《能源和可持续发展》教案.docx

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《能源和可持续发展》教案

第十七章、能源和可持续发展

一、能源家族

化石能源:

煤、石油、天然气是经过漫长的地质年代形成的，叫化石能源。

一次能源：

可以从自然界直接获取的能源。

（化石能源、水能、风能、太阳能、地热、核能等）

二次能源：

无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源。

（电能）

生物质能：

由生命物质提供的能量。

不可再生资源：

（化石能源、核能）不可能在短时间从自然界得到补充的能源。

可再生资源：

（水、风、太阳能等）可以在自然界里源源不断地得到补充。

一、填空题

1.我们学习过了很多种能,能源就是,比如,.

2.能源的分类方式有多种:

根据能否从自然界直接获取,我们可将能源分为能源和能源;根据能源的物质来源,可将能源分为能源和能源;根据人们对能源利用时间的长短,可将能源分为能源和能源.

二、判断题

1.化石能源是一次能源.（）

2.运转的发电机产生电能,它是一次能源.（）

3.风能、水能都是可再生能源.（）

4.石油是不可再生能源,因此我们应该尽可能地提高它的使用率.（）

三、选择题

1.下列能源中,不属于一次能源的是

A.电能B.风能C.核能D.水能

2.下列能源中，属于化石能源的是

A.柴草B.树木C.石油D.地热能

3.下列能源中，不属于可再生能源的是

A.天然气B.风能C.太阳能D.水的动能

4.下列能源中，既是一次能源又是可再生能源的是

A.核能B.柴草C.煤D.风能

5.下列说法不正确的是

A.能量就是能源

B.核能是一种新能源，也是一种不可再生能源

C.石油是一种常规能源，也是一种一次能源

D.可直接从自然界获取的能源叫做一次能源

二、核能

核能：

原子核分裂或聚合时产生的能量。

裂变：

用中子轰击比较大的原子核，使其发生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。

应用：

核电、原子弹。

聚变：

质量较小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能。

应用：

氢弹。

一、填空题

1.原子核由和组成.带正电荷,电量跟所带负电荷电量相等;不带电,质量跟几乎相等.

2.由于的变化而释放出的巨大的能量叫做核能.获得核能的两种方式是和.

3.核电站是利用原子核的发电的,它的核心设备是,在其中发生的是可以控制的.而在原子弹中发生的则是不可控制的.

4.质量较小的原子核在超高温作用下结合成质量较大的原子核,会释放出巨大的核能,这种现象叫做.氢弹就是利用此原理制成的.

二、选择题

1.关于核能,下列说法正确的是

A.原子核很小,因此其中不可能存在大量的能量

B.人们现在能够利用可控核聚变的能量

C.对于核裂变的链式反应,人们还不能控制

D.无论是较大的原子核受激分裂,还是较小的原子核的结合,其中都会伴随着巨大的能量变化

2.核电站的能量转化情况是

A.核能→机械能→电能

B.核能→内能→机械能→电能

C.核能→化学能→电能

D.化学能→内能→电能

3.原子弹和核电站的根本区别是

A.原子弹利用核裂变,核电站利用核聚变

B.原子弹利用核聚变,核电站利用核裂变

C.原子弹对裂变的链式反应不加控制,核电站控制裂变的链式反应速度

D.原子弹对聚变的链式反应不加控制,核电站控制聚变的链式反应速度

三、判断题

1.原子能就是核能,利用原子能发电的工厂称为核电站（）

2.相同质量的核燃料,聚变反应释放出的核能比裂变反应小（）

3.当裂变反应成为链式反应时,释放出的能量才能加以利用（）

四、阅读题

我国虽然有丰富的煤炭、水力和石油资源，但由于我国人口众多，人均拥有量并不多，而且资源分布很不均匀：

水力资源70%分布在西南地区，煤炭已探明的储量80%分布在北方；南方人口占全国63%，能量消耗约占全国65%，而核电站具有消耗的“燃料”少，成本低等特点，只需要很少的核燃料，就能产生大量的电能；1kWh电能的成本要比火电站低20%以上.因此，为消除我国能源储藏与消耗上的不平衡，在华东、华南等地区发展核电站是迫切需要的.

通过阅读上面这段话，回答下列问题

1.核电站具有，等特点.

2.为了消除我国在能源储藏与消耗上的不平衡性，在、等地区发展核电站是迫切需要的.

3.除了核能外，你还知道哪些新能源？

五、计算题

1kg铀全部裂变释放出的能量约为8.5×1014J，相当于完全燃烧多少无烟煤释放的能量？

（无烟煤的热值为3.4×107J/kg）

三、太阳能

太阳—巨大的“核能火炉”

太阳是人类能源的宝库

太阳能的利用：

1、利用集热器加热；2、利用太阳能电池发电。

六、课后练习

1．太阳炉和太阳能热水器是把太阳能转化成的装置，太阳能电池是把太阳能转化成的装置．

2．直接利用太阳能有两种途径和.

3．下列哪些能源不是来自太阳能（）

A．水能B．风能

C．核能D．煤、石油、天然气

4．关于太阳能的利用，下列说法中错误的是（）

A．太阳能可以转化为内能

B．太阳能不能直接转化成电能

C．利用太阳能安全、清洁、无污染

D．太阳能取之不尽，用之不竭

5．关于能源及能源的利用，下列说法中不正确的是（）

A．由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要

B．能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程

C．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油、天然气

D．煤、石油、天然气的化学能归根到底来自太阳能

6．关于太阳能的转化，下列说法中错误的是（）

A．太阳能可转化为风能和水能

B．太阳能可转化为动植物的化学能

C．太阳能可转化为核能和地热能

D．太阳能可转化为物体的内能

7．下列能源中不是来自于太阳能的是（）

A．潮汐能B．铀矿中的原子能

C．化石燃料D．风能

四、能源革命

第一次能源革命：

火的利用，柴薪为主要能源。

第二次能源革命：

机械动力代替人类，由柴薪向化石能源转化。

第三次能源革命：

以核能为代表。

能量转移和能量转化的方向性。

一、填空题

1.一般来说，各种能量都要经过才能够被人们所利用.人类历史上不断进行着能量的进步，这就是所谓的能源革命.

2.人类历史上总共进行了次能源革命，第一次是以作为主要能源；最后一次是以作为主要能源.

3.虽然现在我们可以利用很多种的能源，但对于远古的人类来说，是他们的唯一的能源.

4.无论是能量的转化，还是能量的转移，它们都是有性的；并非所有的能量都可以利用，能源的利用是有的，也是有的.

二、判断题

1.钻木取火是人类在能量转化方面的第二次技术革命，它使人们从利用自然火转变为利用人工火.（）

2.柴薪作为第一次技术革命的主要能源，一直使用至今，我们可以无限制地使用它.（）

3.由于摩擦而散失在空气中的能量，虽然没有消失，但也不能被我们所利用.（）

三、选择题

1.下列关于能量的转移过程正确的是

A.草→太阳→兔子吃草→人吃兔子

B.太阳→树木→钻木取火→用火烤食

C.太阳→电能→风能→电灯发光

D.太阳→石油→汽油→汽车载货

2.关于能源的下列说法中，不正确的是

A.对于远古的人类来说有很多能源可供他们使用

B.蒸汽机的发明使人类进入了工业化社会

C.化石能源是当今世界的主要能源

D.核能已经成为许多经济发达的国家的一种能源

3.下列关于节约能源的说法中，错误的是

A.提高能源利用率节约能源，离不开科技进步

B.充分利用余热和减少有害摩擦可节约能源

C.减少能量转化的中间环节可节约能源

D.由于能量是守恒的，所以节约能源是毫无意义的事情

五、能源和可持续发展

能源消耗对环境的影响：

空气污染和温室效应的加剧。

水土流失和沙漠化。

未来的理想能源：

1、必须足够丰富，可以保证长期使用；2、必须足够便宜，使大多数人用得起；3、技术必须成熟，可以保证大规模使用；4、必须足够安全、清洁，不污染环境。

一、填空题

1.人类的生活离不开能源，我们现在每天都在大量的使用各种能源，目前，和

占了能源的绝大部分，且年消耗量还在不断的增长.

2.人类在耗用各种能源时，不可避免的会对环境造成影响，大量燃烧化石能源势必造成和的加剧；依靠柴薪能源，又会加剧和.

3.目前，作为人类主要能源的能源，并非取之不尽，用之不竭的，因此我们应该努力寻找一些理想的能源来代替它们，如和.

二、选择题

1.使用化石能源时，会对环境带来一些危害，下列各选项中，不是燃烧化石能源所带来的主要危害的是

A.空气污染

B.温室效应

C.释放有害物质

D.水土流失

2.使用生物质能时，也会对环境带来一些危害，下列各选项中，不是燃烧柴薪能源所带来的主要危害的是

A.空气污染

B.水土流失

C.沙漠化

D.释放有害物质

3.未来的理想能源要能够大规模替代常规能源，它必须满足以下哪几个条件

A.必须足够丰富，可以保证长期使用，必须足够便宜，可以保证多数人用得起

B.相关的技术必须成熟，可以保证大规模的使用

C.必须足够安全和清洁，可以保证不会严重影响环境

D.以上3个条件必须都满足

4.依据上题所选的几个条件，你认为下列哪些能源在今后会优先获得开发和利用

A.风能、核能

B.太阳能、风能、天然气

C.核能

D.天然气、核能

四、单元测试

一.填空题：

1、在煤、石油、天然气、木材、风能、水能、电能、氢能等各种能源中，属于一次能源的有____________________，属于二次能源的有__________________________。

2、太阳核心的温度高达_____________0C。

在太阳内部，氢原子核在超高温下发生__________,释放出巨大的核能。

3、太阳能热水器是将________转化为___________的装置；硅光电池是将________转化为_________的装置。

4、太阳能热电站中能量转化过程是：

____________转化为__________，__________转化为__________，__________转化为_____________。

5、植物吸收太阳能，发生光合作用，_____________转化为_______________________。

6、我国的核电站有__________、___________核电站。

核电站的建设必须采用可靠的保护措施，利用控制棒保证___________的速度适中，还要特别注意防止核物质泄漏，以免造成_________________________。

7、人类历史上不断进行着能源转化技术的进步，这就是所说的__________。

从利用自然火到人工火种的转变，标志着以____________为主要能源的时代的到来，这就是人类第一次能源革命。

蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，从此逐步以_______大规模代替人力和畜力，它直接导致了第二次能源革命；20世纪40年代，物理学家发明了可以控制核能释放的装置______________，拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕。

8、能量的转化和转移都是有___________的，例如在热传递过程中，内能只能可以从______物体转移到___________，不能相反，否则就会引起其它的变化，消耗别的____________________________。

9、解决能源问题：

一要___________，二要__________，而这两者最终都要依靠科学技术的进步。

二.判断题：

10、原子能就是核能，利用原子能发电的工厂称为核电站。

（）

11、风能、地热能、水能和太阳能都是二次能源。

（）

12、当裂变反应成为链式反应时，释放出的能量才能加以利用。

（）

13、太阳能来自太阳本身的化学燃料的燃烧。

（）

14、太阳能电池可以将电能转化为太阳能。

（）

15、化石能源是其他能源转化来的二次能源。

（）

16、蒸汽机的发明是人类进入工业社会的标志。

17、我国的化石能源储量丰富，可以说是取之不尽的。

（）

18、改进工艺能使能源的利用率达到100%。

（）

三.选择题：

19、下列对各种能源的分类正确的是（）

A．煤、石油、天然气是化石能源，是一次能源，又是常规能源

B．太阳能是一次能源，是可再生能源，又是新能源

C．核能是一次能源，是不可再生能源，又是新能源

D．水能、风能是一次能源，是不可再生能源，又是常规能源

20、关于核能的说法中正确的是（）

A．核能指原子核分裂成几个中等大小的核时放出的能量

B．原子核的分裂或聚合均会放出巨大的核能

C．可以控制的核的聚变目前尚不能完成

D．氢弹的爆炸原理是核的裂变

21、关于链式方应，正确的是（）

A．链式反应指核的裂变过程

B．链式反应指核的聚变过程

C．可控的链式反应可以使核能和平利用

D．可控的链式反应制成了原子弹

22、核反应堆的应用表现在（）

A．发电

B．取暖的热源

C．作为核潜艇的动力

D．制造原子弹或氢弹

23、核能的优点表现在（）

A．放出的能量多

B．加工、开采、运输中的费用低

C．安全、环保

D．无任何污染

24、太阳能是人类能源的宝库，下列能源中来源于太阳能的是（）

A．核能

B．水能

C．风能

D．化石能源

25、太阳能的优点表现在（）

A．取之不尽，用之不竭

B．能量巨大

C．分布广阔，易于获取

D．安全、清洁无污染

26、关于太阳能利用的说法，正确的是（）

A．直接利用太阳能，就是将太阳能转化为内能

B．间接利用太阳能，主要指利用化石燃料

C．太阳能的利用受天气，纬度的影响大

D．人造卫星上的太阳能电池，将太阳能转化为电能

27、下列关于能源革命的说法，正确的是（）

A．利用天然火是人类在能量转化上最早的技术革命

B．蒸汽机的发明，使机械动力代替了人力和畜力，导致了第二次能源革命

C．核反应堆的发明，导致了第三次能源革命

D．很多能量只有进行转化后，才能被人类利用，不断进行的能量转化技术的进步，就是能源革命。

28、关于三次能源革命的标志的说法，正确的是（）

A．第一次能源革命的标志是柴薪的广泛应用

B．第二次能源革命的标志是化石能源的广泛应用

C．第三次能源革命的标志是太阳能的广泛应用

D．以上说法都不对

29、能源的消耗对环境的影响，表现在（）

A．加重空气污染

B．有害辐射

C．水土流失和沙漠化

D．生成废物

30、对待能源问题，我们应持有的观点是（）

A．解决能源问题的根本出路在于开发新能源

B．在真正有实用价值的新能源未开发出来以前，节约能源仍十分重要

C．新能源的开发仍处于探索阶段

E．新能源的开发任重道远，但前景光明

四.计算：

31、一个集热式太阳能热水器，一天（按光照10h）能使80kg水升高600C，这个热水器相当于效率是90%的功率多大的热水器？

32、一片口香糖大小差不多的铀燃料就能够产生与600L（升）汽油一样多的能量。

假如一辆家庭小轿车的耗油量为10L/hkm（每行驶100km耗油10L），按平均每天行驶50km计算，这辆小轿车每年消耗的能量相当于多少片口香糖大小的铀燃料提供的能量？

33、太阳能是大自然赋予人类的一种取之不尽、用之不竭的可再生能源。

太阳释放的能量以电磁波形式辐射出来，地球每年接收的太阳能有6x1017KW·H。

①太阳内部发生的是什么反应？

利用的什么能？

②三峡工程全部完工后，水电站的发电功率可达1820万千瓦，请计算，地球接收的太阳能，相当于多少个三峡水电站全负荷运转的发电量？

一、能源家族

一、1.能量的来源;太阳能;核能

2.一次;二次;生物质能;非生物质能;不可再生;可再生

二、1.√2.×3.√4.√

三、1.A2.C3.A4.D5.A

二、核能

一、1.质子;中子;质子;电子;中子;质子

2.原子核;重核裂变;轻核聚变

3.核能;反应堆;核裂变;核裂变

4.核聚变

二、1.D2.B3.C

三、1.√2.×3.√

四、1.消耗燃料少；成本低

2.华东;华南

3.略

五、2.5×107kg

三、太阳能[参考答案]

1．内能电能

2．一是把太阳能转化为内能通过光电能转换装置把太阳能转化为电能

3．C4．B5．A6．C7．B

四、能源革命

一、1.转化;转化技术

2.三;柴薪;核能

3.太阳能

4.方向;条件;代价

二、1.×2.×3.√

三、1.B2.A3.D

五、能源与可持续发展

一、1.石油;煤炭

2.空气污染;温室效应;水土流失;沙漠化

3.化石;风能;水能

二、1.D2.D3.D4.B

全章检测卷

（一）

1、煤石油天然气木材风能少能，电能氢能2、1.5x107聚变3、太阳能内能太阳能电能4、太阳能内能内能机械能机械能电能5、太阳能化学能（或生物质能）6、浙江秦山广东大亚湾核反应核辐射7、能源革命柴薪机械动力核反应堆8、方向性高温低温能量9、开发新能源节约能源，提高能源利用率10、√11、x12、√13、x14、x15、x16、√17、x18、x19、ABC

20、BC21、AC22、ABC23、ABC24、BCD25、ABCD26、BCD27、BCD28、AB29、ABCD30、ABCD

31、

（1）80千克水升高60吸收的热量为Q=Cm（t-to）=4.2χ103J/KgoCχ80kgχ60oC=2.016χ106J这些热量相当电热水器消耗电能做的有用功，即W有=2.016χ10JW总=W有/η=2.016χ106J/90%=2.24χ106Jt=10h=3.6χ104sP=W总/t=2.016χ106J/3.6χ104s=62w

（2）小轿车一年的耗油量为50kmX365X10L/hkm=1825L1825L/600L=3.04即这量小轿车每年的消耗的能量相当于3片口香糖大小的铀燃料提供的能量。

（3）核聚变的反应利用的是核能。

三峡水电站全负荷运转一年的发电量为W=Pt=1820X104kwX365X24h=1.6X1011kwh地球接受的太阳能相当于全负荷发电的三峡水电站的个数6X1017kwh/1.6X1011kwh=3.75X106