一、能源的分类
能源的种类繁多,为了便于认识和研究,人们从不同角度对能源进行分类。从获取途径上,可以分为一次能源和二次能源。可以从自然界直接获取的能源是一次能源,无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源是二次能源;从可使用的时间长短可分为可再生能源和不可再生能源。不会越用越少,可以从自然界源源不断地得到补充的能源是可再生能源。越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充的能源是不可再生能源;从使用规模上,分为常规能源和新能源;从对环境的影响上,分为清洁能源和非清洁能源。各种能源由于分类角度不同可以被分成不同的能源,如太阳能既是一次能源、新能源,又是清洁能源、可再生能源。要想正确区分能源的种类,应明确各种能源的意义。
例1(2009 四川绵阳)目前许多城市的居民使用煤、天然气为燃料。关于煤、天然气,下列说法正确的是( )
A.是一次能源,是可再生能源
B.是一次能源,是不可再生能源
C.是二次能源,是可再生能源
D.是二次能源,是不可再生能源
点拨:煤、天然气可以从自然界直接获取,属于一次能源;煤、天然气消耗以后,不可能在短期内从自然界得到补充,属于不可再生能源。值得注意的是,可再生和不可再生能源都是对一次能源而言的。
答案:B
二、核能
原子核内的质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起,一旦使原子核分裂或聚合,就能释放出巨大的能量,这就是核能。把重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应称为核裂变,其原理是链式反应。两个较轻的原子核结合为一个较重的原子核,并释放能量的过程叫核聚变。由于聚变必须极高的温度和压强,所以核聚变也称为热核反应。目前,核电站的核反应堆中发生的都是可控制的裂变。
例2(2009 浙江温州)开发利用核能是解决能源危机的方法之一,如核裂变已应用于核电站发电。核能产生的另一条途径是:在超高温下,使质量较小的原子核结合成质量较大的新核,同时释放出巨大的能量,这一过程称为。
答案:核聚变(或热核反应)
三、太阳能
太阳向外辐射的能量来自于其内部进行的热核反应。太阳是人类的“能源之母”,她不仅直接给地球光和热,还能引起水能、风能、生物质能,煤、石油、天然气等化石燃料也都来自太阳能。可以说,地球上除核能、地热能和潮汐能以外的所有能量几乎都来自于太阳。人类利用太阳能有三种方式:光热转换(如通过太阳能热水器)、光电转换(如通过太阳能电池)、光化转换(如通过绿色植物)。
例3(2009 山东威海)新闻频道5月14日报道,世界最大非晶硅光伏建筑在威海市民活动中心安装,位于楼顶部的非晶硅光伏电玻璃有效发电面积5500cm2,在光线充足的情况下,每4h可发电1000度,阴雨天也可以发电,用非晶硅光伏发电玻璃发电时的能量转化是,使用这种能源的优点是。
答案:太阳能转化为电能 清洁无污染(或能节约不可再生能源)
四、能量转化的规律
人们是在能的转化或转移过程中利用能量的,能量的转化或转移具有方向性,能量在转化或转移过程中,总量保持不变。“永动机”从来都没有成功的原因是它违背了能量转化和守恒定律。
例4(2009 山东威海)如图1是豆子生长过程的几个图片,不过次序已经打乱了,正确的顺序是(填写字母序号),这说明能量的转化、能量的转移是有的。
答案:aebdc 方向性
五、能源与可持续发展
当今社会最主要的能源是化石能源(煤、石油、天然气);最方便的能源是电能,便于输送和转化。随着能源消耗的迅速增长,化石能源将会枯竭,必须提高能源利用率,节约能源,不断开发新能源,才能解决能源危机。能源消耗对环境有不利的影响,如利用化石能源会造成空气污染,加剧温室效应,形成酸雨等;核泄漏会对人类和其他生物造成危害。为了人类的可持续发展,未来的理想能源应满足以下四条件:必须足够丰富,可以保证长期使用;必须足够便宜,可以保证多数人用得起;技术必须成熟,可以保证大规模使用;必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境。
例5(2009 四川成都)关于能源与环境,下列说法正确的是( )
A.光的应用不会造成环境污染,城市建筑可以随意使用玻璃幕墙
B.彩电、空调、手机等家用电器在使用中,对人和环境不会产生任何不利的影响
C.石油、煤、天然气的开采和使用不会造成环境污染和生态破坏
D.太阳能是一种既无污染,又取之不尽的新能源
点拨:随意使用玻璃幕墙可能影响居民的生活,造成光污染,A错。彩电、空调、手机等会辐射电磁波,影响人们的健康,B错。石油、煤、天然气的开采和使用会造成空气污染,加剧温室效应,形成酸雨等,C错。太阳能取之不尽,用之不竭,安全无污染,又是新能源,D正确。
答案:D
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