《(江蘇專版)2018版高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 6 能源和可持續(xù)發(fā)展學(xué)案 新人教版選修3-3》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專版)2018版高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 6 能源和可持續(xù)發(fā)展學(xué)案 新人教版選修3-3(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、6能源和可持續(xù)發(fā)展學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解能量耗散現(xiàn)象.2.了解能源的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀,及能源開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的影響一、能量耗散和品質(zhì)降低導(dǎo)學(xué)探究流動(dòng)的水帶動(dòng)水磨做功,由于磨盤(pán)和糧食之間的摩擦和擠壓,使磨盤(pán)和糧食的溫度升高,水流的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)變成了內(nèi)能,這些內(nèi)能最終流散到周?chē)沫h(huán)境中,我們沒(méi)有辦法把這些流散的內(nèi)能重新收集起來(lái)加以利用可見(jiàn),內(nèi)能與機(jī)械能相比,哪種能量的品質(zhì)低?答案內(nèi)能品質(zhì)較低知識(shí)梳理(1)能量耗散:有序度較高(集中度較高)的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,流散到環(huán)境中無(wú)法重新收集起來(lái)加以利用的現(xiàn)象(2)各種形式的能量向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化,是無(wú)序程度較小的狀態(tài)向無(wú)序程度較大的狀態(tài)的轉(zhuǎn)化,是能夠自動(dòng)發(fā)生、全額發(fā)生的(3)能量耗
2、散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的自發(fā)變化過(guò)程具有方向性(4)能量耗散雖然不會(huì)導(dǎo)致能量總量的減少,卻會(huì)導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低,它實(shí)際上是將能量從高度有用的高品質(zhì)形式降級(jí)為不大可用的低品質(zhì)形式二、能源與人類社會(huì)發(fā)展導(dǎo)學(xué)探究如圖1所示是兩幅宣傳節(jié)約能源的圖片請(qǐng)問(wèn):既然能量是守恒的,我們?yōu)槭裁催€要節(jié)約能源?圖1答案由于能源耗散,會(huì)導(dǎo)致能量的品質(zhì)降低,隨著人類社會(huì)的發(fā)展,煤、石油、天然氣等高品質(zhì)能源越來(lái)越少知識(shí)梳理(1)常規(guī)能源:人們把煤、石油、天然氣等化石能源叫做常規(guī)能源,人類消耗的能源主要是常規(guī)能源(2)新能源:主要有太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能、核能等(3)環(huán)境問(wèn)題:化石能源的大量消耗帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題
3、有溫室效應(yīng)、酸雨、光化學(xué)煙霧等.一、能量耗散例1下列關(guān)于能量耗散的說(shuō)法中正確的是()A能量耗散使能量的總量減少,違背了能量守恒定律B能量耗散是指散失在環(huán)境中的內(nèi)能再也不能收集起來(lái)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(dòng)發(fā)生、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例2下列現(xiàn)象屬于能量耗散的有()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
4、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)法重新收集并加以利用,但本題沒(méi)有指明該光能用來(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,屬于能量耗散二、能源和可持續(xù)發(fā)展1能源開(kāi)發(fā)和利用加強(qiáng)新能源,特別是清潔能源的開(kāi)發(fā)和利用,控制化石能源開(kāi)采,提高能源的利用率,降低對(duì)環(huán)境的污染2能源對(duì)環(huán)境的影響(1)常規(guī)能源對(duì)環(huán)境的影響:石油和煤燃燒產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量,產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”,引發(fā)了一系列問(wèn)題,如兩極的冰雪融化、海平面上升,海水倒灌、耕地鹽堿化這些都是人類過(guò)度開(kāi)發(fā)自然所產(chǎn)生的嚴(yán)重問(wèn)題
5、(2)做好環(huán)境保護(hù)工作:目前的任務(wù)是采用能源新技術(shù),解決突出的環(huán)境污染問(wèn)題例如,城市生活垃圾問(wèn)題,變垃圾為能源;提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)效率,解決尾氣問(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,變廢為寶例3關(guān)于能源的開(kāi)發(fā)和節(jié)約,你認(rèn)為下列哪些觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的()A常規(guī)能源是有限的,無(wú)節(jié)制地利用常規(guī)能源,如石油之類,是一種盲目的短期行為B根據(jù)能量守恒定律,擔(dān)心能源枯竭是一種杞人憂天的表現(xiàn)C能源的開(kāi)發(fā)和利用,必須要同時(shí)考慮其對(duì)環(huán)境的影響D通過(guò)核聚變和平利用核能是目前開(kāi)發(fā)新能源的一種新途徑答案B解析能量雖然守恒,但能量耗散導(dǎo)致能量的品質(zhì)降低即不可再利用,也往往對(duì)環(huán)境產(chǎn)生破壞,從而應(yīng)開(kāi)
6、發(fā)新型的清潔型的能源,故B選項(xiàng)錯(cuò)例4以下說(shuō)法正確的是()A煤、石油、天然氣等燃料的最初來(lái)源可追溯到太陽(yáng)能B汽油是一種清潔能源C水能是可再生能源D煤、石油等常規(guī)能源是取之不盡、用之不竭的答案AC解析煤、石油、天然氣等是動(dòng)、植物轉(zhuǎn)化成的,其來(lái)源可追溯到太陽(yáng)能,A對(duì);汽油燃燒會(huì)引起一些化合物的產(chǎn)生,導(dǎo)致有毒氣體的產(chǎn)生,B錯(cuò);水能是可再生能源,C對(duì);煤、石油等存儲(chǔ)量是有限的,是不可再生能源,D錯(cuò).1(能量耗散)熱現(xiàn)象過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散的現(xiàn)象所謂能量耗散是指在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中無(wú)法把流散的能量重新收集、重新加以利用下列關(guān)于能量耗散的說(shuō)法中正確的是()A能量耗散說(shuō)明能量不守恒B能量耗散不符合熱力學(xué)
7、第二定律C能量耗散過(guò)程中能量仍守恒D能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過(guò)程具有方向性答案CD解析能量耗散說(shuō)明能量轉(zhuǎn)化的宏觀過(guò)程具有方向性,符合熱力學(xué)第二定律,B錯(cuò)誤,D正確;能量耗散過(guò)程中,能量并沒(méi)有消失,能量仍然守恒,A錯(cuò)誤,C正確2(能源的利用)能源利用的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是()A能量的消失過(guò)程B能量的創(chuàng)造過(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C解析能源利用的過(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3(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、
8、石油、天然氣等燃料的利用,使人類獲得大量的內(nèi)能但由于這些燃料中含有雜質(zhì)以及燃燒的不充分,使得廢氣中含有的粉塵、一氧化碳、二氧化硫等污染了大氣而太陽(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.4(環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展)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()少用煤作燃料燃料脫硫在已經(jīng)酸化的土壤中加石灰多種植美人蕉、銀杏等植物開(kāi)發(fā)新能源多種植法國(guó)梧桐、檸檬等植物A BC D答案A解析酸雨主要是由煤、石油等燃料燃燒所釋放的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)新能源也是減少煤使用量的方法,另外美人蕉和銀杏
9、對(duì)SO2有較強(qiáng)的吸收能力,所以、正確,應(yīng)選A.5(環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展)CO2氣體有個(gè)“怪脾氣”,它幾乎不吸收太陽(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,呼出的二氧化碳增多D自然因素破壞了地球環(huán)境生態(tài)平衡(3)為了減緩大氣中CO2濃度的增加,可以采取的措施有()A禁止使用煤、石油和天然氣B開(kāi)發(fā)使用核能、太陽(yáng)能C將汽車(chē)燃料由汽油改為液化石油氣D植樹(shù)造林答案(1)D(2)B(3)BD解析大氣中CO2濃度的增加,導(dǎo)致了溫室效應(yīng);為了緩解這種局面,一方面要盡量少使用煤、石油等常規(guī)能源,另一方面要開(kāi)發(fā)利用新能源并植樹(shù)造林改善環(huán)境5