第6章 第1、2节 能源、环境与人类生存能源的开发与环境保护-2020-2021学年高中物理选修3-3【导学教程】同步辅导（鲁科版）word

第1、2节　能源、环境与人类生存能源的开发与环境保护 知识点一　能源环境与人类生存 [自学教材] 1．各种能源 (1)定义：能源是提供可利用能量的物质资源或自然过程。 (2)分类： ①一次能源：人类从自然界中直接获得的能源。如煤、石油、天然气、水力、太阳能、核燃料等。 ②二次能源：一次能源经过加工转换成的另一种形态的能源。如电能、焦炭、煤气、汽油、煤油、蒸汽等。 (3)来源：地球上的能源绝大部分直接或间接来自太阳。 2．能源与人类、环境与人类生存 (1)人类利用能源的历史阶段： ①火的发现和利用。 ②畜力、风力、水力等自然动力的利用。 ③化石燃料的开发和利用。 ④电的发现和开发利用。 ⑤核能的发现和开发利用。 (2)人类生存环境的基本因素：大气、水土、森林和生物。 [重点诠释] 各种能源的比较 能源分类方法 能源分类名称 特点 举例 按形成或 转换特点分 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 二次能源 由一次能源经加工转换而成 焦炭、木炭、蒸汽、液化气、酒精、汽油、电能 按利用技术分 常规能源 已大规模正常使用 煤、石油、天然气、水能 新能源 正在开发，或有新的利用方式 太阳能、核能、地热能、海洋能、沼气、风能 按可否再生分 可再生能源 可循环使用，不断补充 水能、风能、生物质能、地热能 不可再生能源 短期内无法转换获得 煤、石油、天然气、核燃料 按对环境污 染情况分 清洁能源 对环境基本上没有污染 太阳能、海洋能、风能、水能 污染能源 会严重污染环境 化石燃料(煤、石油) [典题强化] 1．以下说法正确的是 A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能[来源:Z。xx。k.Com] B．汽油是一种清洁能源 C．水能是不可再生能源 D．煤、石油等常规能源是取之不尽用之不竭的 解析　煤、石油、天然气等是动植物转化成的，其来源可追溯到太阳能，选项A对；汽油燃烧会产生一些有毒气体，选项B错；水能是可再生的能源，选项C错；煤、石油等储量是有限的，是不可再生能源，选项D错。故选A。 答案　A 知识点二　能源的开发与环境保护 [自学教材] 1．常规能源 煤、石油、天然气。 2．电能的生产 电能主要来源于火力发电厂和水力发电站，目前火力发电厂的发电效率大约为40%。 3．能源的开发与环境保护 (1)造成的环境问题： ①煤：煤的开采造成地面环境的破坏；煤是常规能源中污染最严重的燃料。 ②石油：开采、运输过程中的泄漏，各种烃类化合物对环境造成污染。 (2)常规能源利用过程中的污染： ①工厂排放的烟尘。 ②工厂生产中产生的不能降解的物质。 ③噪声污染。 (3)减小污染的措施： ①对煤进行净化。 ②对煤进行气化和液化。 ③汽车安装电控喷嘴和新一代催化转化装置。 4．可再生能源的开发 (1)水能： ①水力发电。 ②建设水电站会淹没大量土地，改变生态环境，对生态系统造成不同程度的破坏。 (2)太阳能： ①应用方式：光—电转换，直接将太阳能转化为电能，如太阳电池；光—热转换，主要有太阳能集热器和太阳能热水器。 ②面临问题：太阳能的利用受昼夜、天气的影响较大，并且不容易储存。 (3)风能：风的动能可以间接转变为电能或其他形式的能，风力发电的困难在于发电机的结构设计，受地域的限制。 [重点诠释] 1．常规能源对环境的影响 (1)石油和煤燃烧产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，产生了“温室效应”，引发了一系列问题，如两极的冰雪融化、海平面上升、海水倒灌、耕地盐碱化……这些都是自然对人类的报复。 (2)温室效应的成因、危害及改善措施： ①成因：温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。 ②危害：温室效应会导致全球变暖，海平面上升，气候变化，疾病增多等。 ③改善措施：调整能源结构，控制二氧化碳的过量排放。具体实施时可以从以下两方面进行：一是提高能源利用率，如改进设备、技术，树立节约能源消费观等；二是开发新能源，如多使用核能、水能、太阳能、风能等。 2．新能源开发及类型 化石燃料的日益枯竭和环境污染的日益加剧，严重威胁着人类的可持续发展，改变能源现状的最有效的途径就是开发和利用新能源。新能源包括以下几种： (1)太阳能：太阳向外辐射能量时是以太阳为球心的球状辐射，在利用地球面积时是垂直于光传播方向上的面积，即πR2，而不是地球表面积4πR2(R指地球半径)。 (2)风能：空气流动所形成的动能称为风能，它是太阳能转化的一种形式。风能的利用是将空气的动能转化为其他形式的能。 (3)波浪能：主要的开发形式是海洋潮汐发电。 (4)氢能：是21世纪重要的能源载体，储量丰富，运输方便，而且不会污染环境。 (5)核能：通常有两种释放方