酸化，魚蝦大量死亡；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%的太陽紫外輻射中對生物最有害的部分．臭氧層破壞將導致地球受到強烈的紫外輻射，這會對植物、動物產(chǎn)生直接的破壞作用，對生態(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：核裂變能的開發(fā)和核技術(shù)在醫(yī)

4、療、農(nóng)業(yè)、工業(yè)和科學研究中應用時產(chǎn)生的放射性污染． (2)危害：危害人體健康；使動物、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)展是指既滿足當代人的需求，又不對后代人滿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)、超導技術(shù)、燃料節(jié)能等． 4．開發(fā)新能源 目前正在開發(fā)利用的新能源有太陽能、地熱能、海洋能、風能以及核聚變能等． [即學即用] 判斷下列說法的正誤． (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電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能屬于

5、能量耗散．(√) (4)溫室效應是由于大氣里二氧化碳含量減少而形成的．(×) (5)酸雨會破壞森林的生態(tài)系統(tǒng)．(√) (6)臭氧層破壞將導致地球受到紫外線輻射減弱．(×) 一、能源與人類生存的關系 [導學探究]　能量守恒定律說明了能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中是守恒的．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概念，能量雖不會減少，但能源會越來越少，因此我們要節(jié)約能源． [知識深化] 1．對能量耗散的理解 (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程具有方向性． (2)能量耗散雖然不會使總能量減少，卻會導致能量品質(zhì)的降低，它實際上將能量從高度有用的

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

7、在利用能源的過程中，能源儲存的高品質(zhì)能量釋放出來并最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能，所以能源利用過程是能量的耗散過程，B正確．能源利用的過程是做功或熱傳遞的過程，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)移過程中遵循能量守恒，故選項A、D錯誤，C正確． 例2　(多選)下列對能量耗散理解正確的是(　　) A．能量耗散說明能量在不斷減少 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程具有方向性 答案　BD 解析　在發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的宏觀過程中，其他形式的能量最終轉(zhuǎn)化為流散到周圍環(huán)境的內(nèi)能，無法再回收利用，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，宇宙中的能量既沒有減少，也沒有消失，它從能量角度反映出自然界的宏觀過程具有方向性，故A、C錯，B、D對． 能量與能源的區(qū)別 1．能量是守恒的，既不會增加也不會減少． 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)境問題 [導學探究]　隨著能源消耗量的持續(xù)增長，能源消耗對環(huán)境帶來的污染也日益嚴重，你能列舉因能源利用帶來的環(huán)境問題嗎？ 答案　溫室效應、酸雨、大氣臭氧層厚度變薄等． [知識深化] 1．做好環(huán)境保護工作 目前的任務是采用環(huán)境能源技術(shù)，解決

9、突出的環(huán)境污染問題，例如：城市生活垃圾問題，變垃圾為能源；汽車尾氣問題，達到廢氣“零”排放；環(huán)境污染的綜合治理問題，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，在降水過程中溶入雨水，使其成為酸雨，煤炭中含有較多的硫，燃燒時產(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)，強化管理，控制排放．②發(fā)展清潔煤技術(shù)，減少燃燒過程中SO2的排放；③通過改造發(fā)動機，安裝汽車尾氣凈化裝置，用無鉛汽油代替含鉛汽油等手段，控制汽車尾氣排放． 例

10、3　(多選)能源利用對環(huán)境帶來的污染有(　　) A．水能的開發(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，它的變化不會影響人類及地球上的其他生物 D．核能帶給人類巨大利益，人類可以無節(jié)制的開發(fā)利用 答案　AB 解析　水能的開發(fā)利用要改變原有河流的結(jié)構(gòu)，會引起地面沉降等，A正確；酸雨是呈酸性的降水，有腐蝕性，會破壞森林生態(tài)系統(tǒng)，使江河湖水酸化等，B正確；臭氧層可以吸收99%的太陽紫外輻射中對生物最有害的部分，是地球生命的保護傘，故C錯誤；核能技術(shù)，盡管在反應堆方面已有了安全保障，但核廢料的處理問題沒有完全

11、解決，故不能無節(jié)制的開發(fā)利用，D錯誤． 三、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 [導學探究]　傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式和消費模式的特征是“高投入、高消耗、高污染”，所以在人類對能源利用的過程中，其中有很大一部分能量被損耗浪費了．面對現(xiàn)在面臨的能源危機，你認為我們現(xiàn)在利用能源應本著怎樣的原則？ 答案　節(jié)約能源，大力發(fā)展能源的循環(huán)使用；開創(chuàng)節(jié)能新技術(shù)，提高能源的利用率；開發(fā)新能源． 例4　關于能源的開發(fā)和利用，下列觀點不正確的是(　　) A．能源是有限的，無節(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．在對能源進行開發(fā)和利用的同時，必須加強對環(huán)境的保護 D．不斷開發(fā)

12、新能源，是緩解能源危機、加強環(huán)境保護的主要途徑 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越少． 1．(能源與人類關系)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．電能通過燈泡中的電阻絲轉(zhuǎn)化為光能 C．電池的化學能轉(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，最終流散在周圍環(huán)境中無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．只有當用電燈照明時的光能被墻壁吸收之后變?yōu)橹車h(huán)境的內(nèi)能，才無法重新收集

13、并加以利用，但本題沒有告訴該光能用來做什么，故不能算能量耗散．火爐把房子烤暖后使燃料的化學能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能并流散在周圍的環(huán)境中，無法重新收集并加以利用，屬于能量耗散． 2．(能源的開發(fā)與利用)(多選)下列關于能源的說法中正確的是(　　) 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)能源會使環(huán)境惡化，故提倡開發(fā)利用新能源 D．核能的利用對環(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)關于溫室效應，下列說法中正確的是(　　) A．太陽能源源不斷地輻射到地球上，由此產(chǎn)生了溫室效應 B．石油和煤炭燃燒時

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 C．溫室效應使得地面氣溫上升、兩極冰雪融化 D．溫室效應使得土壤酸化 答案　BC 解析　溫室效應的產(chǎn)生是由于石油和煤炭在燃燒時產(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、海平面上升淹沒沿海城市、海水和河流倒灌、耕地鹽堿化等，故選項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．用太陽能灶供熱 答案　D 解析　煤、石油、天然氣等燃料的利用，使人類獲得大量的內(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．而太陽能是一種無污染的能源，應大為推廣，故答案應選D. 考點一　能源與人類關系 1．下列屬于新型能源，又是再生能源的是(　　) A．太陽能 B．石油 C．天然氣 D．核能 答案　A 2．水力發(fā)電站的電能最終來自于(　　) A．太陽能 B．水的動能 C．水的勢能 D．水的內(nèi)能 答案　A 解析　煤、石油、水力等能源最終來自于太陽能．是太陽能將水蒸發(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)下列關于能量耗散的說法中正確的是(　　)

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被人類利用 C．各種形式的能量向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，是能夠自動、全額發(fā)生的 D．能量耗散導致能量品質(zhì)的降低 答案　BCD 4．作為新能源，從環(huán)保角度來看，氫氣具有的突出特點是(　　) A．在自然界里存在氫氣 B．氫氣輕，便于攜帶 C．燃燒氫氣無污染 D．氫氣燃燒發(fā)熱量高 答案　C 5．以下說法正確的是(　　) 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，所以可制造一臺利用水能的機器，效率可達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，說明甲的溫度高于乙的溫度，但物體的內(nèi)能除與溫度有關外，還與物體的體積及物質(zhì)的量等因素有關，甲的內(nèi)能不一定大于乙的內(nèi)能，A對；汽油燃燒會引起一些化合物的產(chǎn)生，導致有毒氣體的生成，B錯；水能雖然是可再生能源，由熱力學第二定律可知，熱機的效率不可能達到100%，C錯；煤、石油等的儲存量是有限的，是不可再生能源，D錯． 6．某同學決定利用身邊的材料制作一個簡易的太陽能熱水器，容器壁的其中兩個面用玻璃板替代，以便利于陽光射入，其設計結(jié)構(gòu)如圖1所示，為了更有效地利用太陽能，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，增大日光入射的有效面積 B．盡量使用有效采光面與太陽光垂直 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陽光的吸收，應涂成黑色，因為黑色的吸熱效果較好． 考點二　能源與環(huán)境 7．酸雨對植物的正常生長影響很大，為了減少酸雨的影響，應采取的措施是(　　) ①少用煤作燃料　②燃料脫硫?、墼谝呀?jīng)酸化的土壤中加石灰　④多種植美人蕉、銀杏等植物　⑤開發(fā)新能源⑥多種植法國梧桐、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SO2有較強的吸收能力，所以①②④⑤正確，應選A. 8．下列敘述中不正確的是(　　) A．一般將pH小于5.6的降水稱為酸雨 B．無氟冰箱的使用會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的主要原因 D．“白色污染”是當前環(huán)境保護亟待解決的問題之一 答案　B 9．下述化學物質(zhì)中，對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的短波輻射，大氣中CO2濃度增加能使地表溫度因受太陽輻射而上升；另外，它還有強烈吸收地面紅外熱輻射的作用，阻礙了地球周圍的熱量向外層空間的排放，使整個地球就像一個大溫室一樣，因此，大氣中CO2氣體濃度的急劇增加已導致氣溫的逐步上升，使全球氣候變暖． (1)這種大氣中以CO2為主的氣體產(chǎn)生的效應稱為(　　) A．光熱效應 B．光電效應 C．光氣效應 D．溫室效應 (2)導致大氣中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