1.“網(wǎng)絡(luò)式”復(fù)習法：即采用章、節(jié)、標題、要點四個層次對教材進行梳理；
2.提高“回頭率”：為了防止遺忘，就要采用提高“回頭率”的`方法，即看完一節(jié)、一章、一部分之后，再回頭掃視一遍，這樣知識得到了系統(tǒng)的鞏固，效果很好；
3.“空想法”：所謂空想法就是不看課本回想看過的內(nèi)容;或看課本的大綱填充細節(jié)；
4.樹形圖：選出一本較有代表性的參考書，通讀全書后，理出該領(lǐng)域研究的主要線索。
5.梳理錯題法：把綜合復(fù)習階段做過的所有習題重新瀏覽一遍；
6.“齊頭并進”法：在復(fù)習過程中，由于要復(fù)習的學科多，所以必須合理安排時間。
第22章 能源與可持續(xù)發(fā)展（高頻考點精講）
考點01 核能
【高頻考點精講】
一、能源
1、概念：凡是能為人類提供能量的物質(zhì)都叫做能源。
2、能源與能量是兩個不同的物理量，能源的利用過程實質(zhì)上就是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程，能量則是物體做功本領(lǐng)的量度。
3、生活中常見的能源：煤炭、石油、天燃氣、汽油、柴油、熱力、電力等。
二、新能源
1、新能源又稱非常規(guī)能源，是傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式，例如太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。
2、相對于傳統(tǒng)能源，新能源具有污染少、儲量大的特點，對于解決環(huán)境污染和資源枯竭問題具有重要意義。
三、能源的分類
1、從產(chǎn)生方式角度劃分
（1）一次能源：從自然界直接獲取的能源，例如，煤炭、石油、天然氣、水能、風能、太陽能、地熱能、潮汐能、生物質(zhì)能、核能。
（2）二次能源：無法從自然界直接獲取，必須經(jīng)過一次能源的消耗才能得到的能源，例如，電能、乙醇汽油、氫能、沼氣。
2、從是否可再生角度劃分
（1）可再生能源：可以從自然界中源源不斷獲取的能源，例如，水能、風能、太陽能、生物質(zhì)能、潮汐能。
（2）不可再生能源：不可能在短期內(nèi)從自然界得到補充的能源，例如，煤炭、石油、天然氣、核能。
【熱點題型精練】
1．如圖所示的四種能源中，屬于可再生能源的是（ ）
A．可燃冰 B．石油
C．天然氣 D．潮汐能
解：A、可燃冰消耗以后不會在短時間內(nèi)形成，故屬于不可再生能源，故A錯誤；
B、石油消耗以后不會在短時間內(nèi)形成，故屬于不可再生能源，故B錯誤；
C、天然氣消耗以后不會在短時間內(nèi)形成，故屬于不可再生能源，故C錯誤；
D、潮汐能可以在自然界中源源不斷的得到，是可再生能源，故D正確。
答案：D。
2．下列選項中，主要不是利用光能的是（ ）
A．植物的光合作用 B．燃氣燒水
C．太陽能路燈 D．太陽能熱水器
解：
A、植物的光合作用可以把太陽能轉(zhuǎn)化為化學能，是利用的太陽能，故A不符合題意；
B、燃氣燒水，是利用燃氣化學能，不是利用太陽能，故B符合題意；
C、太陽能路燈可以把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，是利用的太陽能，故C不符合題意；
D、太陽能熱水器可以把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用的太陽能，故D符合題意。
答案：B。
3．“綠色”能源的開發(fā)使用有賴于（ ）
A．各種新材料的出現(xiàn)B．社會的發(fā)展
C．非晶硅材料D．多晶硅材料
解：能源的利用要考慮可持續(xù)發(fā)展，既要滿足當代人的需要，又要考慮后人的需求，因此綠色能源的開發(fā)使用有賴于社會的發(fā)展，故B符合題意。
答案：B。
4．下列關(guān)于能源的說法正確的是（ ）
A．水能、風能和電能都是一次能源
B．天然氣是一種清潔的能源，人類可以無盡地開發(fā)利用
C．如果大量利用太陽能，可能使太陽能在短期內(nèi)消耗殆盡
D．煤、石油是當今人類利用的主要能源，它們是不可再生能源
解：A．風能、水能是一次能源，電能是二次能源，故A錯誤；
B．天然氣是一種清潔的能源，也是不可再生能源，人類不可以無盡地開發(fā)利用，故B錯誤；
C．太陽能是可再生能源，短時間之內(nèi)是消耗不完的，故C錯誤；
D．煤、石油雖然是當今人類利用的主要能源，但不能短期內(nèi)從自然界得到補充，是不可再生能源，故D正確。
答案：D。
5．如圖所示是利用太陽能電源工作的一種新型動力車。它上面的太陽能接收板提供電能，供電動機正常工作。太陽能屬于 可再生 （可再生或不可再生）能源。電動機正常工作時，將電能主要轉(zhuǎn)化為 機械 能。
解：（1）太陽能可從自然界不斷獲得，屬可再生能源；
（2）電動機工作時，主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能。
答案：可再生；機械。
6．為了保護地球，人們一直在從自然界中尋求清潔的“綠色”能源，請舉出一種你熟悉的“綠色”能源： 太陽能（或風能） ，并寫出其在生產(chǎn)、生活中的一項應(yīng)用： 太陽能熱水器（或風力發(fā)電） 。
解：清潔能源，即綠色能源，是指不排放污染物、能夠直接用于生產(chǎn)生活的能源，主要有風能、水能、太陽能等；
其應(yīng)用：風力發(fā)電、水力發(fā)電、太陽能熱水器（太陽能電池）等。（合理即可）
答案：太陽能；太陽能熱水器。
7．閱讀下列材料，回答問題。
自從原始人發(fā)現(xiàn)火的使用方法以后，能源就成為人類文明躍進的重要基礎(chǔ)。由于世界人口的急劇增加和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，能源的消耗持續(xù)增長。特別是近幾十年來，能源消耗增長速度明顯加快。
已探測的數(shù)據(jù)表明，目前作為人類主要能源的化石能源儲量并不豐富，而且化石能源開發(fā)利用后不能再生，如果長期大規(guī)模開采，不久的將來會消耗殆盡。另一方面，人類在耗用各種能源時，不可避免的會對環(huán)境造成影響。例如，化石能源產(chǎn)生了大量的內(nèi)能，其中相當一部分沒有被利用，從而造成了熱污染。同時，燃燒化石能源的產(chǎn)物：二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳和粉塵，對水、土壤、大氣也會造成污染。
因此許多人認為風力應(yīng)該取代燃油與煤礦做為發(fā)電的能源。如圖中的結(jié)構(gòu)物是籍由風力轉(zhuǎn)動葉片的風車。這些轉(zhuǎn)動讓風車推動的發(fā)電機產(chǎn)生電能。風越強，風車的葉片轉(zhuǎn)動越快，產(chǎn)生越多電力。但是在真實環(huán)境中，風速和電力并沒有直接關(guān)系。以下是真實環(huán)境中風力發(fā)電機的四個運作條件。
①當風速達到v1的時候，葉片開始轉(zhuǎn)動。
②當風速是v2的時候，所產(chǎn)生的電力（W）會達到最大。
③基于安全的理由，當風速大過v2的時候，葉片的轉(zhuǎn)動速度不會增加。
④當風速達到v3的時候，葉片會停止轉(zhuǎn)動。
就相同的風速而言，在海拔越高的地方，風車轉(zhuǎn)動得越慢。
（1）風力發(fā)電是將 機械 能轉(zhuǎn)化為電能。
（2）下列風速與電力的關(guān)系圖中， B 滿足文中所述風力發(fā)電機的四個運作條件。
（3）就相同的風速而言，在海拔越高的地方，風車轉(zhuǎn)動越慢這是因為海拔較高的地區(qū) 空氣稀薄 （選填“空氣稀薄”或“氣溫較低”）。
（4）與使用化石燃料如：煤礦和石油等發(fā)電相比，請描述風力發(fā)電特有的一項優(yōu)點。 無污染 。
解：
（1）風力發(fā)電機是通過空氣流動帶動發(fā)電機運動產(chǎn)生電能，即是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理制成的，故是將機械能轉(zhuǎn)化為電能；
（2）根據(jù)真實環(huán)境中風力發(fā)電機的四個運作條件：
①當風速達到v1的時候，葉片開始轉(zhuǎn)動；
②當風速是v2的時候，所產(chǎn)生的電力（W）會達到最大；
③基于安全的理由，當風速大過v2的時候，葉片的轉(zhuǎn)動速度不會增加；
④當風速達到v3的時候，葉片會停止轉(zhuǎn)動；
可知B圖正確；
（3）就相同的風速而言，在海拔越高的地方，風車轉(zhuǎn)動越慢這是因為海拔較高的地區(qū)，空氣越稀?。?br>（4）與煤礦和石油等發(fā)電相比，風力發(fā)電的優(yōu)點是可再生能源，無污染。
答案：（1）機械；（2）B；（3）空氣稀薄；（4）無污染。
考點02 核能
【高頻考點精講】
一、核能
1、原子核是由質(zhì)子和中子靠強大的核力緊密結(jié)合在一起的，一旦原子核分裂或聚合，就會釋放出巨大的能量，這就是核能。
2、獲得核能的兩種途徑：核裂變和核聚變。
3、優(yōu)點：（1）消耗很少燃料就可以產(chǎn)生大量電能；（2）核電站可以大大減少燃料運輸量。
4、缺點：一旦發(fā)生核泄漏事件，會產(chǎn)生放射性污染。
5、和平利用方式：核電站；非和平利用方式：原子彈。
二、核電站發(fā)電過程中的能量轉(zhuǎn)化
1、轉(zhuǎn)化過程：核能→內(nèi)能→機械能→電能。
（1）核反應(yīng)堆把核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，得到高溫水蒸氣；
（2）水蒸氣推動汽輪機轉(zhuǎn)動，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；
（3）汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，把機械能轉(zhuǎn)化為電能。
三、核聚變
1、在超高溫的條件下，將質(zhì)量很小的原子核結(jié)合成新的原子核，會釋放出更大的核能，這種反應(yīng)叫做核聚變，也叫熱核反應(yīng)。
2、氫的同位素氘與氚的聚變是自然界中最容易實現(xiàn)的聚變反應(yīng)。
四、核裂變
1、用中子轟擊較大的原子核，使其變成兩個中等大小的原子核，同時釋放出巨大的能量，這種反應(yīng)叫做裂變。
2、原子核裂變時釋放出核能，同時還會產(chǎn)生新的中子，這些中子又會轟擊其他原子核，導致一系列原子核持續(xù)裂變，釋放出大量核能，這就是鏈式應(yīng)。如圖所示，
五、核裂變與核聚變的比較
【熱點題型精練】
8．如圖所示，中國環(huán)流器二號M裝置在可控核聚變（人造太陽）上取得重大突破。核聚變過程中產(chǎn)生的能量是（ ）
A．核能B．動能C．機械能D．重力勢能
解：核聚變過程中產(chǎn)生的能量是核能。
故BCD錯誤，A正確。
答案：A。
9．繼高鐵之后，“華龍一號”核電裝置成為了我國的另一“國之重器”，目前已經(jīng)和多個國家簽訂了核能發(fā)電項目。如圖是核電站工作流程圖，關(guān)于流程中各裝置的能量轉(zhuǎn)化，正確的是（ ）
A．核反應(yīng)堆：核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B．蒸汽輪機：化學能轉(zhuǎn)化為動能
C．發(fā)電機：電能轉(zhuǎn)化為機械能
D．電取暖器：電能轉(zhuǎn)化為機械能
解：
A、核電站在發(fā)電過程中，核能先轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，使水的溫度升高，故A正確；
B、水受熱以后溫度升高，會產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣會推動蒸汽輪機轉(zhuǎn)動，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤；
C、蒸汽輪機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯誤；
D、電取暖器工作時，是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，故D錯誤。
答案：A。
10．人類對核能的開發(fā)和利用不斷取得新的進展，根據(jù)目前的科研水平，你認為下列關(guān)于原子彈和核電站的說法中正確的是（ ）
A．原子彈利用核裂變，核電站利用核聚變
B．原子彈利用核聚變，核電站利用核裂變
C．原子彈對聚變的鏈式反應(yīng)不加控制
D．核電站控制裂變的鏈式反應(yīng)速度
解：原子彈及核電站都是利用了重核的裂變，但原子彈是讓核能瞬間釋放，不加以控制，而核電站通過吸收中子而控制反應(yīng)速度，從而使能量緩慢釋放。
A、核電站也是利用的核裂變，故A錯誤；
B、原子彈是利用的核裂變，在反應(yīng)過程中不加控制讓能量瞬間釋放，故B錯誤；
C、原子彈應(yīng)用的是核裂變不是核聚變，故C錯誤；
D、核電站通過對中子的控制來控制裂變的鏈式發(fā)應(yīng)速度，故D正確。
答案：D。
11．關(guān)于核電站、能量和能源，下列說法正確的是（ ）
A．目前人類已建成的核電站，都是利用核聚變發(fā)電
B．核電站的核廢料可以直接堆放在露天垃圾場
C．所有能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程，都遵循能量守恒定律
D．水能，風能和太陽能都屬于不可再生能源
解：
A、核電站是利用核裂變來釋放能量的，不是利用核聚變，故A錯誤；
B、核廢料具有放射性，會對環(huán)境和生物造成嚴重的危害，不直接堆放在露天垃圾場，要做防輻射處理，故B錯誤；
C、所有能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程都遵循能量守恒定律，故C正確；
D、能夠源源不斷地從自然界中獲得或可重復(fù)利用的能源是可再生能源，太陽能、風能和水能是可再生能源，故D錯誤。
答案：C。
12．獲取核能有兩種途徑﹣﹣核裂變和核聚變，目前人類和平利用核能發(fā)電是如圖 甲 所示的途徑，氫彈爆炸的原理跟 乙 是一樣的。（選填甲或乙）
解：甲圖是核裂變的示意圖，乙圖是核聚變的示意圖。核電站利用核裂變發(fā)電，與圖甲所示原理相同。氫彈爆炸是核的聚變，與圖甲的原理一樣。
答案：甲；乙。
13．如圖所示，中國“人造太陽”﹣﹣大型核實驗裝置“東方超環(huán)”（EAST）實現(xiàn)1.2億攝氏度101秒等離子體運行，創(chuàng)造了世界新紀錄?！皷|方超環(huán)”的反應(yīng)原理與太陽類似，即通過 聚變 （選填“裂變”或“聚變”）釋放巨大的核能，原子核能又轉(zhuǎn)化為 內(nèi) 能，從而獲得上億度的高溫。
解：東方超環(huán)的反應(yīng)原理與太陽類似，通過核聚變釋放巨大的核能，此過程中能量轉(zhuǎn)化是原子核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
答案：聚變；內(nèi)。
14．閱讀《核電站》，回答問題。
核電站
核電站和原子彈都是采用核裂變的方式制造能量的。在原子彈中，對這種“鏈式反應(yīng)”是不加任何控制的，因此會產(chǎn)生巨大的，破壞性的爆炸，并會產(chǎn)生明顯的煙霧及氣體組成的蘑菇云。核電站反應(yīng)堆所用的核燃料，濃度比原子彈中的核反應(yīng)材料低，按程序正規(guī)操作一般不會發(fā)生核爆炸。
核電站將核燃料棒或核燃料芯塊中的能量釋放出來，并將它轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的示意圖如圖2所示，在圓頂狀的反應(yīng)堆中，核燃料棒發(fā)生裂變并釋放出熱能，然后利用這些熱能生成蒸汽，蒸汽被引入到一個獨立的建筑物中驅(qū)動汽輪機進行發(fā)電工作。
（1）核電站利用是核 裂變 來發(fā)電的。（選填“聚變”或“裂變”）
（2）水在蒸汽發(fā)生器中，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中需要 吸收 熱量。（填“吸收”或“放出”）
（3）有人認為核能的使用能夠節(jié)約正在被耗盡的化石燃料，有人認為繼續(xù)研究發(fā)展核能可能暫時會對我們有所幫助，但是世界上鈾的含量是有限的，而且核電站會產(chǎn)生放射性高，持續(xù)幾千年的廢料。面對有關(guān)核的爭議，請簡述你的看法 目前來看，核能的發(fā)展還是很有其必要性的，但從長遠看，人類還需要研究和開發(fā)安全的、可替代的新能源 。
解：（1）核電站是在核反應(yīng)堆放中，利用可控的核裂變來發(fā)電的。
（2）水在蒸汽發(fā)生器中，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程屬于汽化，汽化要吸收熱量。
（3）從目前人類面臨的能源狀況來看，化石能源依然是人類所利用的主要能源，其對環(huán)境的危害明顯較大，且儲量也逐年減少，人類面臨能源危機。核能在很大程度上彌補了這一能源缺口，只要我們善加利用，依存在很大的現(xiàn)實意義。
答案：（1）裂變； （2）吸收； （3）目前來看，核能的發(fā)展還是很有其必要性的，但從長遠看，人類還需要研究和開發(fā)安全的、可替代的新能源。
考點03 太陽能
【高頻考點精講】
一、太陽能
1、太陽能是由太陽內(nèi)部氫原子發(fā)生氫氦聚變釋放出巨大核能而產(chǎn)生的，來自太陽的輻射能量。
2、優(yōu)點：供應(yīng)時間長、分布廣闊、獲取方便、安全、干凈、不污染環(huán)境。
3、缺點：分散性廣、晝夜穩(wěn)定性差、可轉(zhuǎn)化率低。
4、地球上幾乎所有的能源都來自太陽能（核能、地熱能、潮汐能除外）。
二、太陽能的利用及轉(zhuǎn)化
1、利用途徑
（1）用集熱器把水等物質(zhì)加熱，例如，太陽能熱水器等；
（2）用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化成電能。
2、轉(zhuǎn)化途徑
（1）光熱轉(zhuǎn)換
①原理：利用太陽輻射加熱物體而獲得熱能。
②應(yīng)用：太陽能熱水器、反射式太陽灶、高溫太陽爐、地膜、大棚、溫室等。
（2）光電轉(zhuǎn)換
①原理：根據(jù)光電效應(yīng)，太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能。
②應(yīng)用：為無電場所提供電池，包括移動電源和備用電源、太陽能電子產(chǎn)品等。
【熱點題型精練】
15．太陽是太陽系中唯一的恒星，每時每刻向外輻射太陽能。下列關(guān)于太陽能的敘述中錯誤的是（ ）
A．煤、石油、天然氣等化石燃料中的能量最終來自于太陽能
B．太陽能集熱器可以吸收太陽輻射并轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C．太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能
D．太陽能來源于太陽內(nèi)部的核裂變
解：A、煤、石油、天然氣等化石燃料中的能量最終來自于太陽能，故A正確；
B、太陽能的利用之一：用集熱器把水等物質(zhì)加熱，太陽能集熱器內(nèi)部有涂黑的吸熱板，可以吸收太陽輻射并轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確；
C、在陽光照射時，太陽能電池可以將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，故C正確；
D、太陽能的能量來源是太陽內(nèi)部核聚變產(chǎn)生的，故D錯誤。
答案：D。
16．塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)是在空曠的地面上建立一高大的中央吸熱塔。塔頂上安裝固定一個接收器，塔的周圍安裝一定數(shù)量的定日鏡，通過定日鏡將太陽光聚集到塔頂?shù)慕邮掌鞯那惑w內(nèi)產(chǎn)生高溫，再將通過接收器的工作物質(zhì)加熱并產(chǎn)生高溫蒸汽，推動汽輪機進行發(fā)電，如圖所示，下列關(guān)于塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的說法中不正確的是（ ）
A．定日鏡是平面鏡，將太陽光反射到塔頂?shù)慕邮掌魃?br>B．太陽能是一次能源，且是可再生能源
C．在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生裂變，釋放出巨大的核能
D．塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換是：太陽能→內(nèi)能→機械能→電能
解：A、據(jù)題中提供的相關(guān)信息可以知道，定日鏡是平面鏡，是利用光的反射來改變光的傳播方向，而將太陽光反射集中到一個高塔頂部的接受器上，故A正確；
B、太陽能可以直接從自然界中獲取，并且可以短時間內(nèi)得到補充，屬于可再生的一次能源，故B正確；
C、在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變而釋放出巨大的核能，而不是裂變，故C錯誤；
D、據(jù)題中提供的相關(guān)信息可以知道，塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)是用收集的太陽能加熱水，再用產(chǎn)生高溫蒸汽，推動汽輪機進行發(fā)電，故其能量的轉(zhuǎn)化為：太陽能→內(nèi)能→機械能→電能，故D正確。
答案：C。
17．如圖為太陽能無人機，該飛機以太陽能為能量來源，主要作用是在高空中為偏遠地區(qū)提供上網(wǎng)服務(wù)，以下說法正確的是（ ）
A．太陽能無人機將接收到的太陽能全部轉(zhuǎn)化為機械能
B．太陽能無人機將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動能
C．太陽能是一種可再生能源
D．高能量電池為飛機提供動力，將電能轉(zhuǎn)化為化學能
解：A、由于在能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中存在能量的散失，所以太陽能無人機不能將接收到的太陽能全部轉(zhuǎn)化為機械能，故A錯誤；
B、太陽能無人機將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故B錯誤；
C、太陽能可以在自然界源源不斷地得到，屬于可再生能源，故C正確；
D、高能量電池為飛機提供動力時，先將化學能轉(zhuǎn)化為電能，然后將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故D錯誤。
答案：C。
18．太陽能是人類優(yōu)先開發(fā)和利用的新能源之一，關(guān)于太陽能的利用，下列說法正確的是（ ）
A．甲圖中，綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能
B．乙圖中，太陽能熱水器通過做功方式將太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能
C．丙圖中，太陽能交通信號燈將太陽能直接轉(zhuǎn)化為信號燈的光能
D．丁圖中，太陽能電池板向蓄電池充電時，化學能轉(zhuǎn)化為電能
解：A、綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能，故A正確；
B、太陽能熱水器是通過熱傳遞方式改變水的內(nèi)能，故B錯誤；
C、太陽能信號燈先將太陽能先轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為光能，故C錯誤；
D、太陽能電池板向蓄電池充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學能，故D錯誤。
答案：A。
19．2022年10月12日宇航員劉洋在空間站進行了太空直播授課，實現(xiàn)了天地互動，所需的電能主要來源于太陽能帆板。如圖所示，太陽能帆板是一種把太陽能轉(zhuǎn)化為 電 能的裝置，它相當于電路中的 電源 。
解：太陽能帆板是一種將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，是電能提供裝置，在電路中起著電源的作用。
答案：電；電源。
20．如圖是上海世博會中國館展出名為“葉子”的小型低碳化未來汽車。車頂部的巨型葉子實際上是一個高效光電轉(zhuǎn)換器，它可將太陽能轉(zhuǎn)化為 電 能；同時，該汽車還能將光電轉(zhuǎn)換中排放的高濃度二氧化碳轉(zhuǎn)化為電能并供車內(nèi)照明，或轉(zhuǎn)化為車內(nèi)的空調(diào)制冷劑，不但是“零排放”，還實現(xiàn)了“負排放”。以上能量的轉(zhuǎn)化過程中，能的總量 不變 （選填“增大”、“減少”或“不變”）。
解：葉子車的頂部安裝的是高效光電轉(zhuǎn)換器，它是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
能量既不能產(chǎn)生也不能消失，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式或是從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，能量的總量不變。
答案：電；不變。
21．光電效應(yīng)是物理學中一個重要而神奇的現(xiàn)象，愛因斯坦解釋為：光電效應(yīng)分為光電子發(fā)射、光電導效應(yīng)和阻擋層光電效應(yīng)，又稱光生伏特效應(yīng)。前一種現(xiàn)象發(fā)生在物體表面，又稱外光電效應(yīng)。后兩種現(xiàn)象發(fā)生在物體內(nèi)部，稱為內(nèi)光電效應(yīng)。外光電效應(yīng)是指被光激發(fā)產(chǎn)生的電子逸出物質(zhì)表面的現(xiàn)象（如圖甲），只有入射光的頻率高于一定值時，才能激發(fā)電子逸出物質(zhì)表面（在紅橙黃綠藍靛紫這七種色光中，紅光的頻率最低）。內(nèi)光電效應(yīng)是指被光激發(fā)所產(chǎn)生的電荷仍在物質(zhì)內(nèi)部運動，但使物質(zhì)的導電能力發(fā)生變化或在物體兩端產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象。
光敏電阻器是利用半導體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強度而改變的電阻器：入射光強，電阻減小；入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換。
利用太陽能的最佳方式是光伏轉(zhuǎn)換，就是利用光伏效應(yīng)，使太陽光射到太陽能電池上產(chǎn)生電流直接發(fā)電，光伏產(chǎn)業(yè)正日益成為國際上繼IT、微電子產(chǎn)業(yè)之后又一爆炸式發(fā)展的行業(yè)。
（1）外光電效應(yīng)會從物質(zhì)中激發(fā)出 D
A．原子 B．質(zhì)子 C．中子 D．電子
（2）太陽光經(jīng)過三棱鏡會分解為七種色光，這叫做光的 色散 現(xiàn)象，如果藍光照射到某金屬表面能產(chǎn)生外光電效應(yīng)，則下列光照射該金屬也一定能產(chǎn)生外光電效應(yīng)是 C
A．紅光 B．綠光 C．紫光 D．黃光
（3）太陽能屬于 可再生 能源（選填“可再生”或“不可再生”），太陽能電池是依據(jù) 內(nèi) （選填“內(nèi)”或“外”）光電效應(yīng)工作的，將光能轉(zhuǎn)化為 化學 能。
（4）圖乙為光敏電阻的工作原理圖，當光照強度發(fā)生變化時，小量程電流表的示數(shù)變化如圖 C
解：（1）讀材料可知，“外光電效應(yīng)是指被光激發(fā)產(chǎn)生的電子逸出物質(zhì)表面的現(xiàn)象”因此，外光電效應(yīng)會從物質(zhì)中激發(fā)出電子，故D符合題意；
（2）太陽光經(jīng)過三棱鏡后分解為紅橙黃綠藍靛紫七色光，這種現(xiàn)象叫做光的色散；
因為“只有入射光的頻率高于一定值時，才能激發(fā)電子逸出物質(zhì)表面”，而在可見光中，藍光照射到某金屬表面能產(chǎn)生外光電效應(yīng)，光的頻率是逐漸增大的，故紫光的頻率大，當照射到某金屬表面時能產(chǎn)生外光電效應(yīng)，故C符合題意；
（3）太陽能可從自然界不斷獲得，屬可再生能源；
太陽能電池是在物體兩端產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象，屬于內(nèi)光電效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)化為化學能；
（4）當光敏電阻器中入射光強時，電阻減小，入射光弱，電阻增大，因此，光強時，電阻小，電流大，且由于還有外光電效應(yīng)的存在，其圖線有一定的曲度，只有C符合題意。
答案：（1）D； （2）色散；C； （3）可再生；內(nèi)；化學；（4）C。
考點04 能源與可持續(xù)發(fā)展
【高頻考點精講】
一、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移
1、能量轉(zhuǎn)化：在一定條件下，一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化成另一種形式的能量，這種現(xiàn)象即為能量的轉(zhuǎn)化。
2、能量轉(zhuǎn)移：同種形式的能量從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，能量的形式并沒有發(fā)生變化，但存在的位置發(fā)生變化。
二、能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移具有方向性
1、能量轉(zhuǎn)化的方向性：我們利用的各種形式能量會自然地轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，散失到周圍的空氣中，但內(nèi)能不會自然地轉(zhuǎn)化成其他形式的能量。例如，電燈在工作時，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，被周圍的空氣吸收，最終變成了空氣的內(nèi)能，而空氣的內(nèi)能不會自動變成其他形式的能量。
2、能量轉(zhuǎn)移的方向性：熱傳遞過程中，熱量總是自然地由高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，所以內(nèi)能總是自然地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，而不會自然地從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體。
【熱點題型精練】
22．圖示為某市空氣中PM2.5的來源分布圖。PM2.5是指直徑小于等于2.5μm的顆粒物，其在空氣中的濃度越高，就代表空氣污染越嚴重。為減少PM2.5排放量，改善空氣質(zhì)量，下列措施不可取的是（ ）
A．植樹造林，增大城市綠地面積
B．開發(fā)使用太陽能、核能等新能源
C．加大火力發(fā)電投入，擴大火力發(fā)電規(guī)模
D．推行城市公共自行車系統(tǒng)，打造綠色交通
解：A、植樹造林，增大城市綠地面積，可以凈化環(huán)境，減小空氣污染，故A正確；
B、開發(fā)使用太陽能、核能等新能源，可以減少化石能源的利用，減小空氣污染，故B正確；
C、加大火力發(fā)電投入，擴大火力發(fā)電規(guī)模，會使得空氣污染越來越厲害，故C錯誤；
D、推行城市公共自行車系統(tǒng)，打造綠色交通，減少機動車輛的使用，減少空氣污染，故D正確；
答案：C。
23．關(guān)于水污染的說法正確的是（ ）
A．水的污染是造成水嚴重缺乏的次要原因
B．中國的飲水源污染嚴重
C．淡水污染嚴重，海水基本沒有污染
D．赤潮是海洋中的一種正常現(xiàn)象，對海洋生態(tài)環(huán)境沒有負面影響
解：A、水的污染是造成水嚴重缺乏的主要原因，故A錯誤；
B、中國的飲水源污染嚴重，全國90%的地下水遭受了不同程度的污染，其中60%污染嚴重，基本清潔的城市地下水只有3%，故B正確；
C、淡水污染嚴重，海水污染也很嚴重，故C錯誤；
D、赤潮是海水受污染后產(chǎn)生的一種現(xiàn)象，對海洋的生態(tài)環(huán)境有很大的影響，故D錯誤。
答案：B。
24．如圖是人類三次工業(yè)革命的進程圖，下列分析正確的是（ ）
A．蒸汽機的原理是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
B．電動機的原理是將機械能轉(zhuǎn)化為電能
C．超導體已經(jīng)普遍地應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)計算機
D．計算機是通過超聲波進行互聯(lián)的
解：A、蒸汽機屬于熱機，利用內(nèi)能做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故A正確；
B、電動機的原理是把電能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤；
C、超導材料對溫度的要求很高，目前并沒有普遍適用，故C錯誤；
D、計算機是通過電磁波進行互聯(lián)的，故D錯誤。
答案：A。
25．與世界能源結(jié)構(gòu)相比，我國目前的能源結(jié)構(gòu)存在不足，如圖所示，以下措施有利于優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)的是（ ）
A．繼續(xù)發(fā)揮產(chǎn)煤大國的優(yōu)勢
B．減小石油和天然氣的比重
C．嚴控核能、水電能的開發(fā)
D．加大可再生資源的開發(fā)利用
解：由圖可以看出我國能源以煤為主，污染大且煤屬于不可再生能源，儲量有限所以應(yīng)減少煤炭的使用，增加石油、天然氣、非化石能源的使用，對于核能這樣的非可再生能源，應(yīng)在保證安全的情況下提倡使用，水能有條件的地方應(yīng)大力提倡。
答案：D。
26．我國承諾2030年前，二氧化碳的排放不再增長，達到峰值之后逐步降低。請說出一種造成二氧化碳排放增加的常用能源名稱： 煤炭 ，減少碳排放人人有責，請說出一種能夠?qū)p少碳排放做出貢獻的出行方式： 近距離出行采用步行或騎行的方式，遠距離出行采用公交車等公共交通 。
解：目前我們使用的主要能源是煤炭、石油、天然氣，這些能源在使用過程中都會產(chǎn)生大量的二氧化碳，導致溫室效應(yīng)的進一步加劇。為減少二氧化碳的排放，我們應(yīng)盡量減小這些能源的使用量，如無必要不開車等。
答案：煤炭（或石油、天然氣）；近距離出行采用步行或騎行的方式，遠距離出行采用公交車等公共交通。
27．水是重要的自然資源，水資源不足，將嚴重影響人類的生存。請結(jié)合下表回答：
（1）我國人均水量約為2300m3?a﹣1，居世界第八十幾位，水資源緊缺程度為 輕度缺水 。
（2）研究表明，一節(jié)含汞、鎘、鉛等金屬的電池所造成的污染可使60t水無法飲用。若成年人每人每天飲水約2kg，則60t水能供一個人飲用約 82 年（一年按365天計，結(jié)果保留整數(shù)）。
（3）為保護有限的水資源，說說你在生活中節(jié)約用水或防止水污染的具體做法 一水多用 。
解：（1）我國的人均水量約為2300m3?a﹣1，從圖表中可查出，水資源緊缺程度為輕度缺水，答案：輕度缺水；
（2）60t水能供一個人飲用的時間為：60000kg2kg×365=82年；
（3）根據(jù)保護水資源的做法與日常生活實際情況：防止水污染方面工業(yè)廢水經(jīng)處理達標后再排放等；節(jié)約用水方面使用節(jié)水龍頭，用后擰緊水龍頭或一水多用等。
答案：（1）輕度缺水；（2）82；（3）一水多用。
28．閱讀下面短文，并回答問題。
汽車的尾氣
汽車為人類文明做出了巨大的貢獻，同時對自然生態(tài)環(huán)境的惡化，負有難以推卸的責任。
某些城市交通發(fā)達，車輛川流不息。行駛的汽車大量排放含氮氧化物、一氧化碳、碳氫化合物等廢氣。在強烈的日光作用下，這些排放物發(fā)生光化反應(yīng)，生成二次污染物。這是一種淺藍色、有刺激性的煙霧﹣﹣光化學煙霧。自20世紀50年代以來，光化學煙霧在世界上許多大城市都發(fā)生過，它造成莊稼等植物大面積受害，建筑物被腐蝕，大氣的能見度降低等。我國政府為了減少汽車尾氣帶給人們的危害，花費了大量的精力、財力。由于天然氣的熱值大、價格低、密度比空氣小，燃燒后生成物中不含鉛，污染少。因此，在北京街頭，隨處可見到用天然氣作為燃料的汽車，成為“綠色奧運”的一個新亮點。
（1）汽車排放的廢氣在 強烈日光 作用下，可能發(fā)生光化學反應(yīng)，生成光化學煙霧。
（2）針對環(huán)境污染，汽車使用天然氣作燃料的優(yōu)點是 尾氣中不含鉛，污染小 。
（3）鹽城市天然氣置換工程已基本完成，為防止天然氣泄漏造成危險，小明在家中安裝了報警器。如圖所示，你選擇報警器的安裝位置 A （填“A”或“B”），你選擇的理由是 天然氣的密度比空氣小 。
解：
（1）汽車廢氣在強烈的日光下發(fā)生光化學反應(yīng)，生產(chǎn)化學煙霧，對自然界造成嚴重危害；
（2）使用天然氣或液化石油氣作燃料的汽車優(yōu)點是尾氣中不含鉛，污染少；
（3）天然氣的密度小于空氣的密度，泄漏后會很快上升到室內(nèi)的上方，接觸報警器，因此報警器應(yīng)安裝在房間內(nèi)墻上方的位置（A處）。
答案：（1）強烈日光；（2）尾氣中不含鉛，污染?。唬?）A；天然氣的密度比空氣小。
比較
裂變
聚變
定義
較大原子核分裂為較小原子核的過程
質(zhì)量很小的原子核結(jié)合成較大原子核的過程
發(fā)生條件
中子轟擊較大原子核
超高溫
釋放核能大小
巨大
更加巨大
應(yīng)用或?qū)嵗?br>原子彈、核電站
氫彈、太陽內(nèi)部爆炸
水資源緊缺程度
輕度缺水
中度缺水
重度缺水
極度缺水
人均水M/m3?a﹣1（a為年的符號）
1700﹣3000
1000﹣1700
500﹣1000
＜500

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