考點(diǎn)精講：20.1、20.2 能源和能源危機(jī) 開發(fā)新能源（原卷版）

學(xué)而優(yōu)教有方.1、20.2能源和能源危機(jī)開發(fā)新能源思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖知識精講知識精講知識點(diǎn)01人類利用能源的歷史1．什么叫能源？答：像煤、天然氣、汽油、風(fēng)、電、太陽光等能夠________的________，我們把它們都叫做能源。2．人類利用能源的歷史經(jīng)歷了哪些變革？答：19世紀(jì)中葉以前是世界上能源的________時(shí)期，到19世紀(jì)末，世界進(jìn)入________時(shí)代，進(jìn)入20世紀(jì)60年代以來，世界進(jìn)入________時(shí)代。目前，人們正致力于開發(fā)太陽能、核能、水能、風(fēng)能、海洋能、氫能……21世紀(jì)將是太陽能、核能時(shí)期或是________能源時(shí)期。3．能源按其從自然界能否直接獲得可以如何進(jìn)行分類？答：可分為________能源和________能源?？梢灾苯邮褂玫哪茉唇凶鯻_______能源，從一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換而來的能源，叫做________能源?！炯磳W(xué)即練1】凡是能提供的物質(zhì)資源，都可以叫能源。化石燃料、水能、風(fēng)能等都是從自然界直接獲取的能源，叫做能源。知識點(diǎn)02能源危機(jī)的挑戰(zhàn)1．能源按能否循環(huán)再生如何分類？答：可分為________能源和________能源。木炭、煤、石油、天然氣等一旦被消耗，是不能再生的，這類能源屬于________能源；太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、潮汐能等是不會隨開發(fā)利用而日益減少的，這類能源可以在自然界里源源不斷地得到，屬于________能源。2．我國能源消耗結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀如何？為什么存在能源危機(jī)挑戰(zhàn)？答：無論是我國還是世界，在能源消耗的結(jié)構(gòu)上，仍存在不科學(xué)、不合理的現(xiàn)象，即在人類消耗的能源中，90%以上都是________能源。我國是人口大國，每人平均擁有能源的數(shù)量還是很少的，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增長，我國能源的消耗量相應(yīng)迅速增長，在能源供給和需求方面的矛盾將日益突出?！炯磳W(xué)即練2】根據(jù)我國能源發(fā)展規(guī)劃，2010年可再生能源占能源消耗的10%，到2020要達(dá)到15%，對能源的正確認(rèn)識是()A．自然界的能源是守恒的，永不枯竭B．太陽的能量給地球帶來了云、雨、風(fēng)浪和滔滔江河C．自然界可以長期為人類提供煤．石油．天然氣等可再生能源D．劇烈的核反應(yīng)會發(fā)生強(qiáng)烈的爆炸，人類無法利用核能知識點(diǎn)03太陽能和核能1．吸收和利用太陽能有哪四種主要途徑？答：①通過植物的________把太陽能轉(zhuǎn)化和儲存起來，再以草木、沼氣、煤、石油、天然氣等燃料的形式釋放出來；②通過________的蒸騰循環(huán)，再通過風(fēng)、流水、波浪、海流等釋放出來；③被海洋________，成為海洋的內(nèi)能；④被人們________。2．太陽能直接利用現(xiàn)有幾種方式？答：現(xiàn)有三種方式：________轉(zhuǎn)換、________轉(zhuǎn)換、________轉(zhuǎn)換。3．太陽能具有哪些優(yōu)、缺點(diǎn)？答：優(yōu)點(diǎn)：能量________；供應(yīng)時(shí)間________；分布________；無需________、運(yùn)輸________；________污染。缺點(diǎn)：存在________；功率變化________，________穩(wěn)定；轉(zhuǎn)化率________，轉(zhuǎn)化系統(tǒng)造價(jià)________。4．什么是核能？釋放核能有哪兩種方式？答：原子核內(nèi)部蘊(yùn)藏的巨大的能量，叫做________，簡稱核能。釋放核能的兩種方式：一是使原子核發(fā)生________，二是使原子核發(fā)生________。5.什么是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)？核反應(yīng)堆的作用是什么？答：用中子轟擊鈾235原子核，鈾核在分裂時(shí)，會釋放出核能，同時(shí)還會產(chǎn)生幾個(gè)新的中子，這些中子會繼續(xù)轟擊其他鈾核，于是就會導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能，這就是裂變中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；核反應(yīng)堆的作用就是控制產(chǎn)生中子的數(shù)量和速度，使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可控。6．什么叫核聚變？答：在超高溫條件下，可將兩種質(zhì)量較輕的原子核(如氘和氚)，聚合成一個(gè)較重的原子核，這種反應(yīng)叫核聚變?！炯磳W(xué)即練3】中國國有核電巨頭中核工業(yè)集團(tuán)2020年11月27日宣布，中國獨(dú)立研發(fā)的新型核電機(jī)組“華龍一號”全球首堆——中核集團(tuán)福清核電5號機(jī)組首次并網(wǎng)成功。此前中國使用的核電機(jī)組主要通過從歐美引進(jìn)，未來將加速獨(dú)立研發(fā)核電機(jī)組的建設(shè)，并將大力推動海外出口。核電站利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.目前核電站都是通過聚變反應(yīng)來利用核能B.核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可以控制的C.原子核分裂或聚合時(shí)釋放出核能D.核能是一種不可再生的能源能力拓展能力拓展考法01傳統(tǒng)能源的利用和開發(fā)【典例1】我國是個(gè)資源消耗大國，對石油、煤炭等資源的需求非常大。(1)液化石油氣在常溫下裝入罐中時(shí)，采取方法使氣體液化。罐中的液化石油氣在陽光照射下溫度升高，內(nèi)能增大，壓強(qiáng)，容易發(fā)生爆炸。(2)我國每年消耗數(shù)千萬桶原油用于制造塑料袋．已知原油的熱值為4.4×107J/kg，完全燒5kg原油的熱量，這些熱量若只有42%被水吸收，則可以使多少千克的水溫度升高20℃？(3)2008年6月1日起，我國開始限制塑料袋的使用，目的是(寫出一條即可)?？挤?2二次能源的嬌子——電能【典例2】小黃車、小綠車、小藍(lán)車……今年以來，不少市民表示，曾經(jīng)熟悉的“共享單車”又回來了。不過，再次登陸島城的已是更新?lián)Q代的共享電單車了。受運(yùn)營監(jiān)管以及利辛縣特殊地理環(huán)境等因素的影響，共享單車退出了利辛。2020年的11月份利辛接頭出現(xiàn)了共享電動車。共享單車既節(jié)能環(huán)保又方便了我們的出行，如圖所示是其中的一款共享單車，該單車的車籃底部裝有一片太陽能電池，它可以將_____能轉(zhuǎn)化為_____能為車鎖里面的電池充電，太陽能屬于_____（選填“一次能源”或“二次能源”），當(dāng)我們掃碼用車的時(shí)候自行車公司通過_____（選填“電磁波”，“超聲波”或“紅外線”）為單車開鎖．分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1．（2022·全國·九年級）水是人類生存環(huán)境的重要組成部分，能夠供人類直接利用的淡水資源十分珍貴，因此我們要節(jié)約用水。下列關(guān)于水的說法正確的是（）A．水可以滋養(yǎng)萬物，水能是不可再生能源B．水力發(fā)電無污染，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．水的三態(tài)變化中，霜和露都是凝華現(xiàn)象D．水的比熱容較大，有利于調(diào)節(jié)氣溫2．（2022·全國·九年級專題練習(xí)）2021年4月29日，中國空間站天和核心艙成功發(fā)射，隨之太陽翼帆板順利展開。下列能源中與太陽能一樣屬于可再生能源的是（）A．煤 B．石油 C．風(fēng)能 D．核能3．（2022·湖北·九年級專題練習(xí)）2021年4月，日本政府?dāng)M定將福島第一核電站中核廢水排入太平洋的計(jì)劃，消息一出立刻引起了亞太地區(qū)乃至世界各國的不安。如圖，媒體報(bào)道:福島核電站的廢水中含有大量具有放射性的核物質(zhì)。結(jié)合上述材料判斷以下說法錯(cuò)誤的是（）A．核電站是利用裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)電的B．核能可以直接從自然界獲得，屬于一次能源C．核能屬于不可再生能源D．核能是高風(fēng)險(xiǎn)能源，世界各國應(yīng)徹底拋棄對核能的利用題組B能力提升練1．（2022·全國·九年級課時(shí)練習(xí)）2021年5月19日，中俄兩國核能合作項(xiàng)目在兩國領(lǐng)導(dǎo)人見證下正式開工。下列關(guān)于核能、原子核的說法，正確的是（）A．太陽能來自太陽內(nèi)部物質(zhì)的核裂變反應(yīng)B．核反應(yīng)堆發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可以控制的C．核廢料可直接排放，無需任何處理試驗(yàn)D．原子核是由質(zhì)子、中子和電子組成2．（2022·廣東深圳·九年級專題練習(xí)）太陽能汽車是一種靠太陽能來驅(qū)動的汽車。相比傳統(tǒng)熱機(jī)驅(qū)動的汽車，太陽能汽車是真正的零排放。從某種意義上講，太陽能汽車也是電動汽車的一種，所不同的是電動汽車的蓄電池靠工業(yè)電網(wǎng)充電，而太陽能汽車用的是太陽能電池。太陽能汽車使用太陽能電池把光能轉(zhuǎn)化成電能，用來推動汽車的電動機(jī)以及用作汽車輔助設(shè)備的能源，多余電能會在鋰電池中儲存起來備用。如題圖甲所示為某公司設(shè)計(jì)的太陽能概念汽車，車頂和車頭蓋配置了高效率的多晶硅太陽能電池板，該車的車速最高能達(dá)到100km/h，而無太陽光時(shí)最大續(xù)航能力在50km左右，太陽能驅(qū)動汽車和給鋰電池充電的示意圖如題圖乙所示。據(jù)此回答以下幾個(gè)問題：（1）太陽能屬于清潔能源，也屬于______（選填“可再生”或“不可再生”）能源；太陽能電池板用到的多晶硅是______（選填“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”）材料；（2）單塊太陽能電池板在陽光的照射下輸出電壓為24V，若某時(shí)刻的輸出電流為4A，則此時(shí)單塊電池板的輸出功率為______W，電池板接收太陽能輻射的功率______（選填“大于”“小于”或“等于”）輸出功率；（3）若鋰電池的容量為“144V100A·h”，在晚上行車時(shí)，汽車以60km/h勻速行駛，電動機(jī)功率17kW，輔助設(shè)備功率為1kW，則理論上充滿電的汽車最大行駛路程為______km；（4）為了提高太陽能汽車的續(xù)航能力，從太陽能電池板的角度看，你認(rèn)為可以采取的措施是：______。3．（2022·全國·九年級單元測試）閱讀短文，回答問題。月球太陽能電站“嫦娥一號”的成功發(fā)射引起了人們對月球的科學(xué)興趣。隨著對月球了解的深入，一些科學(xué)家預(yù)言：月球必將成為人類未來的能源基地。按照一些科學(xué)家的設(shè)想，利用月球正面太陽光充足、地域廣闊的特點(diǎn)，在月球上建設(shè)的大型太陽能電站，可克服在地球上受天氣影響、提供的功率小等缺點(diǎn)。在月球上產(chǎn)生的電能經(jīng)微波轉(zhuǎn)換器將電流轉(zhuǎn)換成微波，并通過天線將電能以微波的形式向地面發(fā)送，地面接收站通過天線把微波能還原成電能，如圖甲所示，這樣就解決了電能的輸送問題。我國的“嫦娥”系列登月車?yán)锰柲茈姵靥峁┠芰?。如圖乙所示是太陽能電池板工作原理的示意圖：當(dāng)太陽光照射到組成太陽能電池疊在一起的兩片不同的半導(dǎo)體表面時(shí)，會產(chǎn)生光電效應(yīng)，從而使電路中產(chǎn)生電流。太陽光照射到電池板每平方米面積上的輻射功率為1.5×104W，光電轉(zhuǎn)化效率為18%。請回答下列問題：（1）太陽能是______（選填“可再生”或“不可再生”）能源。太陽發(fā)出的巨大能量來源于太陽內(nèi)部的氫原子核發(fā)生的______（選填“核聚變”或“核裂變”）反應(yīng)；（2）月球太陽能電站相對于月球表面是______（選填“運(yùn)動”或“靜止”）的。若從月球發(fā)出的微波信號經(jīng)1.28s到達(dá)地球。則月球與地球間的距離約等于______m；（設(shè)微波在真空和空氣中的傳播速度均為3.0×105km/s）（3）太陽能電池工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況：______；（4）在月球上一塊接收面積為2m2的太陽能電池板，它的發(fā)電功率是______W；（5）若月球電站的總發(fā)電能力為6×109kW，利用微波傳輸電能的輸電效率為80%。則地面接收站1h接收到的電能相當(dāng)于完全燃燒______kg煤放出的熱量。（煤的熱值為3.0×107J/kg）題組C培優(yōu)拔尖練1．（2022·湖南岳陽·八年級期末）新疆的達(dá)坂城號稱“百里風(fēng)區(qū)”，當(dāng)?shù)氐拿裰{說：“達(dá)坂城，老風(fēng)口，大風(fēng)小風(fēng)天天有，小風(fēng)刮歪樹，大風(fēng)飛石頭。”這首民謠通俗地表達(dá)了風(fēng)具有_