5.4 能源与环境（重难点专练）物理粤教版必修第三册

**基本信息** 以分层判断与四维分析为核心方法，构建能源分类-转化规律-环境影响的逻辑体系，强化能量观念与科学态度。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |能源综合辨析与可持续应用|5题|分类判断题分层判断（一次/二次→可再生性）；材料分析题四维逻辑（转化方向性→资源局限→环境利弊→解决方案）；三维切入思维（资源-环境-转化规律）|从能源分类标准（一次/二次、可再生/不可再生等）到能量转化方向性，再到能源环境影响及可持续发展途径，形成概念生成-规律应用-问题解决的完整链条|

5.4能源与环境 题型01 能源综合辨析与可持续应用 ▌题型01 能源综合辨析与可持续应用 一、核心知识 1. 能源分类标准 ①一次能源：直接取自自然界（太阳能、水能、化石能源、核能）；二次能源：加工转换获得（电能、汽油）。 ②可再生能源：短期内能够再生（风能、水能、太阳能、生物质能）；不可再生能源：储量有限，消耗后难以再生（煤、石油、天然气、核能）。 ③常规能源：大规模长期使用；新能源：新近开发利用。 2. 能量转化的方向性：能量总量守恒，但耗散的内能无法自发回收再利用，可用的高品质能源不断减少。 3. 能源与环境：化石能源产生温室气体、酸性气体，引发温室效应、酸雨；清洁能源污染小；新能源普遍存在能量密度低、受地域天气限制的短板。 4. 可持续发展途径：提升能源利用效率、开发清洁能源、减少污染物排放。 二、解题方法 1. 分类判断题：分层判断，先区分一次/二次能源，再判断可再生性，杜绝概念混淆。 2. 材料分析问答题：固定四层答题逻辑：能量转化方向性→化石能源资源局限→不同能源的环境利弊→节能与新能源方案。 三、解题思维 牢牢区分两组易混概念：能量守恒 ≠ 能源无限； 解题从三个维度切入：资源储量、环境影响、能量转化规律，多角度完整作答，避免单一角度片面分析。 1.C 2.B 3.C 4.AC 5.BCD 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.4能源与环境 题型01 能源综合辨析与可持续应用 ▌题型01 能源综合辨析与可持续应用 一、核心知识 1. 能源分类标准 ①一次能源：直接取自自然界（太阳能、水能、化石能源、核能）；二次能源：加工转换获得（电能、汽油）。 ②可再生能源：短期内能够再生（风能、水能、太阳能、生物质能）；不可再生能源：储量有限，消耗后难以再生（煤、石油、天然气、核能）。 ③常规能源：大规模长期使用；新能源：新近开发利用。 2. 能量转化的方向性：能量总量守恒，但耗散的内能无法自发回收再利用，可用的高品质能源不断减少。 3. 能源与环境：化石能源产生温室气体、酸性气体，引发温室效应、酸雨；清洁能源污染小；新能源普遍存在能量密度低、受地域天气限制的短板。 4. 可持续发展途径：提升能源利用效率、开发清洁能源、减少污染物排放。 二、解题方法 1. 分类判断题：分层判断，先区分一次/二次能源，再判断可再生性，杜绝概念混淆。 2. 材料分析问答题：固定四层答题逻辑：能量转化方向性→化石能源资源局限→不同能源的环境利弊→节能与新能源方案。 三、解题思维 牢牢区分两组易混概念：能量守恒 ≠ 能源无限； 解题从三个维度切入：资源储量、环境影响、能量转化规律，多角度完整作答，避免单一角度片面分析。 1．（24-25高二上·上海·课后作业）当今世界的主要能源是（　　） A．太阳能 B．核能 C．化石能源 D．电能 【答案】C 【详解】太阳能和核能是正在开发和利用的新能源，在人类当前利用的能源中，化石能源——煤、石油、天然气仍占绝对地位，而电能是二次能源，由化石能源或新能源转化而来。 故选C。 2．（23-24高二下·广东茂名·阶段检测）茂名市为了推动新农村建设，在很多乡村道路上安装了太阳能路灯。白天太阳能电池板对蓄电池充电，晚上蓄电池的电能供给路灯照明。下列说法正确的是（    ） A．太阳能不属于清洁能源 B．太阳能电池板不可以将太阳能100％转化为电能 C．倾斜杆对路灯的作用力方向平行于倾斜杆向上 D．能量在转化或转移过程中，其总量保持不变，故节约能源没有必要 【答案】B 【详解】A．太阳能属于清洁能源，故A错误； B．太阳能电池板不可以将太阳能100％转化为电能，故B正确； C．由于新能源路灯受重力和倾斜杆的作用力作用而处于静止状态，故倾斜杆对新能源路灯的作用力与其重力等大反向，方向竖直向上，故C错误； D．能量在转化或转移过程中，其总量保持不变，但是会有部分能量不能被回收利用，故节约能源还是必要，故D错误。 故选B。 3．（23-24高二下·浙江嘉兴·期末）嘉兴火车站被誉为“森林中的火车站”，还是一座会发电的火车站。车站屋顶铺设了1.2万块面积均为0.72m2的光伏组件，发电总功率最大约为1.2×106W。已知太阳辐射的总功率约为4×1026J/s，太阳与地球之间的距离约为1.5×1011m，因大气的影响，阳光垂直射到地面附近的能量约为太阳辐射到地球能量的一半，则（　　） A．一块光伏组件接收到的太阳辐射功率约为100W B．单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量约为2800J C．该光伏组件的光电转换效率约为20% D．一块光伏组件工作一天可发电约2.4kWh 【答案】C 【详解】AB．单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量约为 一块光伏组件接收到的太阳辐射功率约为 AB错误； C．一块光伏组件的发电功率为 该光伏组件的光电转换效率约为 C正确； D．一块光伏组件工作一天可发电约 D错误。 故选C。 4．（多选）下列能源中，哪些属于不污染环境的新能源（　　） A．太阳能 B．天然气 C．风能 D．沼气 【答案】AC 【详解】AC．新能源如海洋能、地热能、风能、太阳能等，不会污染环境，故AC符合题意； BD．常规能源如石油，天然气等不属于新能源，也会污染环境。沼气属于生物质能源，属于新能源，但生产和使用过程中可能产生少量污染物（如硫化氢），故BD不符合题意。 故选AC。 5．（多选）PM2.5主要来自化石燃料、生物质、垃圾的焚烧，为了控制污染，我们要节约及高效利用能源。下列说法中正确的是（　　） A．我们应立即停止使用化石能源，控制污染 B．人类应多开发与利用地热能、风能等新能源 C．应发展新的发电技术，提高能源利用效率 D．对垃圾进行分类处理，变废为宝 【答案】BCD 【详解】化石能源目前不能够完全被替代，因此不能立即停止，为了控制污染，我们要节约及高效利用能源。人类应多开发与利用地热能、风能等新能源。应发展新的发电技术，提高能源利用效率。对垃圾进行分类处理，变废为宝。 故选BCD。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.4能源与环境 题型01 能源综合辨析与可持续应用 ▌题型01 能源综合辨析与可持续应用 一、核心知识 1. 能源分类标准 ①一次能源：直接取自自然界（太阳能、水能、化石能源、核能）；二次能源：加工转换获得（电能、汽油）。 ②可再生能源：短期内能够再生（风能、水能、太阳能、生物质能）；不可再生能源：储量有限，消耗后难以再生（煤、石油、天然气、核能）。 ③常规能源：大规模长期使用；新能源：新近开发利用。 2. 能量转化的方向性：能量总量守恒，但耗散的内能无法自发回收再利用，可用的高品质能源不断减少。 3. 能源与环境：化石能源产生温室气体、酸性气体，引发温室效应、酸雨；清洁能源污染小；新能源普遍存在能量密度低、受地域天气限制的短板。 4. 可持续发展途径：提升能源利用效率、开发清洁能源、减少污染物排放。 二、解题方法 1. 分类判断题：分层判断，先区分一次/二次能源，再判断可再生性，杜绝概念混淆。 2. 材料分析问答题：固定四层答题逻辑：能量转化方向性→化石能源资源局限→不同能源的环境利弊→节能与新能源方案。 三、解题思维 牢牢区分两组易混概念：能量守恒 ≠ 能源无限； 解题从三个维度切入：资源储量、环境影响、能量转化规律，多角度完整作答，避免单一角度片面分析。 1．（24-25高二上·上海·课后作业）当今世界的主要能源是（　　） A．太阳能 B．核能 C．化石能源 D．电能 2．（23-24高二下·广东茂名·阶段检测）茂名市为了推动新农村建设，在很多乡村道路上安装了太阳能路灯。白天太阳能电池板对蓄电池充电，晚上蓄电池的电能供给路灯照明。下列说法正确的是（    ） A．太阳能不属于清洁能源 B．太阳能电池板不可以将太阳能100％转化为电能 C．倾斜杆对路灯的作用力方向平行于倾斜杆向上 D．能量在转化或转移过程中，其总量保持不变，故节约能源没有必要 3．（23-24高二下·浙江嘉兴·期末）嘉兴火车站被誉为“森林中的火车站”，还是一座会发电的火车站。车站屋顶铺设了1.2万块面积均为0.72m2的光伏组件，发电总功率最大约为1.2×106W。已知太阳辐射的总功率约为4×1026J/s，太阳与地球之间的距离约为1.5×1011m，因大气的影响，阳光垂直射到地面附近的能量约为太阳辐射到地球能量的一半，则（　　） A．一块光伏组件接收到的太阳辐射功率约为100W B．单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量约为2800J C．该光伏组件的光电转换效率约为20% D．一块光伏组件工作一天可发电约2.4kWh 4．下列能源中，哪些属于不污染环境的新能源（　　） A．太阳能 B．天然气 C．风能 D．沼气 5．PM2.5主要来自化石燃料、生物质、垃圾的焚烧，为了控制污染，我们要节约及高效利用能源。下列说法中正确的是（　　） A．我们应立即停止使用化石能源，控制污染 B．人类应多开发与利用地热能、风能等新能源 C．应发展新的发电技术，提高能源利用效率 D．对垃圾进行分类处理，变废为宝 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $