2017秋九年级物理全册第22章能源与可持续发展(专题一本章知识梳理)专项训练课件(新版)新人教版

22 能源与可持续发展第1节能源一、人类利用能源的历程1、能源（1）能量：物质的运动和相互作用的方式多种多样，每种运动形式都对应相应的能量。

（2）能源：能够提供能量的物质资源叫做能源。

煤、石油、天然气是当今人类利用的主要能源。

（3）能源与能量的区别2、能源的种类（1）化石能源：我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。

（2）生物质能：由生命物质提供的能量称为生物质能。

生物质能是化学能源的一种，他可以理解成机体物质发生化学变化时释放的能量。

（3）太阳能：由太阳辐射提供的能量。

（4）风能、水能：都属于自然界提供的机械能。

（5）地热能：由地球内部提供的能量。

3、人类利用能源的历程4、一次能源和二次能源像化石能源这样可以直接从自然界中获得的能源，我们称为一次能源。

我们使用的电能，无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到，所以称电能这样的能源为二次能源。

常见的一次能源有：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能等。

常见的二次能源有：电能、汽油、柴油等。

注意：辨别一次能源和二次能源的依据一次能源是可以直接从自然价获得的能源；二次能源是由一次能源经过加工转换而得到的，如电能、煤气、焦炭、汽油、柴油等。

区分一次能源和二次能源的关键是看其是否经过加工转换。

知识扩展：能源有不同的分类标准，除按能否直接从自然界获得来分为一次能源与二次能源外，还有以下几种分类情况：（1）按对环境的影响可分为①清洁能源：指不排放污染物的能源：如太阳能、电能、水能、地热能等。

②污染能源：指人类再利用过程中会污染环境的能源，如煤、石油，天然气等。

（2）按人类开发早晚和使用情况可分为常规能源和新能源。

①常规能源：指已经大规模生产和广泛利用的能源，如煤、石油、天然气及水能等。

②新能源：指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源：如核能、太阳能、潮汐能、地热能等。

第二十二章能源与可持续发展一、选择题1.当今社会，能源问题是个重要的问题，而日本福岛核电站危机，使能源的安全问题更受关注.下列哪种能源的利用对环境的污染最小（）A. 核能B. 石油C. 煤D. 太阳能2.科技小组的同学们调查发现，为了更加节能环保，在北京地区新农村街道的两旁，使用一种新型风光互补路灯，这种路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用，这种路灯如图所示.下列关于这种新型风光互补路灯的说法中正确的是（）A. 风力发电机发电时是把机械能转化为电能B. 风力发电机的小风扇只是美化城市的时尚装饰C. 风力发电机的小风扇就是用来给太阳能电池散热的D. 太阳能和风能都属于人类对不可再生能源的利用3.物理学是一门认识世界、改变世界的科学，它的发展对改变世界的贡献有下列说法，其中不正确的是（）A. 蒸汽机推动了第一次工业革命B. 新能源是不可再生的能源，它促进了世界的可持续发展C. 信息技术改变着我们的科技、经济和生活D. 电磁感应现象使人类社会进入了电气化时代4.下列对物理知识分类或分析正确的是（）A. 金、银、铜、水是导体，塑料、玻璃、橡胶、水银是绝缘体；B. 太阳能取代煤、天然气等能源是未来环保能源利用的主旋律；C. 从能量转化角度来看，电动机是把机械能转化为电能；D. 原子弹是利用核聚变原理制成的一种核武器。

5.如图所示的核动力航空母舰和直升飞机，关于它们所涉及的物理知识正确的是（）A. 直升飞机悬停在空中时，不需要消耗能量B. 航空母舰利用的核能是在核反应堆中轻核聚变释放的能量C. 当甲板上的飞机都升空执行任务后，航空母舰在大海中的浮力将不变D. 航空母舰上的雷达是利用电磁波来发现敌方的军事目标6. 能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于能源、信息，下列说法正确的是（）A. 太阳能是不可再生能源B. 石油作为当今世界的主要能源，是可再生能源C. 手机通信是利用电磁波来传递信息的D. “北斗”导航是利用超声波进行定位和导航的7.关于原子、原子核和核能，下列说法正确的是（）A.原子是由原子核和中子组成的B.原子核是由中子和电子组成的C.太阳的能量来自大量氢核裂变D.核电站发生的是可控链式反应8.对图7各坐标轴的说法，不正确的是（）A. 图甲说明物体所受的重力跟它的质量成正比B. 图乙表示物体处于静止状态C. 图丙表示灯丝两端的电压和电流不成正比.D. 图丁警示我们一个多世纪以来人类能源消耗急剧增长9.如图所示，是在公路旁的一种太阳能路灯，在晚上，路灯会亮起来，为公路提供照明，下列说法不正确的是（）A. 太阳能电池板白天将太阳能转化为电能，给蓄电池充电B. 晚上路灯工作时将化学能转化为电能使灯发光C. 太阳能、风能都是清洁的、可再生能源D. 照明灯消耗的电能是一次能源10. 下列关于材料、技术及能源的说法中正确的是（）A. 数码相机的图象传感器与处理芯片是由半导体材料制成的B. 微波炉是利用电流的热效应来加热食品的C. 我国海域深处蕴藏大量的“可燃冰”属于可再生能源D. “华龙一号”第三代核电站是利用核聚变释放出的能量来发电的11. 关于能源、能量，下列说法正确的是（）A. 可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向B. 核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站C. 能量是守恒的，不会发生能源危机D. 化石能源、水能、核能，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源12.“阳光动力2号”飞机为目前世界上最大的太阳能飞机．该飞机的表面使用一种碳纤维材料，其承载能力比一般材料要好，其质量仅与一辆小型汽车相差无几，飞机依靠两翼上安装的太阳能电池板为直流电动机提供动力，同时对能量密度为0.25kW•h/kg的锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞行．下列关于该飞机的说法不正确的是（）A. 机身采用的碳纤维材料具有硬度大、密度小的物理属性B. 该飞机的升空原理与热气球的升空原理相同C. 该飞机利用的太阳能是来自太阳上发生的核聚变所释放的能量D. 若装配的锂电池质量为600kg，当充满电时，电池能够储存的电能为5.4×108J二、填空题13.2021年4月24日扬州鉴真国际半程马拉松赛在扬州马拉松公园鸣枪起跑（如图）。

庖丁巧解牛知识·巧学一、21世纪的能源趋势1.能源危机：由于扩军备战或生活中的浪费挥霍，使现有主要能源（煤、石油、天然气等）供不应求，或这些能源将耗尽时，人类尚未找到足以替代它们的物质和措施，因而造成公众严重恐慌，并由此产生经济混乱和社会的不安定.难点剖析能源危机的原因科学技术以前所未有的速度和规模迅猛发展，增强了人类改造自然的能力，给人类社会带来空前的繁荣，也为今后的进一步发展准备了必要的物质技术条件.然而，世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长.长期以来，人类总以大自然的主人自居，盲目乐观情绪滋长，对自然资源进行掠夺式开发和生产.按现在的能源消耗，世界上的煤、石油和天然气等化石能源将在几十年至200年内逐渐耗尽（一些国家的煤炭资源已采掘殆尽），大自然向人类亮起了红灯.2.解决能源危机的途径：必须不断开发新能源，提高能源的利用率，同时要节约能源，这是解决能源问题的主要途径.深化升华由于能量的转移和转化具有方向性，目前作为人类主要能源的化石能源正被逐渐消耗，储存日渐减少，世界对化石能源的使用存在着严重的危机.节约现有能源、开发和利用新能源，已成为当前十分紧迫的大问题.二、人类在消耗各种能源时，不可避免地会对环境造成破坏1.空气污染：是指空气中某些有毒物质的含量超过正常值或空气的自净能力.温室效应：在环境科学中指大气中的二氧化碳等能吸收地面反射的红外线，使近地表层气温增高的现象.难点剖析大气中的二氧化碳等浓度增加，破坏大气层与地面间红外线辐射正常关系，吸收地球释放出来的红外线辐射，阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高，就像“温室”一样.促使地球气温升高的气体称为“温室气体”.二氧化碳是数量最多的温室气体，约占大气总容量的0.03%，其他少量气体也会产生温室效应，其中有的温室效应比二氧化碳还强.2.水土流失：是指在水流作用下，土壤被侵蚀、搬运和沉淀的整个过程.难点剖析在自然状态下，纯粹由自然因素引起的地表侵蚀过程非常缓慢，常与土壤形成过程处于相对平衡状态.因此坡地还能保持完整.这种侵蚀称为自然侵蚀，也称为地质侵蚀.在人类活动影响下，特别是人类严重地破坏了坡地植被后，由自然因素引起的地表土壤破坏和土地物质的移动，流失过程加速，即发生水土流失.3.沙漠化：干旱、半干旱地区生态平衡遭到破坏而使绿色原野逐步变成类似沙漠的现象.难点剖析干地（降水量低且降水通常由雨量小、不稳定、时间短、强度大的风暴造成的那些地区）覆盖了全球40%的陆地面积，供养着世界上五分之一的人口.这些干地的沙漠化是由于植被和可利用的水减少、作物产量下降以及土壤侵蚀引起的土地退化，它起因于人口增长、人类需求增加或者政治、经济压力（例如，需要经济作物来增加外汇）造成的过度土地利用，通常由自然发生的干旱启动或加剧.目前，沙漠化的速率是每年6万平方千米或每年0.1%的总干地面积.这对于70%的干地（全球陆地面积的25%）是一种潜在的威胁.三、未来理想能源1.常规能源：也叫传统能源，就是指已经大规模生产和广泛利用的能源.深化升华常规能源是根据能源的使用情况来划分的，按照这种分类方法，与常规能源相对应的是新能源，即以新技术为基础，系统开发利用的能源.常规能源包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源，新型能源包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及用于核能发电的核燃料等.2.未来理想能源：是具有可持续发展意义上的能源.用以取代目前人类广泛使用的常规能源，并能克服这些能源在使用中所暴露出的缺点或不足，防止在使用过程中对人类生存环境造成不良影响.3.未来理想能源应满足的条件：（1）必须足够丰富；（2）必须足够便宜；（3）必须技术成熟；（4）必须安全、清洁.深化升华从未来理想能源的四个条件中，我们不难看出：第一，未来理想能源必须来源广泛，足够丰富，可长期使用.除人为因素，不会造成能源危机；第二，未来理想能源必须是“大众化”能源，价格足够便宜，保证多数人用得起.这就要求通过技术攻关，降低成本，以便推广普及；第三，未来理想能源显然是高科技的产物，其技术必须成熟，然而，越是高科技的东西，越要是“傻瓜型”的.只有这样，才能够让更多的人运用自如，才能保证大规模使用；第四，未来理想能源必须与可持续发展紧密结合.人类要生存和发展，就要时刻注意保护人类赖以生存的环境，只有安全、清洁的能源，才能保证生态环境不被破坏.问题·探究问题1某班学生在学习“能源与可持续发展”时，联想到人类要进行各种活动，总要消耗能量，那么人类在耗用各种能源时，对环境是否会造成破坏呢？思路：查阅资料：通过上网查找和查阅书籍资料，了解常见能源的使用情况.常用能源有：煤、石油、天然气、水力发电、核能、柴薪等.各种能源在提供能量的同时，均对环境有不同程度的破坏.对环境破坏方面主要有：对大气污染、形成酸雨、导致水土流失和沙漠化、破坏生态平衡、产生废物、产生有害辐射等.设计表格：在表格中用“√”表示大量耗用该类能源对环境会有明显破坏，用“×”表示对环境不会造成明显破坏.石油和煤水力发电核能柴薪天然气空气污染√ √ ××√废物√ √ ×√ ×有害辐射×××√ √水土流失和沙漠化××√ ×√（破坏生态平衡）探究：人类在耗用各种能源时，对环境有着许多负面的影响：大量燃烧化石能源势必会造成空气污染，导致温室效应加剧；过分依靠柴薪能源，会加剧水土流失和沙漠化；利用核能的同时要注意对废物的妥善处理和防止有害辐射.总之，人类不应当无限制地向大自然索取，我们必须在提升物质文明的同时，保持与自然、环境的和谐与平衡.问题2人类生活、生产、学习、研究都离不开能源的消耗.由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗迅猛增长.人类当今使用的能源主要有三种：就是石油、天然气和煤炭.能源的消耗与日俱增.人类将怎样才能解决能源消耗迅速增长这个问题呢？今后能源的开发和利用在方向上应该调整呢？思路：一个多世纪以来，人类能源消耗急剧增长，如果把全世界能源消耗量折合成热值为2.93×107 J/kg的标准煤来计算，1950年为26亿吨，1987年为110多亿吨，2000年超过200亿吨.目前，人类消耗的能源主要是煤、石油、天然气等常规能源.科学家预测：石油还可开采50年，天然气可开采55年，煤炭约为330年，随着人口的不断增加，人均能源消耗水平的上升，终有一天，这些不可再生资源将会枯竭.人类要解决能源消耗迅速增长这个问题，开发和利用新能源是解决能源危机的根本出路和途径.探究：人类在开发核能、太阳能、风能、地热能、波浪能、氢能等新能源上已有所成绩，这些能源今后将优先获得开发利用.我国水力资源丰富，目前利用率很低，发展潜力巨大.水力发电是一种对环境和生态影响很小的清洁能源.核电是一种可靠的清洁能源，核电的安全性已达到了很高的水平，发展核电符合我国可持续发展能源战略方向.太阳能清洁无污染，取之不尽、用之不竭.能源专家们预测，到2050年，太阳能发电将从现在占能源市场的0.1%上升到50%.美国计划到2010年在100万家屋顶上安装太阳能发电板，英国将投资10亿美元建立一些太阳能电池板生产企业，希腊政府将实施一项500 MW的太阳能发电站.……典题·热题例1 关于我国能源的利用和能源的节约，下列说法正确的是（）A.我国化石燃料储量丰富，可以说是取之不尽、用之不竭B.在能源的利用中，应注意对环境的保护C.核能的利用肯定会造成污染，所以不能开发核能D.太阳能的利用不会产生污染，所以应在有条件的地方大力开发解析：化石燃料、核能是不可再生能源，其利用是有限的.在能源利用中，虽然有的能源会产生一定污染，但只要注意防范，会形成功大于过的良性循环.太阳能因其能量巨大、不会产生污染，所以要大力开发太阳能.答案：B方法归纳此题考查的是结合能源的实例了解能源是否可再生及能源的开发和利用是否符合可持续发展战略.是新课程标准所要求的三大内容标准之一.解答此题时要从各种能源（化石燃料、核能、太阳能）是否可再生角度和能源的利用等方面进行分析推理，要注意能源的可持续发展战略.找出说法不对的地方进行排除选优.例2 在中央电视台发布的重点城市空气日报中可以看到，造成空气污染的首要污染源是可吸入颗粒物和二氧化碳，下列对其分析不合理的是（）A.环境绿化不好，粉尘随风飘扬B.生活和生产中燃烧煤炭C.工业生产排放的废水D.机动车辆排放尾气解析：化石燃料的使用，使人类得以获得大量的内能，给人类的文明带来了进步，但同时也造成了环境污染，给人类带来了危害.煤、石油往往含有杂质，致使燃烧生成的产物中含有二氧化硫等气体，燃烧不完全生成一氧化碳和粉尘，这些排放到大气中会污染大气.生活和生产中利用煤炭加热，机动车辆要利用燃料燃烧释放的内能来做功，都会排放有害气体.它们排放的烟尘、废气是城市大气污染的主要来源，如果城市绿化不好、大气中的粉尘被吸收的少，则大气污染日益加重.工业中排放的废水流到江河，会造成水污染，不会污染大气.答案：C误区警示此题考查的是能源在利用过程中给人类带来的负面效应，从正面领悟能源的利用要有可持续发展意识.有两个方面值得注意：一是对产生污染原因的分析，选项中的各种说法都会造成污染，但要切中题干中是对空气污染的合理分析，而不是其他方面导致的污染；二要注意是选择的是不合理的选项，避免出现分析判断清楚了而选择错误.例3 北京申办2008年奥运会成功.为了符合“绿色”奥运精神，减小对城市环境的污染，北京市将逐渐用环保汽车代替现行的出租车，该车型采用PLG+汽油的双燃料系统，其尾气中的有害气体的成分较普通车型下降了80%左右，减轻了汽车尾气对城市环境造成的污染.PLG 清洁燃料是气态碳氢化合物，在稍微加压的条件即可变为液体而储存于钢瓶中，再被加装到汽车供油系统中.当向发动机供“油”时，该燃料在钢瓶中逐渐汽化，然后进入气缸被点燃，从而产生动力.（1）根据下表中给出的数据，回答表中所列物质中最适合于作为该清洁燃料的是哪种物质（填编号）并说明理由.编号 A B C D化学式CH4 C2H2 C2H10 C6H14沸点（℃）-164 -88 0.5 69（2）若不考虑震动、摩擦等因素，由汽车在运动时，钢瓶的温度较环境温度高还是低？为什么？解析：据题意可知该气态的碳氢化合物应该在稍微加压的条件下即可变为液体，以便储存于钢瓶中，因此就要求所选择的材料的沸点较低，但又不是很低.汽车在运动过程中液态燃料会汽化.答案：（1）C，因为该物质的沸点为0.5℃，在常温下，只要稍微加压即可液化为液体以便储存在钢瓶中；（2）钢瓶温度比环境温度较低，因为液态燃料不断汽化，汽化要吸热.方法归纳仔细阅读题目信息，找出对这种材料的要求然后再对四种材料进行比较分析，再找出最合适的一种是解此题的基本思路.然后再结合相关的物态变化情况对第（2）问作答.要求大家要善于对同类物质的特性进行分析，抓住题目中所给材料的关键信息，结合所学的有关知识进行解答.例4 图17-8是1750年以来世界能源消耗量曲线.请你根据此图做出至少一个与世界能源消耗有关的结论.图17-8解析：图像中反映的是世界能源消耗量随时间变化的曲线.从图像中可以看出，随着时间的推移，世界能源消耗量逐渐增长.进一步分析，发现曲线越来越陡，表明世界能源消耗量增长得越来越快.答案：（1）世界能源消耗量随着时间的推移逐渐增长；（2）世界能源消耗量增长得越来越快. 方法归纳物理中经常用图像形象、直观地反映一个物理量随另一个物理变化而变化的规律看懂图像可以把图像中反映出来的规律转化为多组数据.如从该图像中得出每隔50年世界能源消耗量的具体数据，有关的结论就一目了然了.。

一、选择题1．下列说法中，正确的是（）A．风能、水能、太阳能，都属于一次能源B．太阳向外辐射的能量，来源于内部原子核发生的裂变C．核电站利用核聚变反应发电D．能量的转化与转移都是有方向的，因此，能量守恒定律不成立2．关于能源、材料和粒子，下列说法中正确的是（）A．保险丝常用电阻率比较大、熔点比较低的材料制成B．物体温度升高，一定是吸收了热量C．铁块很难被压缩说明分子之间存在相互作用的引力D．核能和化石能源均属于可再生能源3．2020年12月26日，株洲智轨一期的第一次试跑在河西段完美落幕。

智轨列车融合了有轨电车和公共汽车的优势，零排放、无污染。

智轨列车的动力系统在输出动力的过程中（）A．内能转化为机械能B．电能转化为机械能C．机械能转化为电能D．机械能转化为内能4．下列关于能源及其利用的说法中，正确的是（）A．目前人类使用的能源主要是煤、石油、天然气等化石能源B．木柴、石油、天然气、核能、潮汐能都属于不可再生能源C．风能、水能、太阳能、地热能、电能都属于二次能源D．核电站是利用裂变和聚变两种途径发电的5．“绿水青山，就是金山银山”，党的十九大报告提出，我们要推进绿色发展，着力解决环境问题，加大生态系统的保护，建设美丽中国。

下列关于能源利用的说法正确的是（）A．煤、石油、太阳能都是不可再生能源B．风能、太阳能是可再生能源，应大力开发利用C．大量的燃烧煤炭、石油对环境不会造成负面影响D．能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的6．中国是一个负责任的大国，为构建人类命运共同体而不懈努力，实现可持续发展已成为21世纪各国的任务。

能源可按不同方式分类，如图，下列四组能源中，能归入图中阴影部分的一组是（）A．煤炭、沼气B．太阳能、风能C．水能、天然气D．石油、核能7．为打响蓝天保卫战，能源问题已成焦点，全球能源将发生巨大变革。

下列关于能源问题的说法中不正确的是（）A．天然气燃烧产生的二氧化碳，会加剧地球温室效应B．太阳是人类的“能源之母”，煤、石油、风能、水能等能源都是间接来自太阳能C．我国最大的核电站--大亚湾核电站的核反应堆应用了核聚变的原理D．能量的转化或转移具有方向性，在转化或转移过程中总量保持不变8．关于四冲程汽油机，下列说法正确的是（）A．汽油属于可再生能源B．做功冲程靠飞轮的惯性来完成C．压缩冲程将内能转化为机械能D．冷却液要用比热容较大的物质9．下列能源中，属于可再生能源的是（）A．煤炭B．石油C．核能D．太阳能10．以下是小王在生活中联想到的物理知识，其中正确的是A．炒菜时加盐有咸味，说明分子间存在相互的作用力B．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多C．旋转按钮台灯变亮，是因为电路中的电阻变小，导致通过灯的电流变大D．烧水时，壶盖被水蒸气顶起，是机械能转化成内能11．生活中能量转化的实例很多，从能量转化的角度来看，下列描述错误的是A．燃料燃烧主要是把化学能转化为内能B．摩擦起电时主要将机械能转化为电能C．手机电池充电时化学能转化为电能D．电动机带动水泵把水升到高处是把电能转化为机械能12．下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向性”的事例是A．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能B．热量可以自发从高温物体传递给低温物体，却不能自发从低温物体传递到高温物体C．动能可以和重力势能相互转化D．机械能可以转化为内能，内能也可以转化为机械能二、填空题13．核电站是利用核______的能量来发电的；核能属于______再生能源。