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1、2020年学年高考物理主题4能源及可持续发展学案必修3能源与可连续发展学科涵养与目标要求物理看法：1.认识自然界中存在多种形式的能量.知道不一样形式的能量可相互转变，在转变过程中能量总量保持不变，能量转变是有方向性的.2.知道利用能量是人类生计和社会发展的必要条件之一，人类利用的能量来自可再生能源和不行再生能源.科学态度与责任：1.知道合理使用能源的重要性，拥有可连续发展看法，养成节能的习惯.认识环境污染的危害，思虑科学、技术、社会、环境协调发展的关系，拥有环境保护的意识和行动.一、能量守恒定律内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消逝，它只好从一种形式转变为另一种形式，或者从一个物体转移到其余
2、物体，在转变或转移的过程中，能量的总量保持不变.这个规律叫能量守恒定律.意义(1)能量守恒定律说明各种形式的能可以相互转变.能量守恒定律是自然界最广泛、最重要、最靠谱的自然规律之一，全部违反能量守恒定律的假想都不行能实现.二、能源的利用1.人类对能源的利用大体经历了三个期间，即柴薪期间、煤炭期间、石油期间.惯例能源：人们把煤、石油、天然气等化石能源叫做惯例能源，人类耗费的能源主若是惯例能源.三、能量耗散和质量降低能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量开释出去，就不会再次自动齐集起来供人类重新利用.电池中的化学能转变为电能，电能又经过灯泡转变为内能和光能，热和光被其余物质吸/201收以后变为四周环
3、境的内能，我们没法把这些消散的能量采集起来重新利用.2.能量耗散从能量转变的角度反响出自然界中的自觉变化过程拥有方向性.能量耗散固然不会以致能量总量的减少，却会以致能量质量的降低，它其实是将能量从高度实用的高质量降级为不大可用的低质量形式.四、新能源的开发在合理开发和节约使用煤、石油、天然气等惯例能源的同时，要大力开发新能源.正在开发的新能源有太阳能、风能、海洋能、地热能、氢能、生物质能及核聚变能等.2.新能源的长处：新能源多为可再生能源，且污染较小.五、能源与环境1.化石能源的资源有限，并且对环境有很大的破坏.2.环境问题：化石能源的大批耗费带来的环境问题有温室效应、酸雨、光化学烟雾等.3.
4、可连续发展的中心是追求发展与资源、环境的均衡.判断以下说法的正误.能源是取之不尽、用之不断的.()(2)在利用能源的过程中，能量在数目上并未减少.()(3)能源是有限的，特别是惯例能源，如煤、石油、天然气等.()跟着人类科学技术的进步，人们总有一天会设计出不用耗能量，但能纷至沓来对外做功的机器.()(5)地球上总能量不变，因此我们不需要节约能源.()(6)大批耗费惯例能源会使环境恶化，因此倡议开发利用新能源.()2(1) 一、能量的转变与守恒自然界中不一样形式的能量可以相互转变，一种形式的能量减少必定陪伴着其余形式的能量增添，能量的总量保持不变.能量守恒定律的合用范围能量守恒定律是贯穿物理学的
5、基本规律，是在各种自然现象中广泛合用的一条规律.能量守恒定律的表达式E初E末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和.(2)E增E减，某些能量的增添量等于其余能量的减少许.应用步骤明确研究对象及研究过程；明确该过程中，哪些形式的能量在变化；确立参加转变的能量中，哪些能量增添，哪些能量减少；列出增添的能量和减少的能量之间的守恒式(或初、末状态能量相等的守恒式).3例1成立友善型、节约型社会深得民心，遍及于生活的方方面面.自动充电式电动车就是很好的一例，电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接.当骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以经过发电机向蓄电池充电，将其余形式的能转变为
6、电能积蓄起来.现有某人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图1中线所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图中线所示，则第二次向蓄电池所充的电能是()4图1答案A分析电动车在运动过程中的摩擦力大小不变，从题图看出，第二次的位移是第一次的3，故522用于充电的能量为初动能的5，由能量守恒定律得所充的电能为5Ek0200J，A正确.二、能源与人类生计的关系地球上的绝大部分能源本源于太阳的辐射能能源的分类能源分能源分类名称特色举例类方法5按形成一次能源自然形成，未经加工太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能或变换焦炭、木炭、蒸
7、汽、液化气、酒特色分二次能源由一次能源经过加工变换而成精、汽油、电能按利用惯例能源已大规模正常使用煤、石油、天然气太阳能、核能、地热能、海洋能、技术分新能源正在开发，或有新的利用方式沼气能、风能按可否可再生能源可循环使用、不断增补水能、风能、生物质能、地热能再生分不行再生能源短期内没法变换获取煤、石油、天然气按对环洁净能源对环境基本没有污染太阳能、海洋能、风能、水能境污染污染能源会严重污染环境化石燃料(煤、石油、天然气)状况分例62(多项选择)以下说法正确的选项是()煤、石油、天然气等燃料的最先本源可追想到太阳能汽油是一种洁净能源水能是可再生能源煤、石油等惯例能源是取之不尽、用之不断的答案AC
8、分析煤、石油、天然气等是动植物转变为的，其最先本源可追想到太阳能，选项A对；汽油燃烧会引起一些化合物的产生，以致有毒气体的生成，选项B错；水能是可再生能源，选项C对；煤、石油、天然气等储量是有限的，是不行再生能源，选项D错.针对训练(多项选择)能源可划分为一次能源和二次能源.自然界以现成形式供给的能源称为一次能源；需要依靠其余能源的能量间接制取的能源称为二次能源.以下表达正确的选项是()A.水能是二次能源B.电能是二次能源C.天然气是一次能源D.焦炉气是一次能源答案BC分析水能和天然气是自然界中已经存在的，是一次能源.电能是由其余形式的能转变的，焦炉气是炼油厂产生的副产品，故它们是二次能源，故
9、应选B、C.三、能源与人类社会发展、环境的关系能源的重要性：能源是社会存在与发展永久不行或缺的必要品，是公民经济运动的物质基础，它与资料、信息构成现代社会的三大支柱.2.化石能源：人们把煤、石油、天然气叫做惯例能源，人类耗费的能量主若是惯例能源.化石能源的积蓄是有限的.化石能源的大批耗费带来了环境问题.3.能源和环境污染(1)温室效应：石油、煤炭的燃烧增添了大气中二氧化碳的含量，因为二氧化碳对长波的辐射7有激烈的汲取作用，且像暖房的玻璃相同，只准太阳光的热辐射进来，不让室内长波热辐射出去，使地球气温上涨，这类效应叫温室效应.温室效应造成的影响：温室效应使两极的冰雪消融，海平面上涨，淹没沿海城市
10、，使海水倒流入河流，从而使耕地盐碱化；温室效应使全世界降水量变化，影响天气和植被变化，影响人体健康.酸雨：酸雨是指pH小于5.6的雨、雪或其余形式的大气降水.形成酸雨的主要原由是燃烧煤炭和石油，以及工业生产等开释到大气中的二氧化硫等物质使雨水酸度高升，形成“酸雨”，腐化建筑物、酸化土壤.(3)光化学烟雾：内燃机工作时的高温使空气和燃猜中的多种物质发生化学反响，产生氮氧化合物和碳氢化合物.这些化合物在大气中遇到紫外线的照耀，产生二次污染物质光化学烟雾.这些物质有毒，能引起人的多种疾病.别的，惯例能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染物.例3(多项选择)关于“温室效应”，以下说法中正8确的是()太阳能纷
11、至沓来地辐射到地球上，由此产生了“温室效应”石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增添了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应”C.“温室效应”使得地面气温上涨，两极冰雪消融D.“温室效应”使得土壤酸化答案BC分析“温室效应”的产生是因为石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增添了大气中二氧化碳的含量.它的危害是使地面气温上涨、两极冰雪消融、海平面上涨、淹没沿海城市、海水河流倒灌、耕地盐碱化等，故B、C正确.四、开发新能源新能源：指当前还没有被人类大规模利用而有待进一步研究、开发和利用的能源，如核能、太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等.2.无量无尽的太阳能：太阳是以其巨大的、无量无尽的辐射能形式供给地球
12、最洁净的能源.(1)数目巨大：太阳辐射功率为3.91026瓦.能到达地球表面的太阳能每年约相当于1.31014吨标准煤，是当前全世界所耗费的各种能量总和的104倍.(2)时间长远：依据天文学的研究结果，可知太阳系已存在大体5109年左右，预计尚可继续保持大体1010年之久.洁净安全：太阳能素有“干净能源”和“安全能源”之称，它不但毫无污染，也毫无危险.3.永葆青春的风能：风能是因为太阳辐射造成地球各部分受热不均匀而引起的空气流动所产生的能量.整个地球接收到的太阳辐射能约有0.2%被变换成风能，全世界的风能总量预计有1.61022J.这是一个巨大的潜伏的能源宝库，假如1%被利用，即可满足人类对能
13、量的所有需求.丰富干净的海洋能：包含潮汐能、波涛能、海流能、温差能等，它们不但可以再生，还具有不污染环境的长处.据科学家预计，世界海洋能源总量为40多万亿千瓦，这些能量超出目前生界能源花费的一万倍，假如开发出此中一小部分，即可满足人类对能源的所有需求.深藏不露的地热能：地球自己是一个巨大的天然储热库.地热能指地球内部可开释出来的热量.据预计，从地球内部每年传到地球表面的热量，相当于370亿吨标准煤燃烧时所放出的热量.新能源之新宠核能：在当前开发和利用的新能源中，核能特别重要.核能包含裂变能和聚变能，此中受控热核聚变的原料氘和氚可取自海洋，足够人类使用几十亿年，是取之不尽的能源.将来我国新能源之
14、星可燃冰(1)天然气水合物又称“可燃冰”，是分布于深海堆积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质.因其外观像冰相同并且遇火即可燃烧，因此又被称做“可燃冰”.9“可燃冰”特色：“可燃冰”分布广，资源丰富，据计算这类将来的能源可供人类使用上千年.“可燃冰”杂质少.我国“可燃冰”研究开采现状：2017年，我国在南海北部神狐海域进行的“可燃冰”试采获取成功；2017年3月28日第一口试采井开钻；2017年5月10日，从水深1266米海底以下203277米的天然气水合物矿藏开采出天然气.2017年11月3日，国务院正式同意将天然气水合物列为新矿种，成为我国第173个矿种.例4以下供热方式最有益于环境保护的是()用煤做燃料供热用石油做燃料供热用天然气或煤气做燃料供热用太阳能灶供热答案D10分析煤、石油、天然气等燃料的利用，令人类获取大批的内能，但因为这些燃猜中含有杂质以及燃烧不充分，使得废气中含有粉尘、一氧化碳、二氧化硫等物质，污染了大气，而太阳能是一种无
