人教版九年级物理第二十二章第4节能源与可持续发展提升版.docx

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人教版九年级物理第二十二章第4节能源与可持续发展提升版

第二十二章第4节能源与可持续发展

辅导科目

物理

年级

九年级

教材版本

人教版

讲义类型

提升版（适用于考试得分率在60%——80%以内的学员）

教学目的

1、了解能源革命对社会发展的作用；

2、了解能量的转移和转化具有方向性；

重、难点

重点:

能量转移和能量转化的方向性

难点:

：

培养可持续发展的意识

授课时长

建议授课时长2小时

教学内容

【课程导入】

【新知讲解】

※知识点一：

能源与可持续发展

（1）由于世界人口的急剧增长和经济的不断发展，能源的消耗急剧增长，目前作为人类主要能源的化石能源正逐渐被消耗，所以节约能源已成为当今社会的一大问题．

（2）能源的利用不可避免地会对环境照成影响，大量燃烧化石能源势必会造成空气污染和温室效应的加剧，过分开发柴薪能源又加剧了水土流失和土地沙漠化．

（3）能源危机具体表现在

①能源转化的方向性：

并不是所有的能源都能够被人类所利用．

②能源分布的不匀性：

地球上几乎全部的能源都来源于太阳，但是由太阳能转化成的各种能量形式在地球上的分布并不均匀，如在沙漠地带，太阳能充足，但却无人居住．

③由于石油、煤炭等目前大量使用的传统化石能源枯竭，同时新的能源生产供应体系又未能建立而在交通运输、金融业、工商业等方面造成的一系列问题统称能源危机

有效利用能源

（2）

（1）由于世界人口的急剧增长和经济的不断发展，能源的消耗急剧增长，目前作为人类主要能源的化石能源正逐渐被消耗，所以节约能源已成为当今社会的一大问题，解决能源问题的出路主要有两种：

一是提高能源的利用率；二是开发和利用新能源，特别是开发和利用太阳能和核能．

（2）具体措施有：

①节能降耗，从我做起：

随手关灯、关电脑等，注意节约用水等等；

②注意技术创新，提高能源利用效率，减少废气、废物排放的污染因素；

③依靠科学技术创新开发绿色新能源，加强能源利用中的防护措施，提高能源使用的安全性．

◎例题

【例1】开发和利用可再生能源是解决能源危机的有效途径，下列属于可再生能源的是（　　）

A．石油

B．天然气

C．煤炭

D．太阳能

【答案】D

【解析】太阳能是能够源源不断地从自然界得到的能源，属于可再生能源；煤、天然气、石油是短期内不能从自然界得到补充的能源，属于不可再生能源．故选D．

☐练习

1、“绿色理念”要求从根本上减小乃至杜绝污染，下列对农作物收割后留下的秸秆的处理方法中，不符合“绿色理念”的是（）

A．就地焚烧B．发酵后作为农家肥

C．加工成饮料瓶D．发酵制沼气

【答案】A

§知识小结

【课堂检测】

1.（2019模拟）下列做法中最有利于环境保护的是（  ）

A.多用天然气代替煤和石油

B.废电池与其他废品一起填埋

C.用核能代替水力发电

D.开发太阳能取代煤、天然气供热

2.（2019·齐齐哈尔）“北国好风光，尽在黑龙江”，建设人与自然和谐共存的美丽家园，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。

下列关于能源问题说法正确的是（　　）

A．天然气燃烧产生的二氧化碳，不会加剧地球温室效应

B．煤是不可再生的化石能源，它在能源领域重要性有所降低

C．地下石油资源取之不尽用之不竭，可无限开采

D．核电站可完全替代火电站，因为核能是可再生能源

3.（2019·岳阳）2019年6月4日，“美丽中国，我是行动者”环保宣传活动在岳阳南湖广场举行。

下列做法与活动主题不相符的是（　　）

A．短距离出行用自行车代替机动车

B．将城市的生活垃圾回收后在郊区焚烧

D．回收废旧电池

C．禁放烟花爆竹

4.（2019·湘潭）下列有关能源的说法正确的是（　　）

A．石油是二次能源

B．煤炭的大量燃烧不会导致温室效应

C．天然气是可再生能源

D．太阳能可转化为电能

5.（2018·衡阳）下列有关节约能源和信息传递做法或说法正确的是（）。

A．频率越高的电磁波在空气中传播速度越大；

B．核电站利用核裂变释放的核能发电；

C．节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关；

D．因为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.（2019·大连）发展核电是国家实施“节能减排，降低热电污染”的重要举措之一，核电站利用核______变释放出巨大的能量来发电，核能属于______（“可再生”或“不可再生”）能源。

7.（2019·河南）为了保护地球,人们一直在从自然界中寻求清洁的“绿色”能源,请举出一种你熟悉的“绿色”能源：

，并写出其在生产、生活中的一项应用:

。

8.（2019·南充）十九大报告提出：

“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境，使用新能源势在必行，太阳能等新型能源属于　　能源（填“可再生”或“不可再生”）；4G通信技术在进行信息、文件等材料的传输过程中，是靠　　来传输的，华为5G时代即将来临，将会让人们的生活更加方便快捷。

9.（2019·昆明）6月5日是世界环境日，为减少环境污染和生态破坏，实现节能减排，中国在沿海地区大力推广风力发电。

这种发电方式是把________转化成电能；在众多能源中，煤、石油、天然气和铀矿等都属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。

10.（2019广东）准东——皖南特高压输电输送的电能是由准东火电厂通过煤的燃烧获得的．煤属于　　（填“化石”或“非化石”）能源，由于煤的燃烧会产生大量二氧化碳．加剧地球的　　效应，故准东火电厂采用了先进技术以达到低排放环保要求．

11.（2019莱芜模拟）．阅读短文，回答问题

能

源问题日日渐严重，现在全世界都非常重视能源问题，一方面大力发展科学技术，努力努力开发和利用新能源；另一方面想方设法提高能源利用率，并重视节约能源。

尽管目前能源相当短缺，但是能源的开发前景是广阔的，首先地球上的水相当丰富，如果高效地把水分解成氢气和氧气，世界的能源问题可以得到解决。

第二，一旦可控核聚变能够实现，可以说将永远解决人类能源的需求。

聚变的核燃料，储量非常丰富（主要在海水中），假如地球上储量的1%被加以利用，找现在的能源消耗计算，可满足人类未来几亿年对能源的需求。

第三，太阳能是取之不尽、用之不竭的，太阳内部不断地进行核反应，一年中辐射到地面的总能量为1.47×1018KW·h；等于全世界一年生产的总能量之和的两万多倍。

由于太阳能太分散，现在太阳能的利用规模很小，在到达地面的能量中，被人类直接利用的只有万分之零点一，若提高光电转换效率，我们将可以大规模直接利用太阳能发电。

太阳能开发潜力巨大；第四，随着科技

的发展，人类像发现何能一样，还会不断发现其他新能源并生产人造能源。

（1）解决能源问题的根本途径是什么？

（2）对于太阳能的使用，我们面临的主要问题是哪些？

（3）就人类现有技术和认识，结合本文章的介绍，你认为应该迫切开发和利用哪些新能源以环节能源危机？

12.（2018日照）在提倡低碳环保的今天，我市有些公路两旁设置了如图所示的太阳能路灯，将白天获得的能量存储在蓄电池中，供晚上LED（发光二极管简称LED）把电能直接转化为光能．LED发光元件由几个发光二极管并联组成．

1请你仿照以下例子，另写出整个路灯装置在工作中的两个能量转化．

②使用这个路灯装置的好处．（写出两点）

a　　，

b　　．

【答案】

1.D

【解析】能源和环保问题一直是困扰现代社会的主要问题,煤和石油及其副产品是当今能源的主要来源，但它们在使用的过程中会产生大量的废气，如SO2、氮氧化合物等。

天然气在燃烧过程中更充分,但仍有少量废气产生;废电池难以分解，即使填埋也会对土壤造成污染;水力资源本身就是一种洁净的环保能源;太阳能取之不尽，对环境不会造成任何影响，虽然目前利用效率低，并受天气影响，但仍是最利于环境保护的一种能源。

2.B

【解析】天然气燃烧虽然对大气造成的污染较小，但燃烧产生的二氧化碳仍然会在一定程度上加剧地球温室效应。

故A错误；煤是不可再生的化石能源，在能源结构发生变化的今天，随着新能源的开发和利用，煤在能源领域重要性有所降低。

故B正确；石油和煤、天然气一样，在地球上的储量是有限的，所以属于不可再生能源。

故C错误；核电站不可能完全替代火电站，同时核能属于不可再生能源。

故D错误。

3.B

【解析】自行车代替机动车可以减少尾气的排放，属于绿色出行；故A正确。

焚烧垃圾产生大量的二氧化碳以及有害气体，对环境造成很大的危害；故B错误。

燃放烟花爆竹的时候产生大量的二氧化硫等有害气体，对环境造成很大的危害，因此禁放烟花爆竹；故C正确。

废旧电池不做专门的处理，对环境危害很大，所以要对废旧电池进行专门的回收；故D正确。

4.D

【解析】石油等化石能源可以直接从自然界获取，属于一次能源；故A错误。

煤炭大量燃烧主要是排放二氧化碳，它是温室效应的“元凶”；故B错误。

天然气属于化石能源、化石能源短时间不能从自然界得到补充，所以天然气不是可再生能源；故C错误。

目前利用太阳能主要是把太阳能转化为电能、内能。

故D正确。

5.B。

【解析】电磁波在空气中传播速度与频率的高低无关，故A错误；核电站利用核裂变释放的核能发电说法正确；节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步与否密切相关；能源并不是取之不尽，用之不竭的，故D错误。

故答案为B。

6.裂；不可再生

【解析】核电站是利用原子核发生裂变时释放出的核能来发电的；核能消耗后不能在短时间内从自然界得到补充，是不可再生能源。

7.太阳能；太阳能热水器

【解析】清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，主要有风能、水能、太阳能等；其应用：

风力发电、水力发电、太阳能热水器（太阳能电池）等。

（合理即可）

8.可再生；电磁波

【解析】太阳能可以从自然界中源源不断的得到，属于可再生能源；4G通信技术在进行信息、文件等材料的传输过程中，是由电磁波来传递信息的。

9.风能不可再生

【解析】风力发电是把风能转化成电能；煤、石油、天然气和铀矿越用越少，短期内得不到补充，故属于不可再生能源。

10.化石；温室。

【解析】煤、石油、天然气都是化石能源。

由于煤的燃烧会产生大量二氧化碳．加剧地球的温室效应，故准东火电厂采用了先进技术以达到低排放环保要求．

11.

（1） 开发利用新能源;提高能源利用率:

节约能源。

（2）分散，受时间、天气限制。

光电、光热转换,效率低。

（3）充分利用海水资源，进一步掌握可控核聚变技术。

【解析】认真阅读短文，收集有用信息，根据学过的能源利用问题就可以容易解决本题。

12.【解析】①路灯工作时，太阳能电池板，将光能转化为电能；给蓄电池充电时，电能转化为化学能；

序号

工作过程

能的转化

示例

路灯发光

电能转化为光能

1

太阳能电池板

光能转化为电能

2

蓄电池充电

电能转化为化学能

②根据这种路灯的特点可知，其主要的优点包括：

a节省能源；b绿色环保，无污染等（合理即可）．

【课堂总结】

【家庭作业】

1．下列能源中，属于不可再生能源的是

A．太阳能B．风能

C．水能D．石油

2．科技小组的同学们调查发现，北京地区存在几种不同类型的发电站，如图所示，下列发电站发电过程中，利用不可再生能源发电的是

A．

B．

C．

D．

3．下列能源中属于新能源的是

A．化石燃料、水能、风能

B．核能、太阳能、潮汐能、地热能

C．化石燃料、潮汐能、地热能

D．太阳能、化石燃料、核能

4．据有关媒体报道，中国的空气污染百分之六十来自于燃煤和燃油，这类燃料属于

A．不可再生能源

B．可再生能源

C．新能源

D．清洁能源

5．我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”，它是天然气和水在低温高压下形成的固态物质，因外形晶莹剔透，酷似冰块却能燃烧而得名，是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源．下列正确的是

A．可燃冰是可

再生能源

B．可燃冰的能量来自亿年前的太阳能

C．可燃冰是核聚变反应生成的

D．可燃冰燃烧时核能转化为内能

6．下列能源中属于不可再生能源的是

A．太阳能

B．潮汐能

C．天然气

D．风能

7．下列各种能源不属于新能源的是

A．太阳能

B．天然气

C．核能

D．潮汐能

8．最近，国家出台了许多有关新能源开发与利用的政策，以保护环境，促进人类的可持续发展。

下列各组能源中，均为不可再生能源的是

A．煤、石油、天然气

B．太阳能、地热能、风能

C．电能、地热能、风能

D．核能、水能、生物质能

9．如图所示，在我国各个地区不同的发电站中，属于利用不可再生能源发电的是

A．

B．

C．

D．

10．在一定条件下各种形式的能力是可以相互转化的，下列关于能量转化的说法中不正确的是

A．电饭锅工作时，将电能转化为内能

B．电风扇工作时，将机械能转化为电能

C．电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能

D．煤燃烧时发热，化学能转化成内能

11．关于火箭发射过程中能量转化的说法，正确的是

A．将燃料的化学能转化为火箭的机械能

B．将燃料的化学能转化为火箭内能

C．将燃料的内能转化为火箭的化学能

D．将燃料的机械能转化为火箭的内能

12．如图所示，哪种机器是不可能制造出来的

A．

使用蓄电池的电动汽车

B．

一种设想中的永动机

C．

蒸汽机车

D．

飞机

13．下列说法错误的是

A．电池充电，电能转化为化学能

B．汽油机工作过程中，内能转化为机械能

C．用热水

袋取暖，内能发生了转移

D．暖瓶塞被热气弹开，机械能转化为内能

14．下列现象中，有能量的转化的是

A．用酒精灯加热烧杯里的水

B．冬天用热水袋取暖

C．用打气筒打气，筒壁会发热

D．冬天用手摸户外的东西感到凉

15．对下列实验中能量转化关系的说法不正确的是

A．来回迅速摩擦双手，手会发热是机械能转化为内能

B．将塑料袋内装水，放在太阳光下后温度会升高是光能转化为内能

C．用塑料尺在头发上摩擦后能吸引轻小的纸屑，是化学转化为电能

D．把电扇连接在电源上，扇叶将转动，这是电能转化为机械能

16．关丁能量的转化和转移，下列说法错误的是

A．电池充电，电能转化为化学能

B．暖瓶塞被热气冲开，机械能转化为内能

C．蜡烛燃烧，化学能转化为内能

D．摩擦生热，机械能转化为内能

17．下列关于能量转化的说法正确的是

A．内燃机的压缩冲程是把机械能转化为内能

B．拉弓射箭过程是将动能转化为弹性势能

C．太阳能电池是把光能转化为内能

D．电风扇工作时将机械能转化为电能

18．永动机是________制造成功的（“可能”“不可能”），因为它违反了________定律。

能量的转化和转移是有________的。

19．陨石进入大气层后，因为和空气摩擦，它表面温度升高，这是通过________的方式将________能转化为________能。

20．阅读短文，回答问题

天舟一号

我国自主研制的“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由长征七号火箭成功发射升空，火箭的燃料由液态煤油和液氧混合构成，点火起飞时，火箭内的燃料燃烧从箭体尾部喷出火焰几乎直击发射平台，足以熔化绝大多数金属和非金属材料，为了防止火箭发射台内部的仪器设备因高温受到影响长征七号火箭发射采取的是国际上先进的“喷水降温降噪系统”，如图所示，发射中火箭飞到5m高以后，“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水20余秒，喷水量约为400t，一部分的水会汽化到大气中，大部分被加热的水则通过导流槽流走，从而起到了降温的作用，防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。

（1）用水作为降温物质是因为水的_________大；假设“喷水降温降噪系统”在整个工作过

程中喷出的水，温度全部由20℃升高到100℃，则水带走的热量大约为___________J；

（2）火箭的燃料燃烧时将_____能转化为内能；在大气层内上升过程中由于与空气产生摩擦，火箭内能不断_______（选填“增大”“减小”或“不变”。

【答案】

1．D【解析】根据可再生和不可再生能源的区别，可知：

煤、石油、天然气等化石能源是短时间内不能再次产生的，是不可再生能源。

太阳能、水能、风能等在短时间内可以再次产生，是可再生能源。

故答案为D。

2、A

3、B

4．A【解析】煤和石油都是化石燃烧，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A正确。

故选A。

5．B【解析】A.由题意可知“可燃冰”属于一次能源，属于不可再生能源，故A错误；B、地球上很多能量都来自于太阳能，可燃冰的能量来自亿年前的太阳能，故B正确；C、可燃冰的学名为“天然气水合物”，它是天然气和水在低温高压下形成的固态物质，因外形晶莹剔透，酷似冰块却能燃烧而得名，是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源，不是核聚变反应生成的，故C错误；D、可燃冰的主要成分是天然气，燃烧时化学能转化为内能，故D错误。

故选B。

6．C【解析】A、太阳能能属于可再生能源．故A不正确；B、潮汐能属于可再生能源，故B不正确；C、天然气是化石能源，不能在短时间内形成．故C正确；D、风能属于可再生能源．故D不正确；故选C。

7．B【解析】太阳能、核能和潮汐能都属于新能源，天然气属于化石能源，是常规能源。

故选B。

8．A【解析】不可能在短期内从自然界得到补充的能源是不可再生能源。

煤、石油、天然气、核能都属于不可再生能源，太阳能、地热能、风能、电能、水能、生物质能都属于可再生能源，由此可知选项A中的能源都是不可再生能源；故选A。

9．B【解析】煤是化石能源，会越用越少，不可能在短时间内补充，是不可再生能源；太阳能、风能、潮汐可以源源不断的得到，是可再生能源；所以利用不可再生能源发电的是燃煤发电，故B符合题意。

故选：

B。

10．B【解析】A、电饭锅工作时，消耗电能，将电能转化为内能，A说法正确；B、电风扇工作时，消耗电能，主要将电能转化为机械能，B说法错误；C、电动机带动水泵把水送到高处，把电能转化为水的机械能，C说法正确；D、煤燃烧时发热，化学能转化成内能，D说法正确。

故选B。

11．A【解析】火箭发射过程中将燃料的化学能先转化为热能，再转化为火箭的机械能；即最终获得的是机械能，故只有选项A符合题意。

故选A。

12、B。

13．D【解析】A、电池充电时，将电能转化为了化学能，故A正确；B、汽油机工作时，是将内能转化为机械能的过程，故B正确；C、用热水袋取暖，热量从热水袋转移到人身上，即内能发生了转移，故C正确；D、暖瓶塞被热

气弹开，是热气的内能转化为了瓶塞的机械能，故D错误。

故选D。

14．C【解析】A、酒精灯火焰的热量转移给水，所以发生的是热传递；故不符合题意；B、用热水袋取暖时热量转移给人体，所以发生的是热传递；故不符合题意；C、打气时，是用做功的方式改变物体的内能，是机械能转化为内能，故符合题意；D、

手的热量会传递给物体，故发生的是热传递；故不符合题意；故选C。

15．C【解析】A、双手摩擦，是克服摩擦做功，将机械能转化为了内能；故A正确；B、太阳光使塑料袋内水发热是将光能转化为内能，说法正确；C、塑料尺在和头发的摩擦消耗了机械能，得到了电能，故C错误；D、电扇在转动的过程中是将电能转化为机械能，故D正确。

故选：

C。

16．B【解析】A、电池充电，消耗了电能，得到了化学能，因此将电能转化为化学能；说法正确；B、暖瓶塞被热气弹开，消耗了内能，得到了机械能，故将内能转化为了机械能；说法错误；C、蜡烛燃烧，自身的化学能转化为内能；说法正确；D、摩擦生热，消耗了机械能，得到了内能，因此将机械能转化为内能；说法正确。

故选B。

17．A【解析】A、内燃机的压缩冲程中，消耗了机械能，产生了内能，故是将机械能转化为内能的过程，故正确；B、拉弓射箭过程，消耗了弓的弹性势能，转化成了箭的动能，故是将弹性势能转化为动能的过程，故错误；C、太阳能电池消耗了太阳能，产生了电能，故是将太阳能转化为电能的过程，故错误；D、电风扇工作时消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程，故错误。

故选A。

18．不可能能量守恒方向性

【解析】根据能量守恒定律可知，能量不会凭空产生，也不会凭空消灭，只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一物体，但是能在转化的过程中要有一定的消耗，故永动机是不可能制造成功的，因为它违反了能量守恒定律。

能量的转化和转移是有方向性的。

19．做功机械内

【解析】陨石进入大气层后，因为和空气摩擦，它表面温度升高，这是通过做功的方式将机械能转化为内能。

20．

（1）比热容1.344×1011

（2）化学增大

【解析】

（1）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，；水带走的热量即为水吸收的热量：

Q吸＝cm△t＝4.2×l03J/（kg⋅℃）×400

1000kg×（100℃−20℃）＝1.344×1011J；

（2）在火箭升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，其温度会升高，内能会增大。