2023学年九年级物理全册第二十二章能源与可持续发展22.4能源与可持续发展精讲精练含解析新版（人教版）.doc

专题22.4 能源与可持续发展 课前预习 1．越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充的能源，叫不可再生能源，如化石能源、核能；可以在自然界里源源不断地得到的能源，叫可再生能源，如水能、风能、太阳能、生物质能． 2．由生命物质提供的能量叫生物质能，如木柴、草、肉类等. 3．无论是能量的转化还是能量的转移，都是有方向的；并非所有的能量都可以利用，能源的利用是有条件的，也是有代价的． 4．能源对环境的影响：大量燃烧化石能源势必造成大气污染和温室效应的加剧，过分依靠柴薪能源，会加剧水土流失和沙漠化． 5．未来理想能源的条件： (1)必须足够丰富，保证长期使用． (2)必须足够便宜，能使多数人用得起． (3)相关技术必须成熟，能大规模使用． (4)必须足够安全、清洁，不能严重影响环境． 知识点解读与例题突破 知识点一：能源革命 1.人类对能源的开发利用有过四次重大的突破：火的使用、蒸汽机的发明、电能的应用和核能的使用。能源技术的每一次突破都导致了生产力的飞跃和人类社会的巨大进步。 2.能量的转移和转化是具有方向性的，能源的大量开发和使用会造成环境污染与生态破坏。 3.节约能源减小污染的途径：改进开发技术，减少环境污染物，限制过量开发一些污染严重的资源，大量开发一些清洁无污染的可再生能源。三次能源革命：火的使用，蒸汽机的发明，核能的使用。 4.可再生能源和不可再生能源： ①可再生能源：在自然界可以不断再生并有规律地得到补充的能源，叫做可再生能源。如太阳能、风能、水能、海洋能、潮汐能等。 ②不可再生能源：经过千百万年形成的、不可能在短期内从自然界得到补充的能源。如煤炭、石油、天然气、核燃料等。 【例题1】（2023年江苏南京）下列能源中，属于可再生能源的是（　　） A．天然气 B．煤 C．石油 D．风能 【答案】D 【解析】从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源。化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源。天然气、煤、石油都属于不可再生能源，只有风能可以在自然界里源源不断的得到补充，是可再生能源，故D正确、ABC错误。 知识点二：能源与可持续发展： 1.常规能源：多年来人类大规模使用的能源，如煤、石油、天然气、水能等。 2.未来理想能源的四大特征： ①足够丰富，可以保证长期使用。 ②足够便宜，可以保证多数人用得起。 ③相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用。 ④足够安全、清沽，可以保证不会严重影响环境。如生物能、太阳能、风能、潮汐能、温差能、地热能、波浪能、废弃物能等都属于未来理想能源。 【例题2】（2023年广西桂林）为了减少能源的利用对环境的污染和破坏，下列做法不正确的是（ ） A.大力发展风力发电 B.大力发展火力发电 C.减少化石燃料的使用 D.开发使用电能驱动的电动汽车 【答案】B 【解析】火力发电厂，通过大量燃烧媒炭等化石资源来发电，导致空气中CO：等温室气体含量过高，破坏环境。 习题精练 一、选择题 1．（2023年湖北武汉）关于核能和太阳能，下列说法错误的是（　　） A．裂变也称为热核反应，裂变时会释放出巨大的核能 B．核电站利用核能发电，它的核心设备是反应堆 C．太阳能是可再生能源，核能是不可再生能源 D．太阳能和核能均属于一次能源 【答案】A 【解析】（1）核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源，虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况下并不能释放能量，只有当原子核发生改变--裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化； （2）可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源；能源可分为一次能源和二次能源。一次能源指的是：可以从自然界直接获取的能源；二次能源指的是：必须通过一次能源的消耗才可以得到的能源叫二次能源。 A.目前人类利用核能的两种方式是核裂变和核聚变，即是利用了原子核内部发生变化时释放出的巨大的能量，故A错误； B.核电站中的核反应堆是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的，故B正确； C.风能、太阳能可从自然界不断获得且可重复利用，属可再生能源，核能是不可再生能源，故C正确； D.太阳能、核能是一次能源，通过消耗一次能源而得到的电能是二次能源，故D正确。 故选：A。 2．（2023年湖南郴州）自然界有些能源一旦消耗就很难再生，因此我们要节约能源。下列能 源属于不可再生能源的是（　　） A．石油 B．风能 C．水能 D．太阳能 【答案】A 【解析】太阳能、水能、风能等在短时间内可以再次产生，是可再生能源，化石能源是短时间内不能再次产生的，是不可再生能源，故A符合题意。 3.（2023年湖南怀化）下列属于不可再生能源的是（ ） A.煤 B.风能 C.太阳能 D.水能 【答案】A 【解析】A.根据可再生和不可再生能源的区别，可知：煤、石油、天然气等化石源是短时间内不能再次产生的，是不可再生能源；故A符合题意；BCD、太阳能、水能、风能等在短时间内可以再次产生或可以源源不断从自然界获得，是可再生能源，故BCD不合题意。 4.（2023年湖南娄底）下列关于能源与可持续发展及信息传递的叙述中正确的是（　　） A．石油是可再生能源 B．娄底广播电台发射的电磁波是靠电流的迅速变化产生的 C．北斗3号卫星定位系统传递信息利用的是超声波 D．太阳内部每时每刻都在发生着核裂变释放巨大的核能 【答案】B 【解析】A.可再生能源是短时间内可以从自然界得到补充的能源，石油是化石能源，短时间 没法从自然界得到补充；故A错误。 B. 迅速变化的电流可以产生电磁波；故B正确。 C. 卫星通信是用微波进行通信的，微波是电磁波；故C错误。 D.太阳的内部不断有氢核聚变成氦核，发生的是核聚变反应；故D错误。 5.（2023年齐齐哈尔）“北国好风光，尽在黑龙江”，建设人与自然和诺共存的美丽家园，打响蓝天保卫战，能源问题已成焦点，全球能源将发生巨大变革。下列关于能源问题说法正确的是（　　） A.天然气燃烧产生的二氧化碳，不会加剧地球温室效应 B．煤是不可再生的化石能源，它在能源领域重要性有所降低 C．地下石油资源取之不尽用之不竭，可无限开采 D．核电站可完全替代火电站，因为核能是可再生能源 【答案】B 【解析】①温室效应加剧主要是由于现代化工业社会燃烧过多煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后放出 大量的二氧化碳气体进入大气造成的； ②煤、石油和天然气合称化石能源，属于不可再生能源； ③核燃料在地球上的储量是有限的，属于核能属于不可再生能源。 A.天然气燃烧虽然对大气造成的污染较小，但燃烧产生的二氧化碳仍然会在一定程度上加剧地球温室效应。故A错误； B.煤是不可再生的化石能源，在能源结构发生变化的今天，随着新能源的开发和利用，煤在能源领域重要性有所降低。故B正确； C.石油和煤、天然气一样，在地球上的储量是有限的，所以属于不可再生能源。故C错误； D.核电站不可能完全替代火电站，同时核能属于不可再生能源。故D错误。 6.（2023年贵州贵阳模拟题）在我国西部建有不同类型的发电站，下列发电站在发电过程中，利用不可再生能源发电的是（　　） 答案：A 解析：能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；根据可再生能源和不可再生能源的特点来作答。 A.燃气发电站利用天然气进行发电，天然气不能从自然界源源不断获得，也不能重复利用，是不可再生能源，则燃气发电站是利用不可再生能源发电的，故A符合题意； BCD、太阳能、风能、水能够源源不断地从自然界获得，是可再生能源，太阳能电站、风电站、水电站是利用可再生能源发电的，故BCD不符合题意。 7.（2023年四川绵阳）下列能源中属于可再生能源的是（　　） A．风能 B．石油 C．煤 D．天然气 【答案】A 【解析】煤、石油和天然气是化石能源，不可在短时间内形成，故属于不可再生能源，只有风能是可再生能源，即选项A符合题意。 8.（2023年福建模拟题）开发新能源是本世纪人类关注的热点之一．除了开发新能源，我们还应该从节约身边的能源做起．图中符合节约能源的做法是（ ） 【答案】B 【解析】在家庭日常生活中，白天关闭电灯等照明设备，尽量采用自然光。 二、填空题 9．（2023年四川达州）某单缸四冲程汽油机正常工作时飞轮的转速为2400r/min，若每次做 功冲程对外所做的有用功为300J，则该汽油机的输出功率为　 　W，所使用的燃料 是　 　能源（选填“可再生”或“不可再生”）。 【答案】6000；不可再生。 【解析】由题可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min，即每秒钟飞轮转40圈， 因曲轴转2圈完成一个工作循环，对外做功一次， 所以该汽油机每秒完成20个工作循环，对外做功20次，则每秒做的有用功W＝20×300J＝6000J， 该汽油机的输出功率为P＝＝＝6000W； 汽油机所用的燃料是汽油，属于化石能源，是不可再生能源。 10.（2023年新疆）太阳能是未来的理想能源，它是清洁的 再生能源（选填“可”、或“不可”）；行驶中的太阳能汽车，其太阳能电池将太阳能直接转化为电能，进而再转化为汽车 的 能。 答案为：可、机械。 解析：太阳能是可再生能源，电动机将电能转化为机械能。 11.（2023年苏州模拟题）可燃冰，石油、煤都属于　　（选填“可“或“不可”）再生能源。若可燃冰的热值为4×107J/m3，完全燃烧lm3的可燃冰可放出的热量是　　J，这些热量有60%被水吸收，可把　　kg的水从20℃加热到80℃．[水的比热容C=4.2×103J/（kg℃）] 答案：不可；4×l07；95.2。 解析：（1）可燃冰、石油、煤开发使用后，会越来越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们都属于不可再生能源； （2）1m3天然气完全燃烧产生热量： Q放=Vq=1m3×4×107J/m3=4×107J； （3）由题知，水吸收的热量：Q吸=60%×Q放=60%×4×107J=2.4×107J； 由Q吸=cm（t﹣t0）可得加热水的质量： m==≈95.2kg。 12．（2023年海南）2017年5月18日，我国宣布可燃冰试采成功！中国成为世界上第一个掌握这项开采技术的国家，这个消息“不胫而走”，迅速传遍世界各地，是因为电磁波的传播速度与　　的速度相同．可燃冰是天然气和水分子在低温高压下结合的水合物，因形似冰块却能燃烧而得名，科学家估算，其资源量甚至能够满足人类使用1000年．可燃冰属于　　能源（填“可再生”或“不可再生”），0.1m3天然气完全燃烧可释放4.2×106J热量，若这些热量被水完全吸收，可使　　kg水温度升高10°C．[C水=4.2×103J/（kg•°C）]． 【答案】光；不可再生；100． 【解析】（1）光也是一种电磁波，光与电磁波的传播速度相同，都为3×108m/s； （2）可燃冰在短时间之内不可再生，所以属于不可再生能源； （3）0.1m3天然气完全燃烧可释放4.2×106J热量，若这些热量被水完全吸收： Q吸=Q放=4.2×106J， 因为Q=cm△t 所以水的质量： m===100kg． 三、简答题 13.（经典题）请你谈谈未来理想能源必须满足哪些条件？ 【答案】见解析。 【解析】（1）必须足够丰富，可以保证长期使用； （2）必须足够便宜，可以保证多数人用得起； （3）相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用； （4）必须足够安全、清洁，保证不会严重影