第十七章 能源与可持续发展
第十六章 热和能、第十七章 能源与可持续发展测试
第十六章热和能、第十七章能源与可持续发展测试班级________姓名________学号________一、选择题(每题3分，共24分)1．当盛油的厚壁钢瓶内压强很大，相当于大气压的1万到2万倍时，虽然瓶壁无裂痕，瓶内的油依然能从里面渗出。
这是因为() A．油分子被压小了B．油分子不停地做无规则运动C．金属原子间有间隙D．金属原子不停地做无规则运动2．物体的温度升高了，有下列几种判断：①含有热量一定增加；②分子运动一定加快；③内能一定增加了；④一定吸收了热量。
其中正确的是() A．②与③B．①与④C．①②③④D．①②③3．铜的比热容是铅的比热容的3倍；使铅块温度升高24℃所需的热量，可以使相同质量的铜块温度升高() A．12℃B．72℃C．8℃D．16℃4．关于内能和机械能，下面说法正确的是() A．因为内能和机械能都是动能与势能的总和，故是同一形式能B．物体的内能变化时，机械能一定变化C．物体的机械能变化时，内能一定变化D．内能是不同于机械能的另一种形式的能5．下列事例中，利用热传递改变物体内能的是() A．用锤子打铁，铁块的温度升高B．用暖水袋暖手，手会感到暖和C．用手来回弯折铁丝，弯折处会烫手D．用砂轮打磨刀具，迸出火星6．将质量和初温相等的铁块和铝块(c铝＞c铁)浸没在沸腾的水中加热相当长的时间后，比较铁块和铝块吸收热量和升高温度的多少，则()A．吸收的热量相等B．铁块吸收的热量少C．铁块升高的温度多D．铝块升高的温度多7．下面减少汽车尾气排放的措施中不可行的是() A．尽可能乘坐公共汽车或骑自行车B．司机停车时关掉引擎C．大家都不要乘坐汽车D．汽车发电机采用燃油喷射系统8．初温相同，质量也相同的水和铜块，吸收相等的热量后，再将铜块投入水中，则会出现() A．铜块放热，水吸热B．铜块吸热，水放热C．铜块与水之间不发生热传递D．水的内能传递到铜块上二、填空题(每空2分，共54分)9．在A煤；B电；C木柴和D食物这四种能源中，属于化石能源的是________；属于二次能源的是________；属于生物质能的是________。
《能源与可持续发展》 讲义
《能源与可持续发展》讲义能源，是我们现代社会运转的基石，从日常生活中的照明、取暖，到工业生产中的各类制造，再到交通出行的动力供应，无一能离开能源的支持。
然而，随着全球经济的快速发展和人口的不断增长，能源的需求日益增大，传统能源的有限储量以及其使用过程中带来的环境问题，使得能源的可持续发展成为了全人类共同面临且亟待解决的重要课题。
首先，让我们来了解一下能源的主要类型。
传统能源主要包括煤炭、石油和天然气。
煤炭在过去的工业革命中发挥了巨大作用，但其开采和燃烧会产生大量的污染物，如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物，对空气质量造成严重影响。
石油作为重要的交通能源和化工原料，其储备量在逐渐减少，且石油的开采和运输过程中也可能会引发环境污染和安全事故。
天然气相对煤炭和石油来说较为清洁，但依然是一种不可再生资源。
除了传统能源，还有可再生能源，如太阳能、风能、水能、生物能等。
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源，通过太阳能电池板可以将其转化为电能。
风能利用风力发电机将风能转化为电能，在一些风力资源丰富的地区已经得到了广泛的应用。
水能则通过水力发电站将水的势能转化为电能，比如著名的三峡水电站。
生物能包括生物质发电、生物燃料等，其来源广泛，如农作物秸秆、木材废料等。
接下来，我们要探讨一下能源消费的现状。
目前，全球能源消费仍以传统能源为主，特别是在发展中国家，由于经济的快速发展和基础设施建设的需求，对煤炭、石油等传统能源的依赖程度较高。
这不仅导致了能源资源的快速消耗，也给环境带来了巨大的压力。
例如，大量燃烧煤炭导致的雾霾天气，严重影响了人们的健康和生活质量。
同时，石油的过度消费也加剧了全球气候变化，因为石油燃烧会释放大量的二氧化碳等温室气体。
那么，为什么要推动能源的可持续发展呢？一方面，传统能源的储量是有限的。
随着开采和使用，这些能源终将枯竭。
如果我们不能及时找到替代能源并实现能源结构的转型，未来的社会发展将面临能源短缺的困境。
第十七章 能源与可持续发展 第四节 能源革命
第十七章能源与可持续发展第四节能源革命1课时新授课【教学目标】知识与技能：●常识性了解能量转化技术为人类带来的便利．●初步了解能量转移和能量转化的方向性．●初步认识科学及其相关技术对人类社会发展的影响，有将科学服务于人类的意识过程与方法：●培养学生的观察能力.●初步分析问题和解决问题的能力.情感、态度、价值观：●养成同学们实事求是的科学态度,热爱科学的情感.【教学重难点】重点：1、能量转移和能量转化的方向性；2、培养创新和环保意识。
难点：培养创新和环保意识。
【教学方法】学生分组合作探究式教学。
【教学准备】或【实验准备】PPT课件，植物生长挂图历史、柴薪马车—早的电能古人钻木取火是人类在能量转化方面最早的一次技术革命能为人类所用．教学教师活动学生活环节【石油内燃机——现代文明】生活中的热机公元前250年，中国人首先发现石油是一种可燃的液体．1854年，美国宾西法尼亚州打出了世界上第一口油井，三次能源革命反应堆,拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕转移的过程是有条件的，因此不是什么能量都可以利用，能量的利用是有条件的，也是有代价的看课本中图中豆子生长的过程，按顺序应为B、A、C、F、E、D．我们在电影、电视中看到，可以通过技术处理使植物生长、花开的次序逆向，但在现实世界中这是不可能的．自然界的实际过程是有方向性的．【板书设计】第四节能源革命一、人类索取能源的历史：1. 柴薪马车——农业文明2. 煤炭蒸汽机——工业文明3. 石油内燃机——现代文明4. 绿色能源革命——未来文明二、能量转化和能量转移的方向性能量的转化、能量的转移，都是有方向性的【教学反思】本节主要介绍了人类历史上所经历的几次能源革命以及它给人类生活带来的深远影响。
教材在本节开始时介绍了人类进步的阶梯。
这部分内容是本书的重点内容，同时也是本节的主要内容。
这部分内容学生在历史课中已有所接触，对此已有了初步的认识，因此可以让学生自己阅读。
第十七章 能源与可持续发展
地球上的能源终将是有限的，如同只伐 树而不植树，森林也会变成荒原一样，如此大 量的消耗，世界的能源资源也将会枯竭．现在 世界能源消耗以石油换算约为80亿吨/年，按 40亿人计算，平均消费量为2吨/人· 年．以这种 消费速度，2040年，首先石油将出现枯竭；到 2060年，核能及天然气也将终结．地球的能源 已经无法提供116亿人口的能源需求．
二、太阳是人类能源的宝库
太阳向外辐射的能量中，只有20亿分之一 传递到了地球，其中又只有不到一半被地球接 收．太阳光已经照射着我们的地球50亿年 了．地球在这50亿年中积累的太阳能是我们今 天所用大部分能量的源泉． 照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分 钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类 一年能量的消费．可以说，太阳能是真正取之 不尽、用之不竭的能源．
⑵地球上任何地方都在吸收太阳的热能量。 ⑶植物通过光合作用从太阳获取能量，以化学能的形式
存储在植物体内，人类和动物从植物或其他动物获取生
物质能以维持生命。
一、太阳是巨大的“核能火炉”
太阳由太阳大气、对流层、辐射层、太阳核 心组成． 我们知道原子核发生聚变时，将释放出更大的核 能．太阳核心的温度高达1500万摄氏度，氢原子核 在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能．因此， 太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，比原子弹爆 炸的威力更大．
一次能源和二供能源的物质来分 按是否可以再生来分
（一）、按能源的来源来分 一次能源和二次能源： 1、一次能源是指可以从自然界直接获取的能源。 如：水能、太阳能、风能、地热能、海洋能、生 物质能以及核能等。 2、二次能源是指无法从自然界直接获取，必须经过
一次能源的消耗才能得到的能源。
三、太阳能的利用
目前直接利用太阳能的方式有两种： ①用集热器把水等物质加热（把太阳能转化 成内能） ②用太阳电池把太阳能转化成电能。
第十七章第四、五节《能源革命》和《能源与可持续发展》教学设计
第四节第五节《能源革命》和《能源与可持续发展》教学设计教学目标：（一）知识与技能1．常识性了解能量转化技术为人类带来的便利。
2．初步了解能量转移和能量转化的方向性。
3．认识能源对环境的影响。
（二）过程与方法1．通过社会调查、培养与人交往的能力。
2．培养学生简单的进行科学研究的能力。
（三）情感态度与价值观1．保持对大自然的好奇，初步领略自然现象的美好与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。
2．具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，具有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
重点、难点能量转移和转化的方向性以及能源的消耗与可持续发展是重点和难点。
课前预习学案一、自主预习１、人类历史上不断进行着能量转化技术的进步，这就是所谓的能源革命。
能源革命导致了人类文明的跃进，给人类带来了便利。
现在社会，人类生活、生产、学习、研究都离不开能源的消耗。
人类在使用各种能源时，不可避免地对环境造成影响。
因此，人类不应当无限制的详大自然索取，而必须在提升物质文明的同时，保持自然、环境的和谐与平衡，开发和使用绿色能源，坚持可持续发展的策略。
２、预习课本P158---P166，钩出重点知识，在不懂之处打上问号后预习下列问题：预习1：阅读“人类进步的阶梯”，讨论能量的转化技术给人类带来的便利。
明确能量转化技术的进步，即能源革命，导致了人类文明的跃进。
了解人类历史上几次重大的能源革命。
预习2：能量的转化、能量的转移都是有方向性的。
明确教师先举例说明能量的转化，再问相反顺序的情况会不会发生。
进而说明：自然界的实际过程是有方向的。
预习3：学生阅读“能源与可持续发展”，讨论新能源。
明确师生共同讨论环境污染、新能源等。
二、完成预习作业1．钻木取火是人类的第次能源革命，导致了以柴薪作为主要能源的时代；蒸汽机的发明是人类的第次能源革命，人类的主要能源变为化石能源，人类从此以机械动力大规模代替人力和畜力；核能的利用是人类的第次能源革命，核能正逐步成为常规能源．2．由于能量的转化和转移是有的，而能源却不是取之不尽、用之不竭的物质，化石能源、核能等是不可再生的能源，现在开采得越多，留给子孙后代的就越少．为了人类的未来，我们必须要能源．3．提高能源的利用率，主要靠科技进步，改进应用能源的技术，常采用以下措施：（1）让燃料燃烧；（2）采用隔热措施，减小热量的损失；（3）充分余热和有害摩擦；（4）减少能量的中间环节．4．解决能源问题的主要途径是提高的利用率节约能源、开发能源．未来新能源应满足的条件：①是；②是格便宜；③是成熟；④是安全清洁．三、通过预习你有什么收获?有什么疑问？课前组内进行交流，以小组为单位将问题记录下来。
第十七章《能源与可持续发展》知识点总结
第十七章《能源与可持续发展》知识点总结节能源家族化石能源：煤、石油、天然气。
生物质能：由生命物质提供的能量称为生物质能。
所有生命物质中都含有生物质能。
一次能源：可以从自然界直接获取的能源为一次能源。
如风能、太阳能、地热能和核能。
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称为二次能源。
如电能。
不可再生能源：凡是越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源，都属于不可再生能源。
如化石能源、核能。
可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源。
如水的动能、风能、太阳能、生物质能。
按使用开发的时间长短来分类，能源还可以分成常规能源和新能源。
如化石能源、水能、风能等数常规能源，核能、太阳能、潮汐能、地热能属新能源。
第二节核能核能：原子核在分裂和聚合的过程中，可以释放出惊人的能量，这就是核能。
核裂变裂变：用中子轰击比较大的铀核时，铀核变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这个过程就是裂变。
链式反应：在裂变过程中，会同时产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他的原子核，这一过程不断进行下去，于是裂变能持续下去，并释放更多的核能，这就是链式反应。
应用：核反应堆、原子弹。
核电站：核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。
核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的。
原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的。
核聚变聚变：如果将质量很小的原子核，如氘核和氚核，在超高温度下结合成新的原子核，会释放出更大的能能，这就是聚变。
聚变又称热核反应。
应用：氢弹核聚变释放的能量更多，目前人类还无法控制核聚变。
第三节太阳能在太阳的内部，氢原子核在超高温度条件下发生聚变，释放出巨大的核能。
大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射除去。
我们今天使用的煤、石油、天然气等化石燃料，实际上是来自上亿年前地球所接收的太阳能。
太阳能的利用：①利用集热器加热物质；②用太阳能电池把太阳能转化为电能。
目前利用太阳能方面存在的困难：①分散，不便于集中使用；②功率变化较大，不稳定；③利用时转换效率太低。
能源和可持续发展 课件
绿色能源：在释放能量或能量转化过程中对环境不造成污染的能源叫绿色能源．Zxx k
人类可开发和利用的绿色能源主要有下列几种： 1．风能 2．水流（河流、潮汐）能．风能和水流能是“可再生能源”而石油、煤炭是不可再生能源． 3．太阳能 4．核能等等．
新疆风车田发电
葛洲坝水电站
藏北利用太阳能的设备
浙江秦山核电站
小结
常规能源储存量有限，在利用过程中会带来环境污染， 新能源的开发和利用成为当务之急．
1．能源：凡是能够提供可利用能量的物质统称为能源． 2．常规能源：人们把煤、石油、天然气叫做常规能源，人类消耗的能量主要是常规能源．
一、常规能源
露天煤矿
海上石油开采
海上天然气开采
3．常规能源的储藏效应是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的．石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳． （2）酸雨：大气中酸性污染物质，如二氧化硫、二氧化碳、氢氧化物等，在降水过程中溶入雨水，使其成为酸雨．煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等物质． （3）光化学烟雾：氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质——光化学烟雾，主要成分是臭氧．
第十七章 能源与可持续发展
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第十七章能源与可持续发展1、（2009·晋江中考) “能源危机”是当今世界共同面临的问题，以下解决危机问题措施切实可行的是（）A．人人都要节约用水、用电，不浪费能源和人为毁坏物品B．关闭全部现有的火力发电站C．停止使用石油、煤炭资源，而改用核能和太阳能D．各地都要大力兴建水力和风力发电站解析：选A。
解决能源危机的正确做法是：人人都要节约用水、用电，不浪费能源和人为毁坏物品；关闭规模小，效率低的火力发电站；减少使用石油、煤炭资源，而改用核能和太阳能；有条件的地方要大力兴建水力和风力发电站。
故选A。
2、（2009·绵阳中考)目前许多城市的居民使用煤气、天然气为燃料。
关于煤气、天然气，下列说法正确的是（）A．是一次能源，是可再生能源B．是一次能源，是不可再生能源C．是二次能源，是可再生能源D．是二次能源，是不可再生能源解析：选B。
自然存在的木柴、煤炭、石油、天然气、核燃料等可以直接使用的能源，叫做一次能源；电能、汽油、酒精等经过加工转换而来的能源，叫做二次能源。
木柴、煤炭、石油、天然气、核燃料等是不可再生的，叫做不可再生能源；太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、潮汐能等是不会随开发利用而日益减少的，叫做可再生能源。
煤气、天然气是一次能源，是不可再生能源。
所以本题选B。
3、（2009·兰州中考) 下列说法正确的是（）A.核能是指原子核发生变化时所释放的能量B.煤炭、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源C.原子弹和氢弹都是利用核裂变D.目前核电站获得核能的途径是核聚变解析：选Ａ。
核能是指原子核的结构发生变化时所释放的能量，故Ａ对；Ｂ错在太阳能应是可再生能源；Ｃ错在氢弹应是利用核聚变制成的；Ｄ错在目前核电站获得核能的途径应是核裂变。
4、（2009·成都中考）关于能源与环境，下列说法正确的是（ ）A ．光的应用不会造成环境污染，城市建筑可以随意使用玻璃幕墙B ．彩电、空调、手机等家用电器在使用中，对人和环境不会产生任何不利的影响C ．石油、煤、天然气的开采和使用不会造成环境污染和生态破坏D ．太阳能是一种既无污染，又取之不尽的新能源答案：D5、（2009·南昌中考）研究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪世界各国共同的任务.能源按不同的分类方式可进行不同分类.下列四组能源中，能归入图4所示阴影部分的一组是（ ）A ．煤炭、地热能、沼气B ．太阳能、风能、海洋能C ．水能、木柴、天然气D ．石油、海洋能、核能解析：选B 。
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第十七章能源与可持续发展
知识梳理：
1.一次能源
可以从自然界直接获取的能源。
例如：化石能源、风能、太阳能、地热能、核能等。
2.二次能源
无法从自然界直接获取，必须通过一定的能源消耗才能得到的能源。
例如：电能。
3.不可再生能源
越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充的能源。
例如：化石能源(石油、天然气)、核能。
4.可再生能源
可以在自然界源源不断地得到的能源。
例如：水的动能、风能、太阳能、生物质能(食物等生命物质中存储的化学能)。
5.核能
原子中由于原子和中子依靠核力紧密结合在一起，所以是原子核分裂或聚合需吸收或放出能量，这种能叫核能。
6.得到原子能的两种方法
一是用中子轰击比较大的原子核(重核)使其发生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时释放巨大的能量。
另一种是用某些质量很小的原子核(轻核)在超高温下结合成新的原子核，释放出巨大的核能，这就是聚变。
7.链式反应
用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是链式反应。
8.太阳就是一个巨大的“核能火炉”
在太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变，释放巨太的核能。
9.太阳能的利用方式
太阳能集热器、太阳能电池。
10.能量转化技术进步的历程
三次能源革命(人工取火——蒸汽机——核能)
11.能量转移和能量转化的方向性，不可逆性
内能只能自动地从高温物体转移到低温物体，不能相反。
汽车制动时，动能转化成地面和空气的内能，不能相反。
能源的利用是有条件的，也是有代价的，不是什么能源都可以利用。
12.世界和我国的能源状况
1973年以来人类共向地球索取了5000亿桶石油，剩下的石油按现有水平计算，还可以保证开采44年；天然气也只能保证开采56年，这说明随人口增加和经济的发展，能源消耗持续增长。
13.能源消耗对环境的影响
人类在能源革命的进程中给自己带来了便利也带来了麻烦，例如酸雨、土壤酸化、温室效应等。
人类必须提高节能意识和环保意识。