内容正文:
第5章 能源及其利用
第1课时 能源的分类
第一节 认识能源
1.【核心素养·科学观念】(2025江苏淮安中考)下列能源中属
于可再生能源的是 ( )
A.煤 B.天然气
C.石油 D.风能
D
解析 风能可以在自然界里源源不断地得到补充,属于可再
生能源,煤、石油、天然气不能在短期内从自然界得到补充,
属于不可再生能源,故D正确。
2.下列属于二次能源的是 ( )
A.天然气 B.电能
C.核能 D.风能
B
解析 一次能源是指直接取自自然界、没有经过加工转换的
各种能量和资源;二次能源是转化过形式的能源,故天然气、
核能、风能是一次能源,电能是二次能源。
3.(2025舟山期中)人类生活、生产、学习、研究都离不开能
源,下列能源中既属于一次能源又属于可再生能源的是( )
A.太阳能 B.石油
C.天然气 D.核能
A
解析 太阳能是可以直接从自然界获取的能源,属于一次能
源,同时属于可再生能源;其余三类能源均为不可再生能源,故
A正确。
4.研究能源利用,实现可持续发展是21世纪全世界的共同任
务。能源按照不同的方式进行分类,下列四种能源中,能归入
图示阴影部分的是 ( )
A.电能 B.核能
C.太阳能 D.化石能源
C
解析 太阳能属于可再生能源,也属于一次能源,同时属于新
能源,故C正确。
5.以下有关天然气的说法,正确的是 ( )
A.天然气的主要成分是甲烷
B.煤、石油、天然气都是可再生能源
C.天然气燃烧属于物理变化
D.使用天然气作燃料,燃烧越充分热值越大
A
解析 天然气的主要成分是甲烷,故A正确;煤、石油、天然
气是古代生物的化石沉积形成的,属于化石燃料,它们形成过
程非常漫长,在短时间内无法再生,属于不可再生能源,故B错
误;物理变化是指没有新物质生成的变化,化学变化是指有新
物质生成的变化,天然气燃烧会生成二氧化碳和水等新物质,
属于化学变化,而不是物理变化,故C错误;热值是燃料本身的
一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧是否
充分等均无关,所以使用天然气作燃料,无论燃烧是否充分,其
热值都不变,故D错误。故选A。
6.浙江化石能源紧缺,但有丰富的“风光核储”资源,下列说
法正确的是 ( )
A.热电厂用煤作燃料,是因为煤具有内能
B.蓄电池可以将电能转化为化学能进行储存
C.核能发电、光伏发电、风力发力、火力发电都是利用电磁
感应原理发电的
D.发电机工作时将电能转化为机械能
B
解析 热电厂用煤作燃料,是因为煤具有化学能,燃烧时将化
学能转化为内能,故A错误;蓄电池可以将电能转化为化学能
进行储存,故B正确;核能发电、风力发力、火力发电都是利
用电磁感应原理发电的,光伏发电直接将光能转化为电能,故
C错误;发电机工作时将机械能转化为电能,故D错误。故选B。
7.【情境素材·科技成就】2020年12月1日,中国探月工程“嫦
娥五号”登陆月球表面进行土壤采样,并于当月17日携带月
球土壤返回,中国由此成为第三个携带月球样品返回地球的
国家。下列能源中,不可能作为“嫦娥五号”在月球上的工
作能源的是( )
A.太阳能 B.天然气
C.电能 D.核能
B
解析 不可能作为“嫦娥五号”在月球上的工作能源的是天
然气,因为天然气燃烧需要氧气,月球上是真空环境,燃料无法
燃烧。
8.如图所示是在高速路有安全隐患的路段安装的爆闪警示
灯。下列说法正确的是( )
A.太阳能是一种不可再生能源
B
B.太阳能电池板可以将太阳能转化为电能
C.地热能和太阳能一样,来源于太阳
D.太阳能电池板可以把太阳能100%转化为电能
解析 太阳能是一种可再生能源,A错误;太阳能电池板可以将太阳能转化为电能,B正确;地热能是指从地球内部获取的
能源,是一种可再生能源,地热能不是来自太阳,C错误;太阳能
电池板工作时会有能量损耗,不可以把太阳能100%转化为电
能,D错误。故选B。
9.(2025江苏徐州中考)蓝藻能在水中快速生长,科学家尝试控
制它们的光合作用来产生电能,使蓝藻成为一种新能源。下
列关于这种新能源的说法,正确的是 ( )
A.是一种化石能源
B.来源于太阳
C.属于非清洁能源
D.属于不可再生能源
B
解析 化石能源是由古代生物的遗骸经过漫长地质年代形成
的,蓝藻是当前可直接利用的生物资源,不属于化石能源,故A
错误;蓝藻通过光合作用将太阳能转化为化学能,科学家通过
控制其光合作用产生电能,本质上能量仍来源于太阳,故B正
确;蓝藻在产生电能的过程中,不会释放污染物,属于清洁能源,
故C错误;蓝藻可以通过繁殖不断再生,属于可再生能源,故D
错误。
10.我国科技突飞猛进,发展速度振奋人心。关于下列四款车
的说法正确的是( )
A.氢能源公交车使用的是清洁能源
B.磁悬浮列车使用的电能属于一次能源
C.5G+北斗汽车使用的燃油是可再生能源
D.月球车所用的太阳能是通过核裂变释放出来的
A
解析 氢在燃烧过程中产生水,所以氢能源公交车使用的是
清洁能源,故A正确;磁悬浮列车以电能为动力来源,电能属于
二次能源,故B错误;燃油不能够在短时间内得到补充,属于不
可再生能源,故C错误;月球车所用的太阳能是原子核聚变时
释放出的能量,故D错误。
11.目前人们正致力于开发太阳能、核能、风能、海洋能、氢能……其中核能是_________(选填“可再生”或“不可再生”)能源,核电站利用原子核_______(选填“聚变”或“裂变”)释放的能量发电,电能属于_________(选填“一次能源”或“二次能源”)。
二次能源
裂变
不可再生
解析 核能利用了放射性核材料,一旦消耗不可再生,属于不
可再生能源;原子弹和核电站都是利用原子核裂变的链式反
应;电能是通过消耗一次能源而得到的能源,故属于二次能源。
12.【核心素养·探究实践】太阳能作为一种新能源,已被人类广泛使用,如太阳能路灯,其核心部件是光电板,光电板吸收太
阳能转化为电能并储存起来。某兴趣小组要研究光电板吸收
太阳能的多少与哪些因素有关,他们有如下猜想:
猜想1:光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关;
猜想2:光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积有关;
猜想3:光电板吸收太阳能的多少与光电板的颜色有关。
为了验证以上猜想,他们让光电板对相同的LED灯供电,进行
了实验,记录的实验数据如表:
序号 光电板的
面积/m2 光照时
间/min 光电板的
颜色 LED灯的发光时间/
min
1 0.1 10 深蓝 30
2 0.1 20 深蓝 60
3 0.2 10 深蓝 60
4 0.3 10 深蓝 90
5 0.1 10 绿色 20
6 0.1 10 白色 5
(1)该实验中,光电板吸收太阳能的多少是通过____________
_______反映的。
(2)分析表中________(填表中的序号)两组数据得出的结论
是:光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关。
(3)分析表中数据可知,制作太阳能光电板用_______色最好。
(4)分析表中1、3、4三组数据,得出的结论是______________
____________________________________________________
___________。
能越多
光电板的颜色相同时,光电板的面积越大,光电板吸收的太阳
在光照时间、
深蓝
1和2
光时间
LED灯的发
解析 (1)该实验中,光电板吸收太阳能的多少是通过LED灯
的发光时间反映的,因为LED灯发光时间越长说明光电板吸
收太阳能越多,反之越少。
(2)分析表中1和2两组数据得出的结论是:光电板吸收太阳能
的多少与光电板的光照时间有关。
(3)分析表中数据可知,制作太阳能光电板用深蓝色最好;因为
深蓝色的光电板吸收太阳能效果最好,其他条件相同时,LED
的发光时间也最长。
(4)分析表中1、3、4三组数据,得出的结论是在光照时间、光
电板的颜色相同时,光电板的面积越大,光电板吸收的太阳能
越多。
13.(2025绍兴上虞模拟)环境与能源问题是当今社会备受关注
的热点。
(1)现在人类以化石燃料为主要能源,常见的化石燃料有:煤、
石油、________。
(2)化石燃料的燃烧,会导致很多环境问题,某些地方出现了雾
霾天气,PM2.5是造成这种天气的“元凶”之一。PM2.5是指
大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称可入肺颗粒物,
下列行为能产生PM2.5的是_________。
ABCD
天然气
A.就地焚烧垃圾
B.为方便出行,使用私家车
C.大力发展火力发电
D.工业生产产生的废气直接排放
(3)化石燃料的燃烧会产生CO2,这是引发温室效应的最主要原
因,自然界中消耗CO2的主要途径是______________________。
(4)化石燃料的燃烧对空气质量的影响很大,因此我们要注重
开发和使用新能源,有待开发的新能源有________(写一种即
可)。
地热能
绿色植物的光合作用
解析 (1)煤、石油、天然气属于三大化石燃料。
(2)垃圾就地焚烧会产生烟尘,污染空气;汽车排放的尾气也是
造成空气污染的原因之一;火力发电通常使用煤炭,煤炭燃烧
会产生有害气体和烟尘;工业生产产生的废气直接排放,会产
生有害气体和烟尘,污染空气。
(3)二氧化碳是植物进行光合作用的原料,自然界中绿色植物
的光合作用能消耗二氧化碳。
(4)风能、水能、太阳能、潮汐能和地热能都是有待开发和
使用的新能源。
$第5章 能源及其利用
第2课时 能源与社会发展
第一节 认识能源
1.(2025丽水模拟)杭州亚运会场馆采用清洁能源和可再生能
源供电。下列能源可实现的是 ( )
A.石油 B.太阳能
C.天然气 D.核能
B
解析 石油属于不可再生能源,同时也不属于清洁能源,故A
不合题意;太阳能可以源源不断从自然界获得,属于可再生能
源,同时不会对环境造成污染,属于清洁能源,故B符合题意;天
然气燃烧时生成无污染的水,属于清洁能源,但天然气属于不
可再生能源,故C不合题意;合理地利用核能、处理核废料对
环境的破坏比较小,所以核能属于清洁能源,但核能属于不可
再生能源,故D不合题意。故选B。
2.下列属于可再生能源的一组是 ( )
A.煤、潮汐能 B.石油、地热能
C.天然气、风能 D.太阳能、水能
D
解析 像太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能等能源,在
自然界中是可以再生的能源,为可再生能源;而像煤、石油、
天然气、核能等能源,使用之后在短时间内无法在自然界中
再次产生的能源,是不可再生能源。故选D。
3.(2025温州乐清模拟)成都正全面加强人居环境建设,让市民
“望得见山,看得见水,记得住乡愁”,要实现这样的愿景,节能
减排,使用新能源势在必行。下列说法不正确的是 ( )
A.生物质能、地热能、海洋能、太阳能都是新能源
B.氢燃料发动机能够将化学能全部转化为机械能
C.能源的大量消耗使人类面临严重的能源危机
D.节能问题的核心是提高能量利用中的转化效率
B
解析 化石燃料是常规能源,生物质能、地热能、海洋能、
太阳能都是新能源,故A正确;热机在工作时并不能将燃料所
蕴藏的化学能全部用来对外做有用功,有很大一部分能量在
工作过程中损耗掉了,故B错误;很多能源属于不可再生能源,
能够利用的能源不断减少,人类面临严重的能源危机,故C正
确;节能问题的核心是提高能量的转化效率,故D正确。故
选B。
4.目前常用的能源有煤、石油、天然气、风能、水能、太阳
能等,其中属于可再生能源的是( )
A.煤、石油、天然气 B.风能、水能、太阳能
C.风能、水能、煤 D.潮汐能、煤、太阳能
B
解析 煤、石油、天然气等,它们是不能再生的,风能、水
能、太阳能都是可再生能源,故B正确。
5.下列能源不是来自太阳的是 ( )
A.石油 B.煤
C.天然气 D.核电站的核能
D
解析 煤、石油、天然气蕴含的能量仍然来自太阳能,煤、
石油、天然气仅是太阳能的另一种载体形式。核能是原子裂
变或聚变产生的能。
6.(2026江苏南通崇川期末)全球空气污染问题日益严重,许多
城市的空气质量指数持续超标,影响人们的健康和生活质
量。下列做法不利于减少空气污染的是 ( )
A.积极推广使用新能源公交车
B.限制、禁止燃放烟花爆竹
C.田间焚烧秸秆,净化环境
D.火力发电厂进行脱硫、控尘处理
C
解析 积极推广使用新能源公交车,限制、禁止燃放烟花爆
竹,火力发电厂进行脱硫、控尘处理等,都有利于减少空气污
染,故A、B、D不符合题意;焚烧秸秆会生成有害气体和烟尘,
不利于减少空气污染,故C符合题意。
7.氢能源是一种极其理想的新能源,其燃烧放出的热量大,且
生成物不污染环境。但氢能源目前还不能广泛使用,关于其
原因,下列说法错误的是 ( )
A.制氢的资源很丰富,但制取成本很高
B.缺乏高效、经济的制氢方法
C.缺乏高效、价廉的贮氢材料
D.氢气的化学性质很活泼,常温下就会爆炸
D
解析 氢气的化学性质很活泼,但是常温下不会发生爆炸,故
D错误,符合题意。
8.随着城市化进程的加快,环保、轻便、舒适的电动自行车越
来越受人们青睐,试分析电动自行车所消耗的能源属于
( )
①一次能源 ②二次能源 ③可再生能源
④不可再生能源 ⑤常规能源 ⑥新能源
A.②⑤ B.①②③
C.②③④ D.③④⑤
A
解析 电能是由一次能源经过加工转化以后得到的能源产
品,属于二次能源;可再生能源与不可再生能源是在一次能源
的前提下进行分类的,所以电能既不是可再生能源,也不是不
可再生能源;新能源包括太阳能、风能、核能、地热能等,所
以电能不是新能源,而是常规能源,故只有②⑤正确。故
选A。
9.为了实现“碳达峰、碳中和”的战略目标,我国大力发展绿
色清洁能源,减少碳排放保护环境,以下不利于碳中和的是
( )
A.火力发电 B.水力发电
C.风力发电 D.光伏发电
A
解析 太阳能、水能、风能都是可再生能源,没有碳排放,火
力发电有碳排放,故A符合题意。
10.【核心素养·科学观念】下列关于太阳能的说法错误的是
( )
A.太阳能是可供人类利用的新能源,它是二次能源
B.太阳能分布广阔,获取方便
C.太阳能安全、清洁,利用太阳能不会给环境带来污染
D.对于人类来说,太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源
A
解析 太阳能有着巨大的开发潜力,是新能源,但它可以直接
从自然界获取,是一次能源,故A错误;太阳能分布广阔,获取方
便,故B正确;太阳能具有安全、清洁的特点,利用太阳能不会
给环境带来污染,故C正确;太阳能对人类来说是一种取之不
尽、用之不竭的能源,故D正确。
11.(2026江苏扬州广陵月考)能源的利用需要考虑可持续发
展。理想能源需要具备环境破坏小、足够丰富、可再生等条
件,以下各种形式的能源中可作为理想能源的是 ( )
A.太阳能 B.天然气
C.石油 D.煤炭
A
解析 太阳能是清洁能源、无污染,可作为理想能源;天然
气、石油、煤炭都是化石燃料,使用过程中会产生污染,故A
符合题意。
12.关于能量与能源,下列说法错误的是 ( )
A.能量的转化、能量的转移,都是有方向性的
B.人类在耗用各种能源时,不可避免地会对环境造成影响
C.化石能源、水能、核能不能在短期内从自然界得到补充,
这类能源称为不可再生能源
D.可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向
C
解析 化石能源、核能不可能在短期内从自然界得到补充,
所以它们属于不可再生能源;而水能可以从自然界不断地得
到补充,属于可再生能源,故C错误。
13.可燃冰,即天然气水合物,是一种由天然气(主要是甲烷)和
水在高压低温条件下形成的固态结晶物质,具有高能量密度
和低污染特性,被视为未来的理想替代能源。可燃冰与石油
一样都是_________(选填“可再生”或“不可再生”)能
源。1 m3可燃冰可以释放出175 m3的天然气,这些天然气完全
燃烧释放出的热量是_____________J;若这些热量有50%被10 t
初温为10 ℃的水吸收,水的温度能够上升_______℃。[q天然气=
3.6×107 J/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
75
6.3× 109
不可再生
解析 可燃冰与石油一样都是化石能源,短期内不能获得补
充,属于不可再生能源;1 m3的“可燃冰”相当于的天然气的
体积为V=175 m3,这些天然气完全燃烧产生的热量:Q放=Vq天然气
=175 m3×3.6×107 J/m3=6.3×109 J;若这些热量有50%被10 t的水
吸收,水吸收的热量:Q吸=ηQ放=50%×6.3×109 J=3.15×109 J,由Q
= cmΔt得,加热后水上升的温度:Δt= =
=75 ℃。
14.如图所示,是矗立在我国东海的风力发电厂,风力发电机靠
叶片在风力的推动下转动,带动发电机发电,把风能转化为电
能。
(1)风力发电机的工作原理是_________。
(2)风能属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能
可再生
电磁感应
源。
(3)看得到近处发电机的底座而看不见远处发电机的底座可
以作为下列哪一项观点的证据______。
A.地球是个球体
B.地球上海洋水占96.53%
C.地球在自转
A
解析 (1)风力发电机的工作原理是电磁感应。
(2)风能属于可再生能源。
(3)由于地球是一个球体,所以看得到近处发电机的底座而看
不见远处发电机的底座,故A符合题意。
15.【情境素材·科技成就】近期,氢燃料电池公交车已经在一
些城市投入运行。如图所示是氢燃料电池的工作原理:将氢
气输送到燃料电池板B极,经过催化剂(铂)的作用,氢分子变成
氢离子和电子,氢离子经过质子交换膜到达燃料电池板A极,
电子经外部电路到达燃料电池板A极,从而在外电路中产生持
续的电流,电子到达燃料电池板A极后,氧分子、电子和氢离
子变为水。
(1)氢燃料电池的发电原理被称为“电解水的逆反应”,该原
理的化学方程式是___________________________。
2H2+O2 2H2O
(2)燃料电池板A极相当于电源的_______(选填“正极”或
“负极”)。
(3)根据上述信息和所学知识,关于氢燃料电池公交车的说法
合理的是_________(填字母)。
A.氢燃料电池所用能源属于清洁、无污染能源
B.质子能通过质子交换膜,电子不能通过质子交换膜
C.电池内部参加反应的氢气和氧气的质量比是2∶1
D.考虑到氢气的性质,氢燃料电池公交车内应安装防爆装置
E.氢燃料电池发电并带动公交车运行时包含的能量转化过程
ABDE
正极
是:化学能→电能→机械能
解析 (1)水通电分解生成氢气和氧气,则氢燃料电池的发电
原理为氢气和氧气在催化剂的条件下反应生成水,反应的化
学方程式是2H2+O2 2H2O。
(2)氢离子经过质子交换膜到达燃料电池板A极,氢离子属于
阳离子,阳离子向正极移动,因此燃料电池板A极相当于电源
的正极。
(3)氢燃料电池工作过程中不会产生对环境不友好的物质,氢
能源属于清洁、无污染能源,A合理;质子可以通过质子交换
膜,电子不能通过质子交换膜,B合理;参加反应的氢气和氧气
的质量比为(2×2)∶32=1∶8,C不合理;氢气有可燃性,属于易
燃易爆物,因此氢燃料电池公交车内应安装防爆装置,D合理;
氢燃料电池发电并带动公交车运行时包含的能量转化过程
是:化学能→电能→机械能,E合理。
$