2019年中考物理总复习优化设计 第一板块 教材知识梳理 第六单元 电与磁 信息 能源 第22课时

第22课时能源与可持续发展基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试一二三一、能源的分类1.化石能源动植物经过漫长的地质年代形成的,如煤、石油、天然气等。2.一次能源可以从自然界直接获取。如风能、水能、地热能、核能、太阳能等。3.二次能源不可以从自然界直接获取。如电能等。基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试一二三二、核能和太阳能1.原子和原子核(1)原子的组成:由带正电的原子核和带负电的电子组成。(2)原子核的组成:由带正电的质子和不带电的中子组成。2.核能(1)概念:质量较大的原子核在发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时释放出的巨大能量。(2)获得途径:核裂变和核聚变。(3)核电站:利用核能发电,核心设备是核反应堆。3.太阳能(1)本质:太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变,释放出的巨大核能。(2)利用:①用集热器把物质加热;②利用太阳能电池把太阳能转化为电能。基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试一二三三、能源与可持续发展1.能量转化和转移的方向性能量的转化和转移过程是有方向性、不可逆的。2.能源的可持续发展(1)提高能源的利用率,减少能源使用对环境的破坏。(2)发展新的理想能源。3.不可再生能源消耗后不能在短期内从自然界得到补充的能源。如化石能源、核能等。4.可再生能源可以从自然界源源不断地得到的能源。如水能、风能、太阳能等。基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试一二三基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试12341.可以直接从自然界获得的能源叫一次能源,必须通过消耗一次能源才能获得的能源叫二次能源。下列能源属于二次能源的是()A.煤B.石油C.天然气D.电能答案:D解析:像煤、石油、天然气、风能、地热能等能源,可以从自然界直接获取的统称为一次能源。电能是必须通过一次能源的消耗才能获得的,所以称为二次能源。故选D。基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试12342.关于核电站、能量和能源,下列说法正确的是()A.目前人类已建成的核电站,都是利用核聚变发电的B.核电站的核废料可以直接堆放在露天垃圾场C.所有能量转化和转移过程,都遵循能量守恒定律D.水能、风能和太阳能都属于不可再生能源答案:C解析:所有能量的转化和转移过程都遵循能量守恒定律,故C正确。基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试12343.下图是获取电能的几种途径,其中消耗不可再生能源又不会对大气造成污染的是()答案:D解析:煤是不可再生能源,在燃烧过程中会对大气造成污染,所以A不符合要求;太阳能电池板将太阳能转化为电能,太阳能是可再生能源,所以B不符合要求;风力发电机将风能转化为电能,风能是可再生能源,所以C不符合要求;核能发电是通过核燃料发生核裂变的方式,将核能转化为电能,由于核燃料是有限的,所以核能属于不可再生能源,且核能发电不会对大气造成污染。故选D。基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试12344.天然气是一种清洁燃料,很多地方的出租车使用天然气代替柴油或汽油。天然气属于(选填“可再生”或“不可再生”)能源,它燃烧时产生的能转化为车的机械能。答案:不可再生内解析:天然气随着使用会不断减少,短时间内从自然界得不到补充,因此属于不可再生能源;天然气在燃烧时,内部的化学能转化成内能,内能又转化成汽车的机械能。基础自主导学规律方法探究121.关于能源的分类问题对于能源问题,一般考查能源的分类问题。能源的分类方法很多:按产生方式分为一次能源和二次能源;按时间和开发情况可分为常规能源和新能源。煤、石油、天然气这些化石能源以及核能使用后很难得到补充,属于不可再生能源;风能、水能、太阳能使用后可以得到补充,属于可再生能源。解答此类问题的关键在于牢记定义,正确认识常见能源的分类。基础自主导学规律方法探究12【例1】能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一。能源家族中:①煤炭、②核能、③石油、④天然气、⑤水能、⑥风能、⑦地热能等,属于不可再生能源的是;不是直接或间接来自太阳的是。(填序号)解析:煤、石油、天然气和核能属于不可再生能源,风能和地热能属于可再生能源;核能和地热能不是直接或间接来自太阳。答案:①②③④②⑦基础自主导学规律方法探究12下列能源属于可再生能源的是()A.风能B.天然气C.核能D.石油答案:A解析:风能可以从自然界里源源不断地得到补充,属于可再生能源,故A符合题意。基础自主导学规律方法探究122.能源的综合计算问题解法探究以能源为切入点的综合计算问题主要涉及以下几个方面:能源的分类、能量的转化、能源问题、环境污染问题等。以太阳能的利用为载体的综合:一是以太阳能热水器为载体的太阳能的转化、热量公式和电能的综合;二是以太阳能电池应用为载体的光电转换。电学和力学的综合,主要运用热量公式Q=cmΔt,功的公式W=Pt、W=Fs和效率公式η=𝑄有𝑄总或η=𝑊有𝑊总求解。基础自主导学规律方法探究12【例2】同学们学习了“能源与可持续发展”的内容后,知道火电站既能发电,又能供热,随着火电站技术不断更新,煤的燃烧程度比传统火电站更充分。为深入了解,他们对某火电站进行调查,获取信息如下:(1)①4000t煤完全燃烧放出多少热量?②20h发电多少千瓦时?(q煤=3×107J/kg)(2)该火电站的能量利用率是多少?(3)请你结合以上信息,写出提高火电站能量利用率的方法。火电站工作时间燃煤发电总功率废气××火电站20h4000t5×105kW向周边居民供热3.4×1013J基础自主导学规律方法探究12解析:(1)①4000t煤完全燃烧放出的热量Q放=mq煤=4000×103×3×107J=1.2×1014J。②20小时发电W电=Pt=5×105×20kW·h=1×107kW·h。(3)①使燃料燃烧更充分(或“充分燃烧燃料”“充分燃烧煤”)。②改进转化装置,提高发电效率。③减少各环节热量散失,提高能量利用率。答案:(1)①1.2×1014J②1×107kW·h(2)58.3%(3)①使燃料燃烧更充分②改进转化装置,提高发电效率③减少各环节热量散失,提高能量利用率(以上任选两条即可)(2)火电站的能量利用率η=𝑊有𝑊总=𝑊电+𝑄废气𝑄放≈58.3%。基础自主导学规律方法探究12基础自主导学规律方法探究12众所周知,煤炭是不可再生能源,地球上储量有限,节约能源关系到子孙后代的生存,火力发电是利用煤炭燃烧来发电的,煤炭在燃烧时会释放大量二氧化碳、二氧化硫等有害气体,能形成酸雨和大气污染,会造成全球气候灾难性的变化。节约1kW·h电约少消耗0.4kg煤,约少排放0.5m3二氧化碳和30g二氧化硫,因此,节约用电具有重要的现实意义。(1)现居住在苏州的人口大约有1000万,约有350万个家庭,假设每个家庭原来用三盏60W的普通灯泡照明,每天每盏灯正常工作4h,现将60W的普通灯泡都换成亮度相当的11W节能灯。请你估算:苏州市每天能节约多少千瓦时电?这些电若由火力发电厂提供,则需消耗多少千克煤?产生多少千克二氧化碳?(二氧化碳的密度为1.98kg/m3,估算时可取2kg/m3)(2)为增强节能环保意识,倡导低碳生活,请你从节约用电的角度提出一条合理化建议:。基础自主导学规律方法探究12答案:(1)约2×106kW·h约8×105kg约2×106kg(2)夏天开空调时将温度提高1℃(只要建议合理均可)解析:(1)节约的电能是W=Pt=(0.06kW-0.011kW)×3×4×3.5×106h≈2×106kW·h按每节约1kW·h电能少消耗0.4kg煤计算,总共少消耗的煤为m=2×106kW·h×0.4kg/(kW·h)=8×105kg产生的二氧化碳为m=2×106kW·h×0.5m3/(kW·h)×2kg/m3=2×106kg。(2)通过计算可看出,节约能源是多么重要,因此在日常生活中应该做到人走灯灭、尽量不使用电器处于待机状态、使用节能灯具、夏天将空调的温度适当调高等。