1、第31講能源與可持續發展考綱要求備考指津1.了解能源的分類及不可再生能源和可再生能源的特點；能通過具體實例說出能源與人類生存和社會發展的關系。2了解核能的優點和可能帶來的問題。了解人類對太陽能的利用。了解世界和我國的能源狀況。對能源的開發利用有可持續發展的意識。本課時在中考中所占比例相對較小，在中考中考查的考點主要有：日常生活中常見的各種能源、人類利用能源的過程、不同形式能量的相互轉化、新能源的開發和利用、核能的優點和可能帶來的問題、能源與人類發展的關系、不同能源的特點、在現實生活中能量的轉化和轉移有一定的方向性。預計在今后的中考中，新能源的開發和利用、環保問題等將是命題的重點。出題形式以選擇

2、題和填空題為主。考點1能源的分類能源：為人們提供能量的物質資源。(1)按轉換條件分一次能源：自然界中天然形成的能源。如煤、石油、天然氣、太陽能、核能、水能、風能、地熱能、海洋能、潮汐能等。二次能源：由一次能源經人工方法轉換來的能源。如煤氣、汽油、柴油、電、酒精等等。(2)按性質分可再生能源：能重復產生的天然能源。如太陽能、風能、水能、海洋能、潮汐能等。不可再生能源：短期內不可重復產生的天然能源。如煤、石油、天然氣。考點2核能(1)原子的結構原子由原子核和核外電子組成，原子核由質子和中子構成，質子帶一個單位正電荷，中子不帶電。(2)核能原子核在發生改變時會釋放出巨大的能量核能，又稱原子能。獲得核

3、能有兩種途徑：一種是由原子核的裂變釋放出的裂變能；另一種是原子核的聚變釋放出的聚變能。(3)核裂變核裂變是指一個重原子核分裂成兩個或多個中等質量的原子核，引起鏈式反應，從而釋放出巨大的能量的過程。1 kg鈾235全部裂變放出的能量相當于2 500 t 標準煤完全燃燒放出的能量。(4)核聚變輕原子核結合成較重原子核的現象叫聚變，聚變時也會放出巨大的核能。(5)核能的利用核反應堆：核電站的核心裝置。反應：核裂變鏈式反應。核燃料：低濃度鈾或天然鈾。能的轉化：核能內能機械能電能。考點3太能能及其利用太陽能的優點。如：普遍，不需要開采和運輸，無污染、能量巨大等。直接利用太陽能有兩種途徑：把太陽能轉化為內

4、能以供應用。如太陽爐、太陽能熱水器、太陽能發電站。通過光電轉換裝置把太陽能直接轉化為電能。如太陽能電池。考點4能源與可持續發展21世紀的能源趨勢21世紀的能源趨勢有以下特點：由于世界人口的急劇增加和經濟的快速發展，能源的消耗持續、迅速增長；人類的主要能源仍是化石能源，它屬于不可再生能源。能源消耗對環境的影響人類在耗用各種能源時，不可避免地對環境造成了影響：大量燃燒化石能源勢必造成空氣污染和溫室效應的加劇；欠發達國家對柴薪能源的過分依靠，加劇了水土流失和沙漠化。未來的理想能源(1)未來的理想能源必須滿足的條件第一，必須足夠豐富，可以保證長期使用；第二，必須足夠便宜，可以保證多數人用得起；第三，相

5、關技術必須成熟，可以保證大規模使用；第四，必須足夠安全、清潔，可以保證不會嚴重影響環境。(2)未來可能廣泛利用的能源主要有：太陽能、核能(可控核聚變)、地熱能、潮汐能、可燃冰等。1自然界中有些能源一旦消耗就很難再生，因此我們要節約能源。在下列能源中，屬于不可再生能源的是()。a風能b水能 c太陽能 d石油2下列說法正確的是()。a核能是指原子核發生變化時所釋放的能量b煤炭、石油、天然氣、太陽能都是不可再生能源c原子彈和氫彈都是利用核裂變d目前核電站獲得核能的途徑是核聚變3可持續發展的理念應當落實到各項工作中。以下做法不符合可持續發展要求的是()。a若可能，出行時盡量使用自行車 b大力開發利用太

6、陽能和風能c節約水、電、燃氣 d大力發展以煤為燃料的火力發電4關于能源與環境，下列說法正確的是()。a光的應用不會造成環境污染，城市建筑可以隨意使用玻璃幕墻b彩電、空調、手機等家用電器在使用中，對人和環境不會產生任何不利影響c石油、煤、天然氣的開采和使用不會造成環境污染和生態破壞d太陽能是一種既無污染，又取之不盡的新能源5能源問題是現代社會發展的基本要素之一，能源家族包括：木柴、煤炭、石油、天然氣、水能、風能、太陽能等，屬于不可再生能源的是_；屬于潔凈能源的是_。6雙燃料汽車以天然氣或汽油作為燃料，以下說法正確的是()。a燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多b以天然氣為燃料，汽車發動機的效率可

7、以達到100%c在壓縮沖程中，燃料混合物的溫度升高，內能增大d汽油與天然氣相比，燃燒時汽油對環境的污染較小能源的利用綜合題解法探究以能源為切入點的綜合計算問題主要涉及以下幾個方面：能源的分類、能量的轉化、能源問題、環境污染問題等。以太陽能的利用為載體的綜合：一是以太陽能熱水器為載體的太陽能的轉化、熱量公式和電能的綜合；二是以太陽能電池的應用為載體的光電轉換。電學和力學的綜合，主要運用熱量公式qcmt、wpt、功的公式wfs和效率公式100 %或100 %求解。【例題】 使用太陽能汽車是開發新能源的途徑之一。有一款太陽能汽車，太陽光照射到該車電池板上的總功率為8103 w時，電池產生的電壓是12

8、0 v，該電壓對車上電動機提供的電流是10 a。問：(1)此時電動機每分鐘消耗的電能是多少焦？(2)電動機線圈的電阻為4 ，這種情況下，太陽能汽車將太陽能轉化為電動機機械能的效率多大？(機械摩擦忽略不計)(3)使用太陽能有許多優點，但也有不足之處。請你寫出使用太陽能的優點和不足之處各一點。解析：(1)t1 min 60 sw電uit120 v10 a60 s7.2104 j。 (2)p電ui120 v10 a1 200 wp熱i2r(10 a)24 400 wp機械p電p熱1 200 w400 w800 w10 %。(3)優點：清潔無污染；取之不盡，用之不竭；不受地域限制等。缺點：能量密度小；

9、裝置占用面積大；成本高；效率低；獲取能量受四季、晝夜、陰晴條件限制等。答案：(1)7.2104 j(2)10 %(3)優點：清潔無污染；取之不盡，用之不竭；不受地域限制等。缺點：能量密度小；裝置占用面積大；成本高；效率低；獲取能量受四季、晝夜、陰晴條件限制等。能源的效率問題，關鍵是分清哪是有效利用的能量，哪是總能量。1(2012四川成都中考)關于能源，下列說法正確的是()。a地球上的能源都是可再生能源b核能是無污染的可再生能源c核廢料會對環境造成嚴重的破壞，不能隨意丟棄d目前的核電站都是利用核聚變釋放的核能來發電的2(2011廣西桂林中考)據悉，到2020年我國將建立自己的空間站“天宮”一號。

10、關于空間站所使用的供電裝置，你認為最可行的是()。a太陽能電池b化學蓄電池 c柴油發電機 d風力發電機3(2011山東煙臺中考)如圖為核電站發電流程圖，在核電站發電過程中，能量轉化的先后順序是()。a核能，化學能，機械能，電能 b核能，機械能，內能，電能c核能，內能，機械能，電能 d核能，內能，化學能，電能4(2011四川成都中考)下列關于放射現象、原子核和核能的說法中，正確的是()。a通過對放射現象的研究，物理學家確認，原子核由質子和電子組成b放射性有著廣泛的應用，但是強劑量或長時間的輻射對人體有害c目前的核電站是利用核聚變釋放的核能來發電的d核聚變的原料“鈾”在地球上的儲量非常有限5(20

11、12山東煙臺中考)太陽能清潔無污染，是人類能源的寶庫。太陽能屬于_(選填“一次”或“二次”)能源。太陽能是在太陽內部氫原子核發生_釋放出的能。6(2012江蘇揚州中考)目前我國研發出一款新型空氣動力汽車，它利用壓縮空氣膨脹推動活塞做功提供動力，這種車在開動時將空氣的_能轉化為_能，這種車與汽油機相比優點是_(說出一點)。7(2011廣東中考)目前釋放核能的方式有兩種：一是使原子核裂變，二是使原子核_。1938年，科學家首次用_(選填“電子”“中子”或“質子”)轟擊比較大的原子核，使其發生裂變，變成兩個中等大小的原子核，同時釋放出巨大的能量。1 kg鈾全部裂變釋放的能量超過2 000 t煤完全燃

12、燒時釋放的能量。如果煤的熱值為3107 j/kg，那么1 kg鈾全部裂變釋放的能量至少為_ j。1下列能源中屬于可再生能源的是()。a風能 b核能 c石油 d天然氣2關于能源的描述，下列說法正確的是()。3在倡導“節能環保”“低碳生活”的今天，人類應特別重視下列哪種能源的利用()。a太陽能 b煤炭 c石油 d天然氣4根據能量守恒定律判斷，下列說法正確的是()。a發電機可以創造電能b電動機工作時消滅了電能c發電機和電動機都是轉化能量的機器d自然界中各種能量在不斷地相互轉化，人類在不斷地消耗各種能量，所以總能量在不斷減少5關于能源的開發和利用，下列說法中不正確的是()。a煤是可再生能源，以煤為主要

13、燃料的火力發電容易造成環境污染b核能是不可再生能源，開發和利用核能是人類獲取能源的一個新途徑c太陽能是取之不盡的能源，可直接利用且不會污染環境，開發前景廣闊d人類的生存離不開能源，社會的進步和美好生活是以消耗大量能源為代價的，我們要珍惜能源6下列對能量轉化分析錯誤的是()。a水電站主要將機械能轉化為電能 b核電站主要將核能轉化為電能c太陽能熱水器主要將太陽能轉化為內能 d熱機主要將機械能轉化為電能7為了響應國家“節能減排”的號召，同學們討論家用汽車的節能方法，你認為下列方法不合理的是()。a開車過程中不宜頻繁地急加油和急剎車b定期清理汽車后備箱中的不常用物品，減小汽車負載c夏天開車打開空調時，

14、空調的溫度不宜過低d駕車長期低速行駛8如圖所示是上海世博會中國館展出的名為“葉子”的小型低碳化未來汽車。車頂部的巨型葉子實際上是一個高效光電轉換器，它可將_能轉化為電能；車輪的輪轂其實是四個風力發電機，可以把捕捉到的風能轉化為_能，充入自身電池儲存起來。同時，它還能將光電轉換中排放的高濃度二氧化碳轉化為電能并供車內照明，或轉化為車內的空調制冷劑，不但是“零排放”，還實現了“負排放”。與傳統汽車相比，葉子車的優點是_。(寫出一點即可)9在南昌市紅谷灘新區人們可免費租借自行車出行，這是當今倡導低碳生活的一種具體體現。低碳生活是指生活作息時所耗用的能量要減少，從而減低碳特別是二氧化碳的排放。低碳生活

15、，對于我們普通人來說，是一種態度，而不是一種能力，我們應該積極倡導并踐行。請你從物理學的角度再列舉三個低碳生活的事例。10為了響應“節能減排”的號召，小周家買了一臺容積為100 l的太陽能熱水器。請你與小周一起，對太陽能熱水器進行研究與計算。(1)太陽能是_能源(選填“可再生”或“不可再生”)。太陽的巨大能量來自于太陽內部的_反應。(2)小周早晨把熱水器加滿水，溫度傳感器顯示水溫為18 ，下午放學時看到顯示的水溫為78 ，則熱水器中的水吸收了多少熱量？與使用電熱水器相比，相當于節約了多少度電？不計電熱水器的熱量損失，c水4.2103 j/(kg)(3)該熱水器的說明書中介紹，真空管熱水器可以把

16、90 %的太陽能轉化為水的內能，真有這么高的效率嗎？小周查閱資料知道，他們所在地區單位受光面積上接收太陽能的平均功率為p，小周還需要測量哪些物理量，并運用本題計算出的熱量q，就可估測出這臺熱水器的光熱轉化效率？寫出效率的表達式。(用代表物理量的字母表示，不需計算具體數據)11能源危機制約著現代社會的發展，開發和利用可再生能源是人類立足自身解決能源問題的重要舉措之一。(1)目前，煤、石油、天然氣等化石燃料成為最主要的能源，它們的大量使用打破了生物圈中碳循環的平衡，使大氣中_的含量迅速增加，導致全球氣溫升高。(2)氫能源是我國正在開發的新能源之一。其使用的主要途徑是設法構成原電池，從能量轉換的角度

17、看，原電池是一種_轉化為電能的裝置。(3)環保汽車已從2011年開始為中國部分城市服務。某輛以蓄電池為能源的環保汽車，總質量是1 000 kg；當它在水平路面上以一定速度勻速行駛時，驅動電機的輸入電流為20 a，輸入電壓為50 v，在此狀態下，驅動電機的輸入功率為_ w，設想改用太陽能電池給該車供電，所需的太陽能電池板的面積至少應為_ m2。(按陽光垂直照射時，地球表面每平方米面積上每秒內可獲得800 j的能量，太陽能電池的轉換效率為20%計算)參考答案基礎自主導學自主測試1d2.a3.d4.d5答案：6c知能優化訓練中考回顧1c2.a3c由題圖可知，在核電站發電過程中，首先核能轉化為內能，然

18、后內能轉化為蒸汽輪機的機械能，最后蒸汽輪機帶動發電機轉動，由機械能轉化為電能。所以正確的選項是c。4b原子核由質子和中子組成，選項a錯誤；目前的核電站是利用核裂變釋放的核能來發電的，選項c錯誤；“鈾”是核裂變的材料，不是核聚變的材料，選項d錯誤。選項b中的描述是正確的。5答案：一次聚變6答案：內機械環保7答案：聚變中子61013解析：1 kg鈾全部裂變釋放的能量至少為：qmq2106 kg3107 j/kg61013 j。模擬預測1a2b火力發電排出大量的廢氣，會產生大氣污染，選項a錯；核能并不是絕對安全的能源，選項c錯；地熱能是一次能源，并屬于可再生能源，選項d錯；太陽能屬于可再生能源，選項b正確。3a4c根據能量守恒定律，能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會轉化或者轉