4.2能源及其利用（講義）（解析版）

浙教版九年級下冊第四章第2節(jié)

能源及其利用

【知識點(diǎn)分析】

一.能源的種類

1.人們的生產(chǎn)和生活中涉及的能源有：化石能源(煤、石油、天然氣)、太陽能、水能、風(fēng)

能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、核能和潮汐能等?/p>

2.根據(jù)獲取方式對能源分類：

（1）一次能源：化石能源、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑四芎统毕艿瓤梢灾苯訌淖匀唤绔@

取的能源，稱為一次能源。

（2）二次能源：我們利用的電能，無法從自然界直接獲取，而是通過一次能源的消耗才能

得到，稱為二次能源。

3.根據(jù)是否可以再生對能源分類：

（1）不可再生能源：化石能源、核能等不可能在短時(shí)間內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，它們屬于不

可再生能源。

（2）可再生能源：太陽能、水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可以從自然界源源不斷地得到，它們

屬于可再生能源。

4.新能源的類別：太陽能、水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒊毕芎秃四艿取?/p>

二.化石能源

第1頁共19頁.

1.化石能源：煤、石油、天然氣等都是千百萬年前埋藏在地下的動植物經(jīng)過漫長的

地質(zhì)年代形成的，通常稱為化石能源。

2.煤：煤的主要成分是碳，它是由地球上古代的陸地植物在沼澤中大量沉積，經(jīng)長期演變而

成的。大約在距今幾千萬年至幾億年之間，地球上曾有過氣候非常溫暖濕潤、植物非常茂盛

的時(shí)期。后來，由于地殼運(yùn)動，大批生長繁茂的植物被埋藏在地下，在缺氧的條件下，經(jīng)過

復(fù)雜的變化，逐步形成了煤。

3.石油：石油是埋藏在地下的一種可燃性液體能源，是由多種物質(zhì)組成的混合物。我們平時(shí)

使用的汽油、煤油和柴油等都是從石油中提煉出來的。石油的形成過程和煤相似，千百萬年

以前，低等生物遺骸大量沉積，隨著沉積層的不斷增加，導(dǎo)致溫度和壓力上升，經(jīng)過漫長的

地質(zhì)年代這些有機(jī)物慢慢變成了石油。在石油的形成過程中，還釋放出天然氣。天然氣是多

種成分組成的混合氣體燃料，其主要成分是甲烷。石油和天然氣滲流到堅(jiān)硬的巖石層，并在

巖層下面集聚起來。世界上石油的貯量比煤少得多，分布也更不均衡。

三.新能源

1.能源需求量大的背景：隨著人類社會的不斷發(fā)展，人們對能源的需求量也在不斷地增加。

當(dāng)今世界正從以化石能源為主的常規(guī)能源時(shí)期，向著以核能及可再生能源（太陽能、風(fēng)能、

第2頁共19頁.

水能、生物質(zhì)能)為主的新能源時(shí)期過渡。

2.太陽能：太陽幾乎是我們所使用的各種能量的源泉。在太陽向外輻射的能量中，只有二十

二億分之一傳遞到地球，其中又只有不到一半被地球接收。即使這樣，地球上每年獲得的太

陽能仍然是十分巨大的。太陽每秒鐘輻射到地球上的能量相當(dāng)于600萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放出

的能量。地球自形成以來就受到太陽的照射，在漫長的演化過程中所積累的太陽能是我們今

天所用大部分能源的源泉。今天，我們開采化石能源來獲取能量，實(shí)際上就是在開采上億年

前地球所接收的太陽能。

3.太陽能的利用：人類對太陽能的利用有著悠久的歷史，人們很早以前就知道利用太陽能取

暖、曬衣物、發(fā)展農(nóng)業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類找到了更多利用太陽能的方法和途徑。

例如，人們利用太陽能熱水器加熱水，利用太陽能灶做飯，利用光伏電池將太陽能直接轉(zhuǎn)化

成電能，建造太陽能電廠將太陽能轉(zhuǎn)化為電能等。

4.核能：包括裂變能和聚變能兩種類型。目前運(yùn)行的核電站都是利用裂變能來發(fā)電的。由于

原子核裂變時(shí)會產(chǎn)生放射性較強(qiáng)的核廢料和公眾對核能安全性的擔(dān)心等因素的存在，限制了

這類核電站的進(jìn)一步發(fā)展。

5.潮汐能：海洋的潮汐中蘊(yùn)藏著巨大的能量。在漲潮的過程中，洶涌而來的海水具有很大的

動能，而隨著海水水位的升高，就把海水的巨大動能轉(zhuǎn)化為勢能；在落潮的過程中，海水奔

騰而去，水位逐漸降低，勢能又轉(zhuǎn)化為動能。潮汐發(fā)電就是利用海灣、河口等有利地形，建

筑水壩，形成水庫，大量蓄積海水，并利用安裝在大壩中的水輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

6.風(fēng)能：風(fēng)具有能量，是一種天然能源?？諝饬鲃铀俣仍娇欤L(fēng)能就越大。風(fēng)力發(fā)電就是利

用風(fēng)力推動葉輪轉(zhuǎn)動，然后葉輪帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電能。在風(fēng)力發(fā)電場上安裝多臺大型風(fēng)

力發(fā)電機(jī)，并根據(jù)地形和主風(fēng)向排列，共同向電網(wǎng)供電。

7.生物質(zhì)能：生物質(zhì)能是以化學(xué)能的形式儲存在生物體中的太陽能，它來源于綠色植物的光

合作用。地球上的植物進(jìn)行光合作用所消耗的能量，占太陽照射到地球總輻射能量的02%。

第3頁共19頁.

生物質(zhì)能主要來自于柴薪、人畜糞便、城市生活垃圾、綠色植物等。

四.合理利用和開發(fā)能源

1.合理利用能源：節(jié)約能源與提升利用效率，開發(fā)新能源

2.提升能量利用效率：如循環(huán)利用家電和交通工具；購買能提高能源利用效率的新產(chǎn)品；在

房屋上安裝絕熱材料、太陽能電池板或安裝新型窗戶來提高能源利用效率；發(fā)電廠使用可就

近獲取的替代型能源以減少對化石能源的依賴等。

3.開發(fā)新能源：在節(jié)約能源和提高能源利用效率的基礎(chǔ)上，我們還需要開發(fā)新技術(shù)以拓展能

源來源，且要逐步轉(zhuǎn)向以利用核能及可再生能源（太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能)為主的

新能源。

4.合理利用和開發(fā)能源的意義：能源的大量使用，極大地提高了人們的生活質(zhì)量，推動人

類社會不斷向前發(fā)展。但是，對常規(guī)能源的過度開發(fā)和利用，也不可避免地給人類生存環(huán)境

造成了嚴(yán)重影響。為保障人類不斷增長的能源需求，需要改變現(xiàn)有能源利用的不合理結(jié)構(gòu)和

能源利用方式，探究能源利用的新途徑，開發(fā)出滿足人類可持續(xù)發(fā)展的理想能源，最終實(shí)現(xiàn)

人類與自然、環(huán)境的和諧發(fā)展。

【例題分析】

【例1】2020年12月1日，中國探月工程“嫦娥五號”登陸月球表面進(jìn)行土壤采樣，并于當(dāng)

月17日攜帶2kg多的月球土壤返回，中國由此成為繼美國、前蘇聯(lián)之后第三個攜帶月球樣

品返回地球的國家。下列能源中，不可能作為“嫦娥五號”在月球上的工作能源的是

（）

A．太陽能B．天然氣C．電能D．核能

第4頁共19頁.

【答案】B

【解析】月球上沒有空氣，而天然氣的燃燒需要氧氣，所以天然氣在月球上無法使用，而

太陽能、電能和核能不受影響。故選B。

2．關(guān)于海洋能源的敘述，正確的是（）

A．海洋能源主要是指海底石油、煤和天然氣等B．屬可再生能源，無污染

C．能量密度大，開發(fā)利用較方便D．開發(fā)工程投資小，效益高

【答案】B

【解析】海洋能源通常指海洋中所蘊(yùn)藏的可再生的自然能源,主要為潮汐能、波浪能、海流

能(潮流能)、海水溫差能和海水鹽差能等，海底石油、煤和天然氣等是海底礦產(chǎn)資源，A

選項(xiàng)錯誤；海洋能源屬可再生能源，無污染，B選項(xiàng)正確；海洋能源能量密度小，開發(fā)利

用不方便，C選項(xiàng)錯誤；海洋能源開發(fā)工程投資大，但效益不高，D選項(xiàng)錯誤。故選B。

3．下列關(guān)于能源的說法中正確的是()

A．煤、石油是當(dāng)今人類使用的主要能源，它們是可再生能源

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，可使太陽能在短期內(nèi)消耗殆盡

D．水能和風(fēng)能可以從自然界里得到，是可再生能源

【答案】D

【解析】A．煤、石油是當(dāng)今人類利用的主要能源，它們是不可再生能源，故A錯誤。

B．天然氣是一種清潔的能源，也是不可再生能源，消耗后不可在短時(shí)間內(nèi)從自然界得到

補(bǔ)充的能源，故B錯誤。

C．太陽能是可再生能源，取之不盡用之不竭，故C錯誤。

D．水能和風(fēng)能可以從自然界里得到，是一次能源，也是可再生能源，故D正確為答案。

4．為全力打造“西湖藍(lán)”，杭州對環(huán)境進(jìn)行了全面整治，如：大力推廣使用各類清潔能源、

新能源等。目前杭州純電動公交已占運(yùn)營車輛的90%左右。下列有關(guān)敘述合理的是

（）

A．電能、核能、汽油屬于新能源

B．用汽油做燃料的汽車排出的廢氣主要對人體消化道造成嚴(yán)重影響

C．大量使用純電動公交可以減少尾氣排放

D．純電動公交在充電過程中將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

【答案】C

第5頁共19頁.

【解析】A、電能和汽油均不屬于新能源，故A不正確；

B、用汽油做燃料的汽車排出的廢氣主要對人體呼吸道造成嚴(yán)重影響，故B不正確；

C、電動車不會產(chǎn)生污染，大量使用純電動公交可以減少尾氣排放，故C正確；

D、純電動公交在充電過程中將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能存儲起來，故D不正確。故選C。

5．下列關(guān)于信息和能源的說法中，正確的是（）

A．頻率越高的電磁波在空中傳播得越快

B．汽車?yán)眯l(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航，其信息傳遞的媒介與“B超相同”

C．核電站利用核裂變獲取能量，太陽內(nèi)部則是發(fā)生核聚變釋放能量

D．太陽能、天然氣和鈾礦都屬于可再生能源

【答案】C

【解析】A.電磁波傳播的速度為光速，與頻率大小無關(guān)，故A錯誤；

B.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)傳遞信息利用的是電磁波，“B超”是利用超聲波，故B錯誤；

C.核能分為核裂變能和核聚變能兩種，核能發(fā)電是利用鈾原子核裂變時(shí)放出的核能來發(fā)電

的，太陽和許多恒星內(nèi)部都進(jìn)行著大規(guī)模的聚變反應(yīng)，并以光和熱的形式將核能輻射出

來，故C正確；

D.太陽能屬于可在生能源，天然氣和鈾礦屬于非可再生能源，故D錯誤。

6．下列屬于新能源的是（）

A．煤B．石油C．天然氣D．潮汐

【答案】D

【解析】新能源是指在新技術(shù)的基礎(chǔ)上系統(tǒng)開發(fā)利用的能源，如太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)

能、地?zé)崮?、海洋能、核能、氫能等。與傳統(tǒng)能源相比，新能源普遍具有污染小、儲量

大、分布廣的特點(diǎn)。

7．“轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，推行低碳生活”的主題旨在倡導(dǎo)節(jié)約能源和利用清潔能源，減少溫室氣

體二氧化碳的排放。下列措施①少用煤作燃料；②減少使用私家車次數(shù)、多乘公交車或騎

自行車；③廢舊電池回收再利用；④開發(fā)新能源如太陽能；⑤焚燒廢舊塑料可解決“白色

污染”中，符合該主題的有效措施是

A．①②④B．①②③⑤C．①③④D．①②③④

【答案】A

【解析】①少用煤作燃料，可以減少溫室氣體的排放，符合該主題；②減少使用私家車次

數(shù)、多乘公交車或騎自行車可以減少石油、天然氣等能源的消耗，減少溫室氣體的排放，

第6頁共19頁.

符合該主題；③廢舊電池回收再利用為了防止土壤和水體污染，與低碳生活無關(guān)；④開發(fā)

新能源如太陽能可以減少化石燃料的使用，降低溫室氣體的排放，符合該主題；⑤焚燒廢

舊塑料會生成二氧化碳和有毒物質(zhì)，與低碳生活的觀念相反，不符合低碳生活的主題；綜

上所述，符合低碳生活主題的有①②④，A選項(xiàng)正確。故選A。

8．“能源與環(huán)境”是世界各國共同面臨的問題，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境是當(dāng)代每個公民的責(zé)

任。下列有關(guān)做法中錯誤的是（）

A．將廢舊電池丟棄在池塘中B．盡可能用公共交通工具代替私家車出行

C．用節(jié)能燈替換白熾燈D．夏季使用空調(diào)，溫度不設(shè)置過低

【答案】A

【解析】A、將廢舊電池丟棄在池塘中會造成廢舊電池組的金屬污染水體，選項(xiàng)錯誤；

B.盡可能用公共交通工具代替私家車出行可以減少機(jī)動車尾氣的排放，減少空氣污染，選

項(xiàng)正確；

C.用節(jié)能燈替換白熾燈可以節(jié)約電能，選項(xiàng)正確；

D、夏季使用空調(diào)，溫度不設(shè)置過低可以節(jié)約電能，選項(xiàng)正確，故選A。

9．“轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，推行低碳生活”的主題旨在倡導(dǎo)節(jié)約能源和利用清潔能源，減少溫室氣

體二氧化碳的排放。下列措施中，符合該主題的是

①減少用煤作燃料

②減少使用私家車次數(shù)，多乘公交車或騎自行車

③廢舊電池回收再使用

④開發(fā)新能源，如太陽能

⑤焚燒廢舊塑料以便解決“白色污染”

A．①②④B．①②③⑤

C．①③④D．①②③④

【答案】A

【解析】低碳經(jīng)濟(jì)就是指通過開發(fā)新能源，盡可能地減少煤炭、石油、天然氣等高碳能源

消耗，減少溫室氣體的排放，達(dá)到社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)。

①少用煤作燃料，可以減少溫室氣體的排放，故正確；

②少用汽車、多乘公交車或騎自行車可以減少石油、天然氣等高碳能源消耗，減少溫室氣

體的排放，故正確；

③廢舊電池回收再利用是為了防止土壤和水體污染與低碳生活無關(guān)；故錯；

第7頁共19頁.

④開發(fā)新能源可以有效降低人類對煤、石油、天然氣的依賴，減少高碳能源消耗，故正

確；

⑤焚燒廢舊塑料會生成二氧化碳和有毒物質(zhì)與低碳經(jīng)濟(jì)的理念相反；故錯；

10．下列關(guān)于在核電站的說法錯誤的是（）

A．能量轉(zhuǎn)化過程是：核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能

B．核反應(yīng)堆中發(fā)生的是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)

C．發(fā)生泄漏時(shí)會對人和生物造成傷害

D．核廢料不會對環(huán)境造成污染

【答案】D

【解析】A.核電站是利用鈾原子核裂變時(shí)放出的核能來發(fā)電的，能量轉(zhuǎn)化過程是：核能→

內(nèi)能→機(jī)械能→電能，故A正確；

B.核電站主要利用可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)來發(fā)電的，故B正確；

C.核電站發(fā)生泄漏時(shí)產(chǎn)生的核輻射會對人和生物造成傷害，故C正確；

D.核廢料有放射性，會對環(huán)境造成污染，故D錯誤。

11.充分燃燒1kg天然氣和煤所產(chǎn)生CO2和SO2的質(zhì)量如圖所示，下列說法不正確的是

（）

A．等質(zhì)量的煤和天然氣充分燃燒，產(chǎn)生CO2的量接近，但產(chǎn)生SO2的量卻相差較大

B．煤、天然氣充分燃燒產(chǎn)生的CO2和SO2是導(dǎo)致酸雨的主要?dú)怏w

C．煤、天然氣及石油等是重要的化石燃料，屬于不可再生能源

D．由圖示可知，提倡將煤改為天然氣作燃料，有利于改善空氣質(zhì)量

【答案】B

【解析】A、由圖示信息可知，等質(zhì)量的煤和天然氣充分燃燒，產(chǎn)生CO2的量接近，但產(chǎn)

生SO2的量卻相差較大，選項(xiàng)正確；

B、二氧化硫是造成酸雨的主要?dú)怏w，而二氧化碳不會導(dǎo)致酸雨，而是導(dǎo)致溫室效應(yīng)，選

項(xiàng)錯誤；

第8頁共19頁.

C．煤、天然氣及石油等是重要的化石燃料，屬于不可再生能源，選項(xiàng)正確；

D、由圖示可知，提倡將煤改為天然氣作燃料，可以減少二氧化硫的排放，有利于改善空

氣質(zhì)量，選項(xiàng)正確。

12．農(nóng)作物秸稈是一種十分寶貴的資源。農(nóng)作物秸稈綜合利用對于農(nóng)民增收、環(huán)境保護(hù)、

資源節(jié)約意義重大。

（1）人們禁止用焚燒這種方式處理秸稈，是因?yàn)榉贌龝斐蒧____污染；

（2）利用秸稈可生產(chǎn)乙醇，生產(chǎn)過程中涉及到如下反應(yīng)

酶

C6H12O62C2H5OH2CO2，則該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的_____；

（3）隨著社會的進(jìn)步，可以推廣使用下列哪些能源替代秸稈作燃料_____（填字母）。

A．煤B．天然氣C．太陽能

【答案】大氣分解反應(yīng)BC

【解析】（1）農(nóng)作物的秸稈焚燒會產(chǎn)生有害氣體和煙塵而造成空氣污染；

（2）由化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)是由一種物質(zhì)生成另外兩種新物質(zhì)，屬于分解反應(yīng)；

（3）煤炭燃燒會產(chǎn)生污染物；天然氣、太陽能都能代替秸稈作燃料。

13．如圖為四旋翼無人機(jī)，它的操控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)“一鍵起飛、一鍵返回、GPS懸停、規(guī)

劃航線自動飛行和自動跟蹤”等功能，

（1）它的操控系統(tǒng)是靠______________傳遞信息的；

（2）無人機(jī)是利用電能來工作的，電能屬于__________(選填一次能源或二次能源)；

（3）無人機(jī)采用太陽能電池，這是利用太陽能的三種方式中的______________________

轉(zhuǎn)換（選填光—熱、光—電或光—化學(xué)）

【答案】電磁波二次能源光—電

【解析】(1)四旋翼無人機(jī)，它的操控系統(tǒng)是靠電磁波傳遞信息的。

(2)我們生活中所使用的電能都是通過其他形式的能轉(zhuǎn)化而來的，是二次能源。

(3)太陽能電池是將光能轉(zhuǎn)化為電能，所以是利用太陽能的三種方式中的光—電轉(zhuǎn)換。

14．閱讀下列材料，回答相關(guān)問題：

第9頁共19頁.

材料一：氫氣作為未來理想能源的優(yōu)點(diǎn)：來源廣泛，可以由水制得；燃燒的熱值高，大約

是汽油熱值的兩倍；最突出的優(yōu)點(diǎn)是燃燒產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境；燃燒生成的水還可繼續(xù)

制氫，反復(fù)循環(huán)使用。氫能源的開發(fā)主要有兩種：一是電解水的方法，但消耗電量太多，

成本高，不經(jīng)濟(jì)，不能大規(guī)模地制取氫氣。第二種方法，也是最理想的制氫方法是尋找合

適的光分解催化劑，使水在太陽光的照射下分解產(chǎn)生氫氣。

材料二：太陽能具有總量巨大、安全經(jīng)濟(jì)、清潔無污染等優(yōu)點(diǎn)。人類利用太陽能有三大技

術(shù)領(lǐng)域，即光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換和光化轉(zhuǎn)換。光電轉(zhuǎn)換就是太陽能電池把太陽能直接轉(zhuǎn)換

成電能；光化轉(zhuǎn)換包括光合作用、光電化學(xué)作用、光敏化學(xué)作用及光分解反應(yīng)，目前該技

術(shù)領(lǐng)域尚處在實(shí)驗(yàn)研究階段。

材料三：太陽能可以就地開發(fā)利用，不存在運(yùn)輸問題，尤其對交通不發(fā)達(dá)的農(nóng)村、海島和

邊遠(yuǎn)地區(qū)更具利用價(jià)值。如圖是某海島上一村民建在房頂上的分布式光伏電站，它屬于家

用并網(wǎng)型太陽能發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電功率為2千瓦，該電站發(fā)的電，滿足自家使用后，多余的

并入電網(wǎng)。

(1)①水分解產(chǎn)生氫氣的過程屬于_____變化。

②該并網(wǎng)型太陽能發(fā)電系統(tǒng)，光照6小時(shí)能發(fā)電_____千瓦時(shí)。

(2)對于氫能源和太陽能的開發(fā)，你認(rèn)為以下課題中具有研究價(jià)值的是_____。(填字母)

A．尋找直接從空氣中分離氫氣的方法，節(jié)約制氫成本

B．尋找合適的催化劑，使水在太陽光照射下分解產(chǎn)生氫氣

C．尋找制作太陽能電池的新型材料，提高光電轉(zhuǎn)換效率

(3)面對“能源危機(jī)”和“環(huán)境問題”，從自身出發(fā)，談?wù)勗谌粘Ｉ钪形以撛趺醋?。請寫出?/p>

項(xiàng)具體做法：_____。

【答案】化學(xué)12BC紙用雙面，人走燈滅等(合理即可)

【解析】（1）①水分解后生成了新物質(zhì)—?dú)錃夂脱鯕?，所以該反?yīng)屬于化學(xué)變化，故填

化學(xué)；

②并網(wǎng)型太陽能發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電功率為2千瓦，光照6小時(shí)能發(fā)電為：2千瓦×6小時(shí)=12

千瓦時(shí)，故填12。

第10頁共19頁.

（2）A空氣中氫氣的含量微乎其微，沒有研究價(jià)值，選項(xiàng)錯誤；

B在合適的催化劑作用下，可將地球上最多的物質(zhì)--水分解為氫氣是一種可行的，具有研

究價(jià)值，選項(xiàng)正確；

C尋找制作太陽能電池的新型材料，提高光電轉(zhuǎn)換效率是可行的，選項(xiàng)正確，故選BC。

（3）日常生活中節(jié)約能源的措施：紙用雙面，人走燈滅等，禁止吸煙、不隨地丟垃圾、使

用脫硫煤、使用清潔燃料等，故填紙用雙面，人走燈滅等。

15．2011年3月11日，日本地震使福島第一核電站發(fā)生核泄漏，引起人們的恐慌。這是

因?yàn)楹瞬牧现杏幸恍┓派湫晕镔|(zhì)，這些物質(zhì)產(chǎn)生的放射線大量作用于人畜時(shí)會造成很大的

傷害。核電站在發(fā)電的時(shí)候?qū)⒑四苻D(zhuǎn)化為能，當(dāng)前核電站獲得核能的途徑是

（選填“輕核聚變”或“重核裂變”）。

【答案】核能重核聚變

【解析】核電站是通過可控的重核裂變來獲取能量的；核電站發(fā)電過程：核能先轉(zhuǎn)化為水

的內(nèi)能，水受熱以后溫度上升會產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣會推動蒸汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動，將內(nèi)能

轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，蒸汽輪機(jī)又帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動，最后發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

16．當(dāng)今社會面臨諸多問題，科學(xué)家希望從科學(xué)的角度，通過科學(xué)的方法解決問題，為人

類的發(fā)展與進(jìn)步作出更大的貢獻(xiàn)。科學(xué)家所研究的課題很多，如：①新型藥品的開發(fā)；②

高效化肥的合成；③研制人造器官；④尋找高效催化劑在低消耗情況下分解水得到氫氣；

⑤研究快速降解的塑料；⑥消除汽車有害尾氣。請把有助于解決相關(guān)問題的課題序號填在

相應(yīng)的橫線上。

（1）健康問題：_______。

（2）糧食問題：_______。

（3）能源問題：_______。

（4）環(huán)境問題：_______。

【答案】①③②④⑤⑥

【解析】課題①新型藥品的開發(fā)有助于疾病的治療和預(yù)防，應(yīng)該對應(yīng)的是健康問題；②高

效化肥的合成有利于農(nóng)作物的生長，糧食增收，對應(yīng)的是糧食問題；③研制人造器官有助

于對病變器官進(jìn)行移植，對應(yīng)的是健康問題；④尋找高效催化劑在低消耗情況下分解水得

到氫氣，開發(fā)利用氫能源，對應(yīng)的是能源問題；⑤研究快速降解的塑料，有利于塑料的降

解，解決環(huán)境污染，對應(yīng)的是環(huán)境問題；⑥消除汽車有害尾氣，減少汽車尾氣的排放，保

護(hù)環(huán)境，對應(yīng)的是環(huán)境問題。

第11頁共19頁.

17．如右下圖所示是太陽能LED照明路燈，它主要由太陽能電池板、LED燈頭等部分構(gòu)

成。LED是一種發(fā)光二極管，通過電流可以把電能直接轉(zhuǎn)化成_________能。太陽能清潔

無污染，是在太陽內(nèi)部氫原子核發(fā)生____________（選填“裂變”或“聚變”）時(shí)釋放出的核

能。

【答案】光聚變

【解析】LED是一種發(fā)光二極管，通過電流時(shí)不用經(jīng)過加熱燈絲直接能夠發(fā)光，即把電能

直接轉(zhuǎn)化成光能；

在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫作用下發(fā)生聚變，釋放巨大的核能。

18．近日中國首次成功地為其“人造太陽”核聚變反應(yīng)堆提供了動力，并成功放電。核聚變

反應(yīng)放出“核聚變能”就是宇宙間所有恒星（包括太陽）釋放光和熱及氫彈的能源。人類已

經(jīng)能控制和利用核裂變能，但由于很難將兩個帶正電核的輕原子核靠近從而產(chǎn)生聚變反

應(yīng)，控制和利用核聚變能則需要?dú)v經(jīng)長期的、非常艱苦的研發(fā)歷程。這標(biāo)志著該國核電研

究能力的巨大進(jìn)步。

（1）核電站中，通過復(fù)雜的過程，核能最終轉(zhuǎn)化成了___________能。

（2）有人認(rèn)為投入大量資金和人才研究“人造太陽”不值得。以下觀點(diǎn)支持研究“人造太陽”

的有___________。

A．輕核聚變相比重核裂變來的更加干凈，幾乎不產(chǎn)生放射性污染，是一種真正的清潔能

源

B．核聚變產(chǎn)生的能量是核裂變的數(shù)倍，一座聚變反應(yīng)堆的輸出功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前最強(qiáng)大

的核電站

C．核聚變所需的燃料是氫的各種同位素，在地球海水中儲量極度豐富，完全不必?fù)?dān)心消

耗問題，只要攻克可控核聚變，人類就能解決能源危機(jī)

D．核聚變反應(yīng)堆起動需要極高的溫度，不容易達(dá)到

【答案】電ABC

【解析】（1）核電站中，消耗核能，產(chǎn)生電能，核能轉(zhuǎn)化為電能。

第12頁共19頁.

（2）A．人造太陽是利用核聚變反應(yīng)產(chǎn)生核能的，其反應(yīng)要在超高溫、超高壓的條件下進(jìn)

行，由兩個較小的氫原子核結(jié)合成較重的氦原子核，同時(shí)放出能量，在反應(yīng)過程中不產(chǎn)生

產(chǎn)生高放射性核廢料核廢料等優(yōu)點(diǎn)，故對環(huán)境污染小，故A符合題意；

B．核聚變產(chǎn)生的能量是核裂變的數(shù)倍，一座聚變反應(yīng)堆的輸出功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前最強(qiáng)大

的核電站，該觀點(diǎn)支持繼續(xù)進(jìn)行這項(xiàng)研究，故B符合題意；

C．核聚變是用氫的一種同位素氘作為燃料，氘在自然界中是相當(dāng)豐富的，只要攻克可控

核聚變，人類就能解決能源危機(jī)，故C符合題意；

D．核聚變反應(yīng)堆起動需要極高的溫度，難實(shí)現(xiàn)持續(xù)供電，故D不符合題意。

19．衢州許多農(nóng)村地方都安裝了太陽能路燈（如圖所示），該燈在節(jié)約能源的同時(shí)減少了

環(huán)境污染。其內(nèi)部安裝的是一個規(guī)格為“12V20W”LED燈，需要照明時(shí)主要由2塊太陽

能電池板供電，每塊面積為0．25m2。請利用所學(xué)的知識回答下列問題。

（1）圖中標(biāo)號①所用的是______材料。（選填合成陶瓷或金屬）

（2）太陽能電池中不可缺少的材料之一是硅(Si)．利用石英砂(主要成分為二氧化硅)在無

水無氧的環(huán)境中生產(chǎn)高純硅的流程示意圖如下：

為了達(dá)到綠色化學(xué)和節(jié)約資源的目的，物質(zhì)M需要循環(huán)使用，它的化學(xué)式為

_______________。

（3）資料顯示，太陽光照射到地面時(shí)的輻射功率為800J/(s·m2)，若不計(jì)能量損耗，則電

池板接受光照1小時(shí)，可供該燈正常工作多少小時(shí)？__________

【答案】合成HCl10h

【解析】(1)圖中標(biāo)號③的是塑料燈罩，是用合成材料制成的。

(2)SiHCl3和氫氣在1084℃的條件下反應(yīng)生成硅和氯化氫，物質(zhì)M的化學(xué)式為HCl

(3)太陽能電池板1h內(nèi)接收到的太陽能E=800J/（s?m2）×3600s×0.25m2=7.2×105J

不計(jì)能量損耗，燈消耗的電能W=E=7.2×105J

第13頁共19頁.

W7.2105J

t36000s=10h

由W=Pt知道，燈正常工作時(shí)間P20W

答：電池板接受光照1小時(shí)，可供該燈正常工作10h。

20．運(yùn)用“藍(lán)鯨一號”鉆探平臺,我國南海實(shí)現(xiàn)可燃冰試采成功。

材料一:可燃冰,學(xué)名天然氣水化合物,其化學(xué)式為CH4·8H2O。它是天然氣的固體狀態(tài)(因海

底高壓)。埋于海底地層深處的大量有機(jī)質(zhì)在細(xì)菌的分解作用下,最后形成石油和天然氣(石

油氣),其中許多天然氣被包進(jìn)水分子中,在海底的低溫(2~5℃)與壓力下結(jié)晶,形成“可燃冰”

材料二:“藍(lán)鯨一號”鉆探平臺設(shè)計(jì)和建造過程刷新了多項(xiàng)世界紀(jì)錄,它長117米,寬92.7米,高

118米,質(zhì)量為42000噸。

請根據(jù)上述材料回答:

(1)形成可燃冰需要生態(tài)環(huán)境

①海底地層深處,這些分解有機(jī)質(zhì)的細(xì)菌能很好的生存,體現(xiàn)了生物對環(huán)境的__________

這些細(xì)菌分解有機(jī)質(zhì)________(填“需要”或“不需要”)氧氣,這些細(xì)菌與真菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的

主要區(qū)別是______

②在開采過程中,極少量的垃圾廢棄物沒有對海洋環(huán)境造成破壞這主要是因?yàn)楹Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)

___________的能力

(2)形成可燃冰的其中一個條件是有甲烷氣源。

①可燃冰(CH·8H2O中C:H:O的元素質(zhì)量比是________________,甲烷屬于_________(填“有

機(jī)物”或“無機(jī)物)

②與石油煤等化石燃料相比較,開采可燃冰的積極意義有______________

(3)如果南海海水的密度是1.03×103千克/米3,“藍(lán)鯨一號”鉆探平臺漂浮海面受到海水浮力是

_________牛,開采出的可燃冰可以直接在管口點(diǎn)燃成為氣體,從固體變成氣體的原因可能是

_______________

【答案】適應(yīng)不需要細(xì)菌沒有成形的細(xì)胞核自我修復(fù)3:5:32有機(jī)物

幾乎不會對環(huán)境造成污染4.2×108壓強(qiáng)變小，溫度升高

【解析】(1)海底地層深處，這些分解有機(jī)質(zhì)的細(xì)菌能很好的生存，體現(xiàn)了生物對環(huán)境的適

應(yīng)；在深海底部沒有氧氣，所以這些細(xì)菌分解有機(jī)質(zhì)不需要氧氣，這些細(xì)菌與真菌的主要

區(qū)別是細(xì)菌沒有成型的細(xì)胞核；

海洋生態(tài)系統(tǒng)有自我修復(fù)的能力，所以在開采過程中，極少量的垃圾廢棄物沒有對海洋環(huán)

境造成破壞；

第14頁共19頁.

(2)①可燃冰(CH4?8H2O)中C:H:O的元素質(zhì)量比是12:(1×20):(16×8)=3:5:32；可燃冰是含碳

元素的化合物，屬于有機(jī)物；

②石油與煤炭燃燒后的產(chǎn)物中含有煙塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物，而可燃冰完全燃

燒只生成水和二氧化碳，幾乎不會對環(huán)境造成污染；

(3)物體漂浮于水面上,其所受浮力等于其所受重力,即F=42000×1000kg×10N/kg=4.2×108N;其

所受浮力也等于其排開的海水的重量;壓強(qiáng)變小、溫度升高,可燃冰由固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)了。

21．2015年3月，全球最大的太陽能飛機(jī)“陽光動力2號”(如圖所示)開始首次環(huán)球航行，

途徑我國重慶和南京兩個城市，此行的重要目的是傳播新能源理念。

（1）該機(jī)白天飛行時(shí)，利用高效太陽能電池板將電磁能(太陽能)轉(zhuǎn)化成_____能；夜間飛

行時(shí)，利用其超輕薄鋰離子電池儲備的_____能轉(zhuǎn)化成電能，首次實(shí)現(xiàn)晝夜飛行而不耗費(fèi)一

滴燃油。

（2）該機(jī)從重慶飛往南京的航程約為1260千米。用時(shí)17．5小時(shí)，則它的飛行速度為多

少千米/小時(shí)?_____

（3）為降低飛行時(shí)的能量消耗，該機(jī)選用新型輕質(zhì)材料。取面積為1平方米、厚度為1毫

米的新型材料，測得其質(zhì)量為250克，則該材料的密度為多少?_____

（4）該機(jī)計(jì)劃從南京起飛后直飛美國夏威夷。是此次環(huán)球航行中最具挑戰(zhàn)性的一段航程，

飛行時(shí)間長達(dá)120小時(shí)。飛行過程中依靠平均功率為10千瓦的電動機(jī)提供動力，其消耗的

能量全部由電池板吸收的太陽能提供，則此段航行中至少需要吸收多少太陽能?_____(太陽

能電池板的轉(zhuǎn)化效率約為30%)

【答案】電化學(xué)72千米/小時(shí)0.25×103千克/米31.44×1010焦

【解析】（1）陽能電池板將電磁能（太陽能）轉(zhuǎn)化為電能；夜間飛行時(shí)，利用其超輕薄離

子電池儲備的化學(xué)能能轉(zhuǎn)化為電能，首次實(shí)現(xiàn)晝夜飛行而不耗費(fèi)一滴燃油。

（2）

第15頁共19頁.

（3）

（4）電動機(jī)消耗電能W=Pt=10000w×120×3600s=4.32×109J

設(shè)吸收的太陽能Q，10%Q=W，解得Q=4.32×1010J

22．2010年1月《焦點(diǎn)訪談》介紹了我省首個“低碳小區(qū)”——溫州中瑞曼哈頓西區(qū)景觀工

程，“低碳小區(qū)”內(nèi)設(shè)有喬木種植近5000株，小灌木草坪10396平方米，小區(qū)年吸收二氧

化碳量為227.8噸。而中瑞曼哈頓住宅小區(qū)西區(qū)共288戶，按戶均1輛車，每輛日均跑8

公里計(jì)算，則年均共排出二氧化碳241.9噸，基本能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化碳量的平衡。請根據(jù)材

料回答下列問題：

（1）綠色植物通過______________作用吸收CO2。

（2）而購買“碳匯”，營造碳匯林是目前世界流行的一種為自身因工作、生活而排放的二氧

化碳排放埋單、消除“碳足跡”的方式。按照溫州某碳匯林項(xiàng)目二氧化碳25元/噸計(jì)算，該

小區(qū)居民還應(yīng)共花____________元來購買本小區(qū)多排出的二氧化碳。

（3）而為解決日益加劇的溫室效應(yīng)問題，科學(xué)家正在研究建立如下圖所示的二氧化碳新循

環(huán)體系：

結(jié)合上述關(guān)系圖，下列說法正確的有______。

①化學(xué)變化中元素種類是守恒的；②燃燒時(shí)化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能和光能；③二氧化碳

也是一種重要的資源；④光能或電能可以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；⑤無機(jī)物和有機(jī)物可以相互轉(zhuǎn)

化。

A．只有①②③B．①②④⑤C．①④⑤D．①②③④⑤

（4）低碳生活，是指生活作息時(shí)所耗用能量要減少，從而減低碳，特別是二氧化碳的排

放。低碳生活對于我們來說，是一種態(tài)度，而不是能力。我們?nèi)绾畏e極從自己做起去實(shí)踐"

低碳"生活，請寫出一條：________________________。

【答案】光合352.5D多植樹造林等合理均可

【解析】（1）綠色植物利用光提供的能量，在葉綠體中把二氧化碳和水合成了淀粉等有機(jī)

第16頁共19頁.

物，并且把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，儲存在有機(jī)物中，這個過程就叫光合作用．

（2）小區(qū)年年均共排出二氧化碳241.9噸，吸收二氧化碳量為227.8噸．

還剩241.9-227.8=14.1（噸）

14.1×25=352.5（元）

（3）從圖示中可以看出，二氧化碳的轉(zhuǎn)化過程是化學(xué)變化所以符合質(zhì)量守恒定律，液化石

油氣、汽油、甲醇轉(zhuǎn)化為二氧化碳是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能，同時(shí)將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無

機(jī)物．二氧化碳在很多工業(yè)和農(nóng)業(yè)中有大量的應(yīng)用，二氧化碳也是一種重要的資源．故D

符合題意；

（4）低碳生活，是指生活作息時(shí)所耗用能量要減少，從而減低碳，特別是二氧化碳的排

放．低碳生活對于我們來說，是一種態(tài)度，而不是能力．我們?nèi)绾畏e極從自己做起去實(shí)踐

“低碳“生活，如：多植樹造林；隨手關(guān)燈；使用空調(diào)時(shí)關(guān)緊門窗等．

23．隨著汽車保有量的不斷提高，環(huán)境和能源問題也日益突出，研制清潔能源汽車已成為

解決上述問題的途徑之一、氫能汽車是以氫氣為主要能源的汽車，一般的內(nèi)燃機(jī)通常注入

柴油或汽油，氫能汽車則改為使用氣體氫。氫能汽車有許多優(yōu)點(diǎn)，首先是干凈衛(wèi)生，氫氣

燃燒后成的產(chǎn)物是水，不會污染環(huán)境