新教材2024高考地理二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)第一部分大概念單元主題突破大單元十一資源與國(guó)家安全主題3氫能源教師用書(shū)

主題3氫能源典題導(dǎo)悟[2024·海南卷]閱讀圖文材料，完成下列要求。(14分)材料一為應(yīng)對(duì)全球氣候變更，中國(guó)政府承諾力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。大興是北京新的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，擔(dān)當(dāng)疏解中心城區(qū)人口和公共服務(wù)等功能。國(guó)際氫能示范區(qū)(如圖)是大興區(qū)和清華高校等科研機(jī)構(gòu)的共建項(xiàng)目，旨在建設(shè)氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，探究氫燃料電池汽車(chē)在公交、環(huán)衛(wèi)等服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用。材料二新能源的廣泛運(yùn)用是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)的主要途徑，海南省作為中國(guó)改革開(kāi)放示范新標(biāo)桿，對(duì)生態(tài)環(huán)境有更高的要求。關(guān)于現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，《海南自由貿(mào)易港建設(shè)總體方案》中提出“堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”“圍繞生態(tài)環(huán)保、生物醫(yī)藥、新能源汽車(chē)、智能汽車(chē)等壯大先進(jìn)制造業(yè)”。(1)分析北京氫能示范區(qū)落戶(hù)大興產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)的區(qū)位條件。(6分)(2)簡(jiǎn)述大興氫能示范區(qū)的創(chuàng)建對(duì)海南自由貿(mào)易港產(chǎn)業(yè)發(fā)展的啟示。(8分)主干精講1.氫能特點(diǎn)氫氣，化學(xué)式為H2，分子量為2.01588，常溫常壓下，是一種極易燃燒的氣體。無(wú)色透亮、無(wú)臭無(wú)味且難溶于水的氣體。其特點(diǎn)如下：(1)氫燃燒性能好，點(diǎn)燃快，與空氣混合時(shí)有廣泛的可燃范圍，而且燃點(diǎn)高，燃燒速度快。(2)氫本身無(wú)毒，與其他燃料相比氫燃燒時(shí)最清潔，除生成水和少量氮化氫外不會(huì)產(chǎn)生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔铩U化物和粉塵顆粒等對(duì)環(huán)境有害的污染物質(zhì)。(3)氫能利用形式多，既可以通過(guò)燃燒產(chǎn)生熱能，在熱力發(fā)動(dòng)機(jī)中產(chǎn)朝氣械功，又可以作為能源材料用于燃料電池，或轉(zhuǎn)換成固態(tài)氫用作結(jié)構(gòu)材料。(4)氫可以以氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)的金屬氫化物出現(xiàn)，能適應(yīng)貯運(yùn)及各種應(yīng)用環(huán)境的不同要求。2．氫能分類(lèi)目前，氫的制取產(chǎn)業(yè)主要有三種較為成熟的技術(shù)路途：一是以煤炭、自然氣為代表的化石能源重整制氫；二是以焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫為代表的工業(yè)副產(chǎn)氣制氫；三是電解水制氫。在生產(chǎn)氫氣的過(guò)程中，會(huì)伴隨著不同程度的碳排放。依據(jù)排放程度，我們把氫能分為灰氫、藍(lán)氫、綠氫。(1)灰氫：通過(guò)化石燃料制氫，這種氫氣在全球占比最大，雖然成本相對(duì)其他制氫方式更低，但其碳排放量大。(2)藍(lán)氫：藍(lán)氫是將自然氣中的甲烷制成氫氣，其碳排放量較“灰氫”更低。事實(shí)上它是在“灰氫”生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)碳捕獲與儲(chǔ)存(CCS)技術(shù)處理后，就變成了藍(lán)氫，而該技術(shù)須要運(yùn)用自然氣作為動(dòng)力能源?！咎疾东@與封存技術(shù)】指捕獲從大型排放源產(chǎn)生的CO2，將其運(yùn)輸至儲(chǔ)存站點(diǎn)并進(jìn)行封存，避開(kāi)CO2排放到大氣中的一種技術(shù)組合。(3)綠氫：利用可再生能源(如風(fēng)能、太陽(yáng)能、電能等)，通過(guò)電解工序產(chǎn)生氫氣。這個(gè)生產(chǎn)過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)零碳排放，但經(jīng)濟(jì)成本很高。3．西氫東送“西氫東送”起點(diǎn)位于內(nèi)蒙古烏蘭察布市，終點(diǎn)位于北京市的燕山石化。管道將會(huì)經(jīng)過(guò)內(nèi)蒙古、河北、北京等3省(市)9個(gè)縣區(qū)，全長(zhǎng)400多公里。一期運(yùn)力10萬(wàn)噸/年，還預(yù)留了50萬(wàn)噸/年的遠(yuǎn)期提升潛力，沿線地區(qū)預(yù)留了氫能的接入端口。“西氫東送”工程落地運(yùn)行后，我國(guó)氫能有望進(jìn)入大規(guī)模商用的階段，不僅可以帶動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，還有利于實(shí)現(xiàn)國(guó)家碳達(dá)峰、碳中和的雙碳目標(biāo)。這個(gè)項(xiàng)目給我國(guó)能源和環(huán)保領(lǐng)域帶來(lái)的好處不亞于“西氣東輸”和“西電東輸”。培優(yōu)演練[2024·陜西省咸陽(yáng)市一模]山西省大同市素有“煤都”之稱(chēng)。近年來(lái)，大同市大力發(fā)展新能源，把太陽(yáng)能、風(fēng)能、煤炭資源富集優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為綠色產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，打造“新能源產(chǎn)業(yè)之都”，并主動(dòng)融入京津冀協(xié)同發(fā)展。自2017年以來(lái)，大同市相繼建設(shè)能源改革科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園和新能源產(chǎn)業(yè)城，培育和發(fā)展氫能與燃料電池先導(dǎo)、儲(chǔ)能蓄能、新能源汽車(chē)裝備制造、光伏全產(chǎn)業(yè)鏈和煤炭清潔高效利用五大產(chǎn)業(yè)集群。下圖示意大同市新能源產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)此完成1～3題。1．與太陽(yáng)能和風(fēng)能相比，氫能的優(yōu)點(diǎn)是()A．清潔無(wú)污染、可再生B．隱藏總量大、分布廣泛C．原料來(lái)源廣、成本低D．生產(chǎn)限制小、利用方式多樣2．下列有關(guān)發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)對(duì)優(yōu)化大同市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的作用，敘述不正確的是()A．提高大同市作為“煤都”的知名度B．變更以煤為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建以新能源為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)體系，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多元化C．有利于提高研發(fā)實(shí)力，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，促進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展D．提高清潔能源運(yùn)用比例，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)向低碳、綠色、可循環(huán)方向發(fā)展3．大同市打造“新能源產(chǎn)業(yè)之都”對(duì)京津冀地區(qū)生態(tài)環(huán)境改善，最為明顯的是()A．植被覆蓋率B．大氣環(huán)境質(zhì)量C．風(fēng)沙發(fā)生頻率D．地表水水質(zhì)[2024·山東聊城統(tǒng)考三模]2024年4月10日，起于烏蘭察布市，終到北京市燕山的“西氫東送”石化輸氫管道被納入《石油自然氣“全國(guó)一張網(wǎng)”建設(shè)實(shí)施方案》，這標(biāo)記著我國(guó)氫氣長(zhǎng)距離輸送管道進(jìn)入新發(fā)展階段?！拔鳉鋿|送”將大力緩解我國(guó)綠氫(利用可再生能源分解水得到氫氣)供需錯(cuò)配問(wèn)題。據(jù)此完成4～5題。4．烏蘭察布市能成為“西氫東送”工程起點(diǎn)的根本緣由是()A．地勢(shì)平坦寬闊B．氫能資源豐富C．風(fēng)、光資源豐富D．技術(shù)力氣雄厚5．下列敘述中，不符合圖中“西氫東送”工程影響的是()A．優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，削減能源消耗B．削減碳排放，促進(jìn)綠色發(fā)展C．緩解能源供需分布不平衡問(wèn)題，促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展D.促進(jìn)黃河流域大開(kāi)發(fā)，緩解京津冀水資源驚慌問(wèn)題主題3[典題導(dǎo)悟]解析：第(1)題，讀材料“大興是北京新的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，擔(dān)當(dāng)疏解中心城區(qū)人口和公共服務(wù)等功能”可知，大興作為北京的新城區(qū)，土地較足夠，地價(jià)較低，有利于降低示范區(qū)建設(shè)成本；由材料“探究氫燃料電池汽車(chē)在公交、環(huán)衛(wèi)等服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用”可知，新城區(qū)公交、環(huán)衛(wèi)等服務(wù)領(lǐng)域?yàn)闅淠芗夹g(shù)的推廣供應(yīng)了市場(chǎng)；由材料“大興是北京新的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)”可知，位于產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)好，協(xié)作條件好。第(2)題，讀材料二“新能源的廣泛運(yùn)用是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)的主要途徑”可知，圍繞國(guó)家碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)，發(fā)展綠色低碳產(chǎn)業(yè)；由材料“《海南自由貿(mào)易港建設(shè)總體方案》中提出‘堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展’‘圍繞生態(tài)環(huán)保、生物醫(yī)藥、新能源汽車(chē)、智能汽車(chē)等壯大先進(jìn)制造業(yè)’”可知，充分發(fā)揮海南自由貿(mào)易港獨(dú)特的政策優(yōu)勢(shì)，與國(guó)內(nèi)外高校、科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)合作，引進(jìn)高科技人才和技術(shù)；由材料“海南省作為中國(guó)改革開(kāi)放示范新標(biāo)桿，對(duì)生態(tài)環(huán)境有更高的要求”可知，建立產(chǎn)業(yè)示范園區(qū)，同時(shí)發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，注意新技術(shù)的推廣應(yīng)用。答案：(1)①大興作為北京的新城區(qū)，土地較足夠，地價(jià)較低，有利于降低示范區(qū)建設(shè)成本；②新城區(qū)公交、環(huán)衛(wèi)等服務(wù)領(lǐng)域?yàn)闅淠芗夹g(shù)的推廣供應(yīng)了市場(chǎng)；③位于產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)好，協(xié)作條件好。(2)①?lài)@國(guó)家碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)，發(fā)展綠色低碳產(chǎn)業(yè)；②充分發(fā)揮海南自由貿(mào)易港獨(dú)特的政策優(yōu)勢(shì)，與國(guó)內(nèi)外高校、科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)合作，引進(jìn)高科技人才和技術(shù)；③建立產(chǎn)業(yè)示范園區(qū)；④發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，注意新技術(shù)的推廣應(yīng)用。[培優(yōu)演練]1～3.解析：第1題，從圖中信息可知，氫能原料有水、煤、化工尾氣等，來(lái)源豐富，且與太陽(yáng)能和風(fēng)能相比，受氣象自然環(huán)境影響較小，D正確；從氫能的制造原料來(lái)看，制造氫能并不是無(wú)污染，其中原料煤屬于不行再生資源，A錯(cuò)誤；與太陽(yáng)能和風(fēng)能相比，氫能隱藏總量小，B錯(cuò)誤；發(fā)展氫能的技術(shù)要求較高，成本較高，C錯(cuò)誤。故選D。第2題，材料“大同市大力發(fā)展新能源，把太陽(yáng)能、風(fēng)能、煤炭資源富集優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為綠色產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)”表示，是想打造“新能源產(chǎn)業(yè)之都”，提高其知名度，A錯(cuò)誤；氫能來(lái)源多樣且利用廣泛，氫能屬于清潔能源，運(yùn)用氫能可以削減化石燃料的運(yùn)用，削減汽車(chē)尾氣的排放，有利于資源綜合利用，改善能源結(jié)構(gòu)，構(gòu)建多元化的能源產(chǎn)業(yè)體系，建設(shè)新型能源基地，B正確；大同發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)促進(jìn)綠色生產(chǎn)，改善環(huán)境質(zhì)量，同時(shí)也改善了投資環(huán)境，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，C正確；大同發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)可以促進(jìn)科技創(chuàng)新和新興工業(yè)發(fā)展，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多元化、合理化，D正確。本題要求選擇敘述不正確的選項(xiàng)，故選A。第3題，京津冀地區(qū)是大同主要的能源消費(fèi)，有利于京津冀地區(qū)改善能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高環(huán)境質(zhì)量，最為明顯的是削減了大氣污染物的排放，從而削減霧霾的產(chǎn)生，削減環(huán)境的污染，改善生態(tài)環(huán)境，B正確；該產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整主要對(duì)大氣環(huán)境影響較大，與植被覆蓋率、風(fēng)沙發(fā)生頻率、地表水水質(zhì)影響不大，A、C、D錯(cuò)誤。故選B。答案：1.D2.A3.B4～5.解析：第4題，由材料可知，烏蘭察布市是“西氫東送”石化繪氫管道的起點(diǎn)，西氫東送將大力緩解我國(guó)綠氫(利用可再生能源分解水得到氫氣)供需錯(cuò)配問(wèn)題，結(jié)合烏蘭察布市的位置可知其氣候干旱，風(fēng)力、太陽(yáng)能資源豐富，這有利于實(shí)現(xiàn)利用可再生能源分解水得到氫氣的過(guò)程，因此烏蘭察布市能成為“西氫東送”工程起點(diǎn)的根本緣由是其風(fēng)、光資源豐富，C正確。材料并未說(shuō)明其氫能豐富，結(jié)合到烏蘭察布的自然環(huán)境以及材料中提到“氫氣的生產(chǎn)過(guò)程須要可再生能源分解水”可以推想，B錯(cuò)誤。地形平坦開(kāi)闊、技術(shù)力氣雄厚與該地“西氫東送”工程起點(diǎn)的布局無(wú)關(guān)，A、D錯(cuò)誤。綜上所述，C符合題意，A、B、D錯(cuò)誤，故選C。第5題，“西氫東送”工程輸送的氫氣屬于能源領(lǐng)域，因此影響著我國(guó)東部地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)，緩解能源供需分布不平衡的問(wèn)題，促進(jìn)西部和東部地區(qū)的協(xié)調(diào)發(fā)展，A、C不合題意?！拔鳉鋿|送”工程為東部地區(qū)輸入氫氣，可以削減傳統(tǒng)能源的運(yùn)用