1、中学综合学科资源库能源华东师范大学 化学系 胡波华东师范大学 生物系 张映辉【阅读材料】我们经常听到能源这个名词，容易望文生义，认为指的就是能量的来源。其实，这种理解并不确切。确切地说，能源是能为人类提供热、光、动力等有用能量的物质或物质运动的统称，包括矿物燃料、阳光、流水、波浪、薪柴等。能源是人类社会发展进步的物质基础。在当代，能源同信息、材料一起构成了现代文明的三大支柱。人类对于能源的开发利用大致经历了四个历史时期：古代柴草时期，新石器时代晚期的煤炭时期，19世纪中叶的石油时期及始于本世纪中叶的新能源时期。新中国成立前，我国的经济落后，能源的开发利用水平低下。解放后，我国大力开展能源建设，
2、不仅在水力、煤炭、石油等能源的开发利用方面取得了巨大的成就，而且在研究开发各种新能源方面也取得了巨大成就。石油产量从解放前的零发展成为世界第四；1994年，世界上最大的水利工程长江三峡水利工程正式开工，2003年将实现发电；21世纪初，我国建成的核电站将达到十余座；太阳能、潮汐能、海浪能等其他新能源也正在积极开发和利用之中。第一节 能源概述能源是人类社会活动的物质基础。大自然赋予人类的能源可分为常规能源和新能源两大类。技术上比较成熟、使用较普遍的能源叫做常规能源（如煤炭、石油等）。近几十年才开始利用或正在研究开发的能源叫做新能源（如太阳能、核能、地热能等）。能源的划分有多种方法。来自自然界、没
3、有经过任何加工或转换的能源叫做一次能源。从一次能源直接或间接转化而来的能源叫做二次能源。煤、石油、天然气、水力、太阳能等是一次能源，煤气、液化气、汽油、煤油、酒精等是二次能源。一次能源又可分为再生能源和非再生能源两大类。煤、石油是古代动植物经长期地质运动作用形成的，开采一点就少一点，这是不可再生能源；像太阳能、风力、地热或从绿色植物中制取的酒精等，它们可以取之不尽，用之不竭，是可再生能源。此外，能源还可分为燃料能源和非燃料能源，常规能源和新能源等。【基本训练】1关于能源，以下说法中不正确的是 A 煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能B 柴草燃烧时释放的能量是生物能C 核能和地热能来
4、自地球自身D 潮汐能来源于月球引力做功【参考答案】1B本题属能源科学，涉及物理学、化学、地理和生物学等多学科知识的综合。柴草燃烧是剧烈的氧化反应，燃烧时释放的化学能将转化为产生的气体及周围物质所增加的内能，而柴草具有的化学能的最初来源也可追溯到太阳能，因为绿色植物的生长过程必须依靠阳光，通过光合作用，叶绿素将水和二氧化碳制成淀粉，从能的转化观点来看，在此过程中太阳能转化成化学能贮存在植物中，通过燃烧，化学能又转化成内能。2把下列14种能源按要求填入下表，并指出哪些是不可再生能源。煤、石油、水力、汽油、铀、薪柴、酒精、天然气、液化气、热水、煤气、蒸汽、风力、电。一次能源二次能源燃料能源非燃料能源
5、【参考答案】一次能源二次能源燃料能源煤、石油、薪柴、天然气汽油、酒精、液化气、煤气非燃料能源水力、铀、风力热水、蒸汽、电3凡是能够提供某种形式的能量的物质，或是物质运动，统称为能源。下面是一组有关能源的问题。“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中，全部符合图中阴影部分的能源是 A 煤炭、石油、潮汐能B 水能、生物能、天然气C 太阳能、风能、沼气D 地热能、海洋能、核能煤、石油、天然气和生物能作为能源的共同特点是 A 可再生能源，取之不尽，用之不竭B 不可再生能源，用一点，少一点C 来自太阳辐射的能量D 污染环境的能源煤、石油、天然气和生物能资源的能量形成和转换利用过程基本上是 A 太阳辐射
6、能化学能热能B 太阳辐射能机械能电能C 生物能电能化学能热能D 太阳辐射能机械能化学能【参考答案】CCA第二节 新能源的开发和利用在即将过去的20世纪中，人类使用的能源主要有三种，就是原油、天然气和煤炭。而根据国际能源机构的统计，假使按目前的势头发展下去，不加节制，那么，地球上这三种能源能供人类开采的年限，分别只有40年、50年和240年了。四五十年，从人类历史的角度来看，实在是非常非常的短促；试想一下，对于今天20来岁的年轻人来说，到他们六七十岁的时候，如果地球上已经没有原油和天然气可用，我们能不为此感到惊愕吗？所以，开发新能源，替代上述三种传统能源，迅速地逐年降低它们的消耗量，已经成为人类
7、发展中的紧迫课题，核能在今后一段时期内还将有所发展，但是核电站的最大使用期只有2530年，核电站的建造、拆除和安全防护费用也相对不低，过多地建设核电站是否明智可取，还有待今后实践和历史来检验。那么，人类将向何处寻找新能源呢？先进国家的能源专家认为，太阳能、风能、地热能、波浪能和氢能这五种新能源，在今后将肯定会优先获得开发利用。1太阳能太阳能利用的形式很多，例如太阳能集热为建筑供暖、供热水，用太阳能电池驱动交通工具和其它动力装置，等等，这些都属于太阳能小型、分散的利用形式。太阳能大型、集中的利用形式，则是太空发电。在距地面三万多公里高空的同步卫星上，太阳能电池每天24小时均可发电，而且效率高达地
8、面的10倍。太空电能可以通过对人体无害的微波向地面输送。（详见太阳篇）2风能空气流动所形成的动能称为风能，风能是太阳能的一种转化形式，太阳的辐射造成球表面受热不均，引起大气层中压力分布不均空气沿水平方向运动形风。风的形成乃是空气流动的结果。风能利用形成主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他形式的能。风能是一种自然能源。据估计，太阳辐射到地球上的热能（内能）约有20被转换成风能，相当于148000亿吨标准煤的能量，是现在全世界一年所消耗能量的100倍。风力机（又叫风车）是一种利用风能的设备。风力机有水平轴和垂直轴两种类型，如上图所示。水平轴风力机的旋转轴与迎面的风流平行。垂直轴风力机的旋转轴垂
9、直于地面，所以又叫做立轴风力机。荷兰人在16世纪曾大量使用风车，风车成了荷兰的象征。我国早在14世纪就有关于风力提水的记载。中国传统式风车为“立帆式”，也叫“走马灯式”，是由帆演变而来的。它由一根木质主轴和68根支杆组成，每根支杆上悬挂一个布帆，风力推动布帆旋转，主轴以木齿轮连接提水机具。布帆可根据风力大小而升降，以控制风车转速，如右图所示。【基本训练】1阅读以上材料，请你比较垂直轴风力机和水平轴风力机，说说垂直轴风力机的优点。试讨论中国“立帆式”风车控制风车转速的物理原理。【参考答案】为获得最大风力，水平轴风车要始终正对风向。而竖直轴风车能将各种风向的能转化为机械能，因此它具有结构简单的优点
10、，具有很大发展前途。“立帆式”风车是通过控制力矩大小来控制风车转速的。2由于气候寒冷，南极大陆成为强大的高压中心，形成由大陆中心吹向边缘的风暴，有世界“风极”之称，年平均风速17m/s18m/s。若以最小平均风速吹动一个直径为10m的风车发电，风车将20%的风能转化为电能，试计算风车的发电功率。（已知：空气密度为1.29kg/m3）【参考解答】每秒钟风能为2.49105J/s；发电功率P49.8kW3利用风力发电是一种经济而又清洁的能源利用方式。我国甘肃省某地，四季的平均风速为10m/s。已知空气的密度为1.3kg/m3，该地新建的小型风力发电机的风车有三个长度均为12m的叶片，转动时可形成半
11、径为12m的一个圆面。 若这个风车能将通过此圆面内的10%的气流的动能转化为电能，那么该风车带动的发电机的功率为多大？ 为了减少风车转动轴的磨损，根据最新设计，在转动轴与轴承的接触部分镀了一层纳米陶瓷。一般陶瓷每立方厘米含有1010个晶粒，而这种纳米陶瓷每立方厘米含有1019个晶粒。若把每个晶粒看成球形，并设这些晶粒是一个挨一个紧密排列的，那么每个晶粒的直径大约是多少纳米？（第问答案保留2位有效数字，第问答案保留1位有效数字） 【参考答案】 P=mv2/2，而每秒通过该圆面的空气质量为m=r2v P=r2v3/2=2.9104W 设每个晶粒的直径为d，则1019d3/6=10-6 得d=610
12、-9m=6nm 3地热能地球内部的放射性元素不断进行着热核反应，具有非常高的温度，估计地球中心的温度达6000。高温的热量透过厚厚的地层，时时刻刻向太空释放，这种“大地热流”产生的能量，称地热能。目前世界上已有近二百座地热发电站投入了运行，装机容量数百万千瓦。研究表明，地热能的蕴藏量相当于地球煤炭储量热能的1.7亿倍，可供人类消耗几百亿年，真可谓取之不尽、用之不竭，今后将优先利用开发。地热资源有两种：一种是地下蒸汽或地热水（温泉）；另一种是地下干热岩体的热能。按照地热资源的分布，世界著名的地热带有：环太平洋地热带、大西洋中脊地热带、地中海及喜马拉雅地热带、中亚地热带、红海、亚丁湾与东非裂谷地热
13、带等。1904年，意大利人在拉德瑞罗地热田建立世界上第一座地热发电站，功率为550瓦，开地热能利用之先河。其后，意大利的地热发电发展到50多万千瓦。到80年代末，全世界运行的地热电站，其发电功率每年已超过500万千瓦，1995年达到680万千瓦，年增16。中国最著名的地热电站，是西藏的羊八井地热电站，装机容量2.5万千瓦。地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术。其基本原理与火力发电类似，也是根据能量转换原理，首先把地热能转换为机械能，再把机械能转换为电能。地热发电系统主要有四种：地热蒸汽发电系统利用地热蒸汽推动汽轮机运转，产生电能。本系统技术成熟、运行安全可靠，是地热发电的主要
14、形式。西藏羊八井地热电站采用的便是这种形式。双循环发电系统也称有机工质朗肯循环系统。它以低沸点有机物为工质，使工质在流动系统中从地热流体中获得热量，并产生有机质蒸汽，进而推动汽轮机旋转，带动发电机发电。全流发电系统本系统将地热井口的全部流体，包括所有的蒸汽、热水、不凝气体及化学物质等，不经处理直接送进全流动力机械中膨胀做功，其后排放或收集到凝汽器中。这种形式可以充分利用地热流体的全部能量，但技术上有一定的难度，尚在攻关。干热岩发电系统利用地下干热岩体发电的设想，是美国人莫顿和史密斯于1970年提出的。1972年，他们在新墨西哥州北部打了两口约4000米的深斜井，从一口井中将冷水注入到干热岩体，
15、从另一口井取出自岩体加热产生的蒸汽，功率达2300千瓦。进行干热岩发电研究的还有日本、英国、法国、德国和俄罗斯，但迄今尚无大规模应用。地热能直接利用于烹饪、沐浴及暖房，已有悠久的历史。至今，天然温泉与人工开采的地下热水，仍被人类广泛使用。据联合国统计，世界地热水的直接利用远远超过地热发电。中国的地热水直接利用居世界首位，其次是日本。地热水的直接用途非常广泛，主要有采暖空调、工业烘干、农业温室、水产养殖、旅温泉疗养保健等。4波浪能主要的开发形式是海洋潮汐发电。80年代中期挪威成功地建成一座小型潮汐发电站，让涨潮的海水冲进有一定高度的贮水池，池水下溢即可发电。已经在设计的单座潮汐电站，其它发电量可
16、供一个30万人口的城市使用。（详见海洋篇）5氢能氢是宇宙中含量最丰富的元素之一，可提取出无穷无尽的氢。氢运输方便，用作燃料不会污染环境，重量又轻，优点很多。前苏联试用氢为“图155”型飞机的燃料已经初步得到成功，各国正积极试验用氢作为汽车的燃料。氢无疑也是人类未来要优先利用的能源之一。专家普遍认为，21世纪最有前途的能源有两种：一种是氢能，另一种是受控核聚变能。而这两种能源都与氢元素息息相关，前者直接利用氢，后者则利用氢的同位素氘。氢蕴藏于浩瀚的海洋之中。海洋的总体积约为13.7亿立方千米，若把其中的氢提炼出来，约有1.41017吨，所产生的热量是地球上矿物燃料的9000倍。氢是一种极为优越的
17、新能源，其主要优点有：燃烧热值高每千克氢燃烧后能放出142.35千焦的热量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。清洁无污染燃烧的产物是水，对环境无任何污染。资源丰富氢气可以由水分解制取，而水是地球上最为丰富的资源。适用范围广贮氢燃料电池既可用于汽车、飞机、宇宙飞船，又可用于其他场合供能。 开发氢能的关键技术包括两方面：一方面要解决制氢问题，另一方面要解决氢的贮存及运输问题。氢气能否作为燃料广泛使用，关键在于制氢工艺。作为大规模生产氢的主要途径，电解水无疑是最可行的。然而，水分子中的氢原子结合得十分紧密，电解时要耗用大量的电力，比燃烧氢气本身所产生的能量还要多。如果这些电力来自火力发
18、电站，就失去使用氢燃料的意义，在经济上不足取。基于此，人们想到了利用太阳能发电和水力发电等提供电力。首先使这一设想付诸实施的，是1986年在加拿大魁北克省启动的“水力氢试验计划”，该计划由加拿大和欧洲合作，利用魁北克省丰富的水力资源提供电力，并用高性能离子交换膜电解水，所产生的氢气吸附在一种贮氢合金内，运往消费地欧洲。据报导，用该工艺方法生产氢的成本，已接近天然气的生产成本。美国夏威夷大学开发了一种光电制氢工艺，用一片很薄的半导体悬于水中，仅利用太阳能就能产生出氢。位于科罗拉多州的政府氢实验室、迈阿密大学等正在开发另一种有希望的方法，通过用光线照射的某些微生物，它们便能像一个自发的活反应体一样
19、，从水中产生出氢气和氧气。日本通产省从1993年开始实施“氢利用清洁能源计划”。该计划提出了将在太平洋上赤道位置建立“太阳光发电岛”，以太阳能电解水制得的氢，去推动以氢作燃料的燃气轮机，建成新型的火力发电站。日本工业技术院人士认为，从成本上看，氢发电是大有希望的，若能建立起氢的大量供给系统，其需求将有可能急剧增大。用氢取代城市煤气，只是诸多用途之一，日本的目标是以氢发电为突破口，逐步摆脱对石油的依赖。氢还有另一大难题是贮存。氢气很轻，它必须经过压缩或在极低的温度下液化，其浓度才能达到成为一种有用燃料的要求。为了克服这一难题，研究人员以固态存储方法用贮氢合金吸收和贮存氢。当用贮氢合金制成的容器冷
20、却和压入氢时，氢燃料的浓度可与压缩天然气系统相比，但重量较轻、体积较小。加热这一贮存系统或降低其内部压力，氢就会释放出来。贮氢合金的工作原理是：氢原子贮存于金属结晶间隙，以氢化物的形态存在，这种金属氢化物有很好的安全性和经济效益。贮氢合金在冷却或加压时能吸入氢气，与金属形成金属氢化物；当加热或减压时，金属氢化物会重新分解出氢气以供利用。氢是21世纪重要的能源载体。以氢为燃料的燃料电池，燃烧时氢与氧结合生成水，是一种洁净的发电技术，顺应了全球的环保大趋势。当前，世界著名的汽车厂商，为发展环保型汽车，加紧更新传统的车用燃料，纷纷决定采用氢能，掀起了一场氢能汽车开发的热潮。实验证明，使用氢燃料电池的
21、汽车排放的碳仅为常规内燃机的30，造成的大气污染仅为内燃机的5。美国汽车工业协会预测，到2002年，美国将生产约50万100万辆氢能汽车。除汽车外，2001年开始，美国、欧洲和日本将在飞机上推广氢燃料。据欧洲空中客车飞机公司预测，最迟将于2002年，欧洲生产的飞机可大规模采用液氢为燃料。由于液态氢的工作温度为253，因此必须改进目前的飞机燃料系统。德国戴姆勒奔驰航空公司和俄罗斯航空公司已从1996年开始进行试验，证实在配备有双发动机的喷气机中使用液氢，其安全性有足够的保证。另外，由于同等重量的氢和汽油相比，氢提供的能量是汽油的3倍，但即使液态氢也需要4倍于汽油的容积，从而飞机设计师们面临的任务
22、是将传统的机翼设计成可以容纳更多液氢的新型构造。不远的将来，氢能汽车将驰骋于高速公路上，氢能飞机将翱翔于蓝天，氢能飞船将穿梭于星际，人类将迎来一个洁净、高效的明天。【基本训练】1阅读材料，回答问题：某无色液体A，通电时生成无色气体B和C，B能使带火星的木条着火，C能在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰且只生成A。则B、C的化学式分别为 若已知每摩尔气体C燃烧后生成A气体时放出2858kJ的热量，试写出其燃烧的热化学方程式： 能源可分为一级能源和二级能源。自然界以现存形式提供的能源称为一级能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。有人认为，气体C是一种优质能源，你认为气体C作为能源的最突出
23、的优点是 也有人认为气体C作为能源是不现实的，你的意见呢？你如果认为现实，答出现实的理由。如果认为不现实，则答出不现实的理由。（不少于20字）一大型气球内充入气体C 112L（标准状况），球的质量为80g，要使气球升空，所挂物质的质量应少于多少克？（设空气密度为1.29g/L）【参考答案】O2、H22H2（g）O2（g）=2H2O（g）571.6kJ燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染答不现实，现有的制取氢气方法耗能大，制取的成本太高，另外是氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来困难。（注意：如果学生答的是“现实”，只要理由合情合理也可给分。）64.48g2氢是一种洁净能源，其燃烧值为1.431
24、08J/kg。地球上的氢多以化合态（主要是水）形式存在。在开发氢能源时，若用电解水的方法获得氢气（在20kV，500A下，24h可电解水9t），问此方法是否有价值？【参考答案】将电解水所消耗的电能与电解水得到的氢气所能提供的能量进行比较，就可判断此法是否有价值。电解水所产生的氢气的质量为1000kg产生的氢气可提供的能量：Q1.431011J电解水所消耗的电能：W8.641011J可见QW，所以这种方法无实用价值。3目前，我国的能源结构主要是煤，还有石油、天然气、核能等，这些能源都是一次不可再生且污染环境的能源，研究和开发清洁而又用之不竭的能源是未来发展的首要任务。科学家预测“氢能”将是未来2
25、1世纪最理想的新能源。氢能是利用氢气的燃烧反应放热提供能量，即H21/2O2H2O284 kJ。1试分析为什么“氢能”将是未来21世纪最理想的新能源？2目前世界上的氢绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取。如：用水蒸气与炽热的碳反应为CH2OCOH2。请再写出由天然气制取氢的反应方程式。并分析此类制氢是否是理想的长久方法。3利用硫碘热循环法制取氢也是化学家常用的一种方法，总反应方程式为2H2O 2H2O2，其循环过程分三步进行： SO2I2H2OAB A？ B？（1）完成以上三步反应，并确定哪步反应最难进行。（2）请对硫碘热循环法制取氢的优劣和前景作一分析。4目前，氢总量只有4%左右由电解水的方
26、法制取。（1）每生产1m3氢气需要耗电约4度，请估算电解水中能量的利用率。（2）电解水法制氢一方面消耗的电能比氢能释放的能量还要高，另一方面电能本身就是高效、清洁能源，以电能换氢能，成本很高，显然消耗电能来获得氢能的方法是得不偿失。请问用什么方法可以降低电解法制氢的成本。5目前，有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系，如右图所示：这是一种最理想的氢能源循环体系，类似于 （填理科教材中一名词），太阳能和水是用之不竭，而且价格低廉。急需化学家研究的是 6列举两种方法简单安全地输送氢气。【参考答案】1参考阅读材料2CH4H2OCO3H2碳、天然气、石油资源面临枯竭，该反应尚需消耗很高的能量（
27、该反应为吸热反应），因此，此法不是理想的长久的方法。3 SO2I2H2O2HIH2SO4 2HIH2I2 2H2SO42SO2O22H2O反应最难进行该循环过程需要很高的热能，也就是说在较高温度下才能进行，生成的SO2和I2可以循环使用，其它产物对环境无污染，但耗能太大，所以此法也不可取，若把太阳能用到上述循环中，该工艺将是合理的。4（1）电解1mol水消耗能量284kJ（根据氢气燃烧释放热量确定），1m3 H2约45mol（标准状态估算），能量利用率约88%（4%）。通过太阳能发电或风能、海洋能、生物能、地热能电站产生的电能来制氢，可以降低氢的成本。5光合作用 寻找合适的光分解催化剂，它能在
28、光照下促使水的分解速度加快。6管道运输（可以把现有的天然气和城市煤气管道输送系统改造为氢气输送系统）；金属储氢材料储存后再运输。6核能核能的释放通常有两种形式，一种是重核的裂变，即一个重原子核（如铀、钚），分裂成两个或多个中等原子量的原子核，引起链式反应，从而释放出巨大的能量；另一种是轻核的聚变，即两个轻原子核（如氢的同位素氘），聚合成为一个较重的核，从而释放出巨大的能量。理论和实践都证明，轻核聚变比重核聚变释放出的能量要大得多。利用重核裂变，人们已经制造出了原子弹，若通过反应堆对其加以人工控制，就可实现原子能发电。利用轻核聚变原理，人们已经制造出比原子弹杀伤力更大的氢弹，氢弹是无控制爆炸性核
29、聚变。要实现核聚变能的和平利用，即核聚变发电，必须对核聚变实行人工控制，使核聚变反应按照人们的需要有序地进行，这就是受控核聚变。1938年，放射化学家奥托哈恩和物理学家施特拉斯曼发现铀核裂变。1942年12月2日，世界上第一座核裂变反应堆在美国的芝加哥大学建成，人类在这里首次实现了自持链式反应，从而开始了受控的核能释放。1954年，前苏联在莫斯科附近的奥布宁斯克建成了世界上第一座核电站，输出功率为5000千瓦。到60年代中期，核电站走向实用化和商品化。工业发达国家核电发电成本已与燃煤火力发电站持平甚至略低。常见的压水反应堆核电站，主要包括两大部分：一部分是利用核能生产蒸汽的核岛，包括反应堆装置
30、和回路系统；另一部分是利用蒸汽发电的常规岛，包括汽轮发电机系统。核电站用的燃料是铀，它是一种很重的金属。用铀制成的核燃料在反应堆内发生裂变而产生大量热能，再用处于高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动气轮机带着发电机一起旋转，电能就源源不断地产生出来，并通过电网送到四面八方。目前，全世界共有将近500座核电站，全年总发电量占世界总发电量的17。世界各国中，法国的核电站发展最快，有57座核电站，总装机容量6200万千瓦，核电占总发电量的77.8%。1991年，中国自行设计、建造的第一座核电站秦山核电站启用（右图所示），继之大亚湾核电站投产。世纪之交，中国正规划、兴建4座新的核电
31、站，到2010年核电总量有望达到2000万千瓦。氢原子核聚变反应的研究，可以追溯到30年代对太阳的研究。1938年，物理学家证明，太阳里进行的氢核聚变成氦核的反应，使它还能光芒万丈地燃烧几十亿年。受控核聚变反应的原理是：氘（氢同位素）原子核在上亿摄氏度的高温条件下发生聚变而释放出巨大能量。由于这种热核反应是人工控制的，因此可用作能源。核聚变发电有许多无可比拟的优点：能量巨大核聚变比核裂变释放出更多的能量。例如，铀235的裂变反应，将千分之一的物质变成了能量；而氘的聚变反应，将近千分之四的物质变成了能量。资源丰富重核裂变使用的主要原料是铀，目前探明的储量仅够使用约1000年；而轻核聚变使用的燃料
32、是海水中的氘，1升海水能提取30毫克氘，在聚变反应中能产生约等于300升汽油的能量，即“1升海水约等于300升汽油”，地球上海水中就有45万亿吨氘，足够人类使用百亿年。成本低廉1千克氘的价格只为1千克浓缩铀的1/40。安全、无污染核聚变不产生放射性污染物，万一发生事故，反应堆会自动冷却而停止反应，不会发生爆炸。简言之，受控核聚变的燃料取之不尽、用之不竭，核聚变能将是21世纪最理想的“长寿”能源。【基本训练】我国“九五”期间已建成投产和已开工兴建的核电站共有浙江、广东、辽宁、江苏等4座，这些电站的选址都在沿海岛屿，这主要是为了 A 考虑辐射安全 B 便于核废料处理C 便于运输设备D 减小可能的核
33、泄漏所造成的影响【参考答案】D本题属环境科学，涉及物理知识、环保、防止核污染等问题。核电站的核心部分是核反应堆。在反应堆里利用中子有控制地轰击重核，使之发生裂变，使核能得到有控制的释放。反应堆外部有很厚的水泥防护层，用以吸收同时产生的中子流和其他辐射，在正常情况下核电站是安全的，但为了防止可能发生的意外失控，核电站的选址常在荒漠或人烟稀少的沿海小岛上，如果一旦发生核泄漏可尽可能减小由此造成的生态环境破坏对人群的影响程度。7生物质能以生物质为载体的能量。生物界一切有生命的可以生长的有机物质，包括动植物和微生物。所有生物质都有一定的能量，而作为能源利用的主要是农林业的副产品及其加工残余物，也包括人
34、畜粪便和有机废弃物。生物质能为人类提供了基本燃料。生物能具备下列优点:：提供低硫燃料；提供廉价能源（某些条件下）；将有机物转化成燃料可减少环境公害（例如，垃圾燃料）；与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较少。至于其缺点有：植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物；单位土地面的有机物能量偏低；缺乏适合栽种植物的土地；有机物的水分偏多（50%95%）。生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。它直接或间接地来源于植物的光合作用，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就相当于目前人类消耗矿物能的20倍，或相当于世界现有人口食物能量的160倍。生物能的开发和利用具有巨大的潜力。目前主要从三
35、个方面研究开发：建立以沼气为中心的农村新的能量，物质循环系统，使秸杆中的生物能以沼气的形式缓慢地释放出来，解决燃料问题；建立“能量林场”、“能量农场”、“海洋能量农场”，建立以植物为能源的发电厂，变“能源植物”为“能源作物”，如“石油树”，绿玉树，续随子；种植甘蔗，木薯，海草，玉米，甜菜，甜高粱等，既有利于食品工业的发展，植物残渣又可以制造酒精以代替石油。第三节 能源危机【材料一】石油是一种重要的战略资源，与国计民生息息相关。油价的起落往往被视为世界经济的“晴雨表”，也是产生所谓“能源问题”的直接原因。纵观世界油价的变动，发端于1973年12月。当年世界石油输出国组织（欧佩克）将其基准原油价格
36、从每桶3.011美元剧升至10.615美元，引发了第一次石油危机。这次石油提价，使依靠大量进口廉价石油发展工业的国家，如美国、西欧各国、日本，进口的石油价格上涨，工业品的燃料价格提高，资本家利润减少，使西方陷入战后最严重的经济衰退，因而喊出“能源危机”，出现所谓的“能源问题”。时隔5年，即1978年底，世界重要的石油生产国和出口国伊朗因政局变化使石油日产量从580万桶降至不足100万桶，从而导致油价从每桶13美元猛增到34美元，酿成第二次石油危机，引发了西方经济的第二次衰退。1990年，海湾战争在素有“世界油库”之称的波斯湾地区打响，使国际市场石油价格在短时间内上涨了一倍，升至每桶40美元左右
37、，这使当时已很不景气的西方经济雪上加霜，西方工业国出现了第三次严重的经济衰退。1997年夏，亚洲金融危机爆发，世界石油市场需求量减缓。此时，石油输出国组织由于错误的估计形势，反而把石油日产量从2503万桶猛增至2750万桶。严重的供大于求导致原油价格一路狂跌。1998年初，油价已跌破每桶12美元。其后，尽管石油输出国组织连续三次宣布减少原油日产量，但仍未扭转原油价格的跌势，至1998年底，油价跌破了每桶10美元大关。原油价格的反复下跌，一方面使石油输出国的经济利益严重受损；另一方面有助于世界经济的复苏。1999年春，历经金融风暴后的亚洲，经济呈现复苏的势头，原油需求开始回升；在西方，石油消费国
38、经过严冬的高油耗，库存大幅下降。这两方面综合起来，酿成石油市场供不应求的新变化，原油价格一路劲升，年底达到每桶25美元。2000年初，当人类处于千年更迭之际，国际市场原油价格变幻莫测。1月份，原油价格突破每桶30美元，此后价格不断创近10年的新高点。尤其到9月，原油价格更是以平均3天上升一次的变化，引起了石油消费国的严重不安。究其原因，大致有以下几点：世界经济进入新一轮增长时期，对石油消费量普遍上升。工业化国家对石油类产品征收7080的高额关税，导致油价居高难下。由于西方石油消费国原油库存已降至20年来最低水平，导致期货市场投机商借势炒作。石油输出国组织三次宣布增加日产量，但由于受生产能力制约
39、，增产幅度不大，难以平抑油价。西方大石油公司为了追求最大利润，在国际市场原油供应紧张的情况下反而减少产量。9月份西方石油消费国纷纷采购过冬用油，使需求量骤增。美国虽然决定拿出3000万桶“战略石油储备”，但平均下来，每天向市场仅投放100万桶，与全球7600万桶的日需求量相比，只是区区小数，难以从根本上抑制油价。9月中旬伊科关系再度紧张，影响了平抑油价措施的效果。由此可见，产生能源问题的直接原因是油价上升，而不同时期造成油价上升的原因均有其特殊性。【材料二】原油价格不断攀升。2000年4月份以来，国际市场原油不断攀升，到9月20日，纽约市场的原油价格一度突破每桶37.8美元，创1990年海湾危
40、机以来的最高点。原油价格上升，在许多国家引起强烈反响，甚至恐慌，导致欧盟国家的燃料价格大幅上扬，对发展中国家特别是依赖石油进口的国家的经济发展影响严重。【材料三】欧佩克秘书处2000年9月18日宣布，9月份第二周原油价格有所回落。但受伊拉克、科威特爆发“偷油”争端影响，纽约和伦敦原油价格在18日再创新高。欧佩克今年再次提产，而油价并不能降下来。其中原因，欧佩克认为是石油输入国对石油征收过高税收所致。而欧美石油输入大国则认为是原油供应紧张所致，要求欧佩克增加产量来平抑油价。【材料四】欧佩克成员国在2000年3月29日和9月10日，在维也纳签订协议，增加石油产量。之后油价仍在每桶30美元以上。【材
41、料五】美国能源部和世界能源理事会的一项预测表明：全球的石油生产将在20102025年之间达到顶峰。他们预计全球石化类燃料资源的可开采期，石油为39年，天然气为60年，煤为221年。根据上文，回答7列问题：1欧佩克属于A 民间性组织 B 政治性组织 C 国家间组织 D 企业联盟2中东石油输往西欧最主要的路线是A 印度洋好望角大西洋 B 苏伊士运河地中海直布罗陀海峡C 印度洋马六甲海峡太平洋 D 巴拿马运河印度洋太平洋3波斯湾出口的原油的油轮沿世界最主要的原油运输路线航行时，与沿途洋流的关系是A 一路顺行 B 一路逆行 C先逆行，再顺行 D 先顺行，再逆行41973年底爆发了战后资本主义最严重的一
42、次经济危机，这次危机爆发的原因有A 资本主义社会本身固有的内在矛盾B 石油输出国在同西方斗争中大幅度提高石油价格C 企业纷纷破产，失业人数增加D 先进的生产技术不断采用5当前世界石油价格上涨的根本原因是A 世界经济的发展，石油市场供不应求B 石油输出国组织实行限产保价C 联合国对伊拉克的制裁和封锁D 持续不断的巴以冲突6油价上涨，严重威胁西方经济发展，石油输出国从中获利，在这种情况下，为什么石油输出国增加石油产量，以抑制油价持续上涨？A 西方国家采取威胁手段，迫使石油输出国增加原油产量B 石油输出国石油储量极为丰富，增加产量对其自身没有影响C 西方国家经济衰退，影响石油输出国经济进一步发展D
43、石油输出国为支持巴勒斯坦人民对以斗争7 面对油价上涨，你认为应采取的对策是A 根据石油市场的供需状况，任石油价格自由涨落B 严格限制石油的使用，有利于油价回落和保护环境C 加强研究节能技术，积极研究开发新能源D 适当增加石油产量，以降低过高的石油价格8业内人土分析，近来油价高涨与库存清空、商家为冬季进货导致需求上升有关，这说明商品价格除受 规律制约外，还受 关系影响。9大气污染与燃油有很大关系，清说明为什么石油消费大国能够也应当承担更多责任。1020世纪80年代，以信息产业为主的高新技术产业拉开了全球经济结构调整的序幕，高新技术对农业和传统产业的改造，大大减少了对自然资源的消耗。据统计，美国1
44、976年每创造100万美元产值要消耗1400桶石油，现在只需800桶石油。迄今为止，国际石油价格上涨还没对美国等发达国家的经济发展造成巨大冲击。相反，一些发展中国家则饱受油价上涨之苦。据此回答：经济结构的调整归结到一点，就是A 发挥国家宏观调控的作用 B 发挥市场的基础性作用C 实现资源的优化配置 D 以高新技术产业取代传统产业国际石油价格上涨对发达国家和发展中国家的不同影响主要表明A 新事物的成长不是一帆风顺的 B 外因是事物变化发展的条件C 事物的发展最终要通过质变来实现 D 内因是事物变化发展的根本原因受国际油价上涨的影响，北京市从2000年9月1日起，提高成品油的价格，这是北京市近年来
45、第七次调整油价。这说明在全球经济日趋一体化的背景下，一国商品价格A 由国别价值决定 B 受跨国公司操纵C 越来越受国际供求关系的影响 D 由政府根据价值规律统一制定11中国成品油价格今年已多次上涨，油价中也含油税，我国税收性质是什么？12用辩证发展的观点谈谈石油涨价可能引起的结果。13近两年来，国际市场原油价格持续上涨，2000年更是形成几次高峰。每桶原油价格已从两年前的10美元上升突破38美元，屡屡刷新海湾战争以来最高记录。油价上升使人们立即回忆起1973年及1981年两次石油危机，导致全球经济萧条与恶性通货膨胀那种“滞涨”性经济危机的痛苦情形。西方发达国家纷纷对产油国施压，要求提高石油产量
46、。据此回答：西方发达国家、产油国分别指哪些地区和国家？目前中国能源消费构成现状如何？未来中国能源消费品种构成将发生什么变化？从我国的能源国情看，如何发展我国的能源战略？【参考答案】1C2A3D4A、B5A6C7C、D8价值 供求9治理大气污染，不仅是意识问题，还有资金和技术因素，工业大国资金雄厚，技术先进，因而他们能够承担更多责任；另外，发达国家排放废气更多，他们应当承担更多责任。10C；D；C11取之于民用之于民。12石油涨价将会引起石油进口国产品成本上升，商品价格上涨，妨碍进口国家的经济发展，并会使全球消费者（包括石油进口国的消费者）的利益受损；石油进口国会因石油涨价而加大其他能源的开发利
47、用，减轻对石油的依赖程度，导致石油需求减少，原油价格回落，石油出口国的利益也受损。13发达国家指美国、日本及欧洲多数国家，产油国指中东欧佩克石油组织成员国，北非的埃及、阿尔及利亚、尼日利亚、利比亚，拉美的墨西哥、委内瑞拉。中国能源消费依次是：煤炭、原油、天然气、水电。以煤炭为主向以油气为主转变，终端能源品种由电气液体优质能源构成。中国天然气资源丰富，目前正启动西气东输工程，经过510年发展，天然气在很多方面可取代石油，大力发展核电、水电，减少对石油的依赖。【资料库】石油输出国组织（欧佩克 OPEC）石油输出国组织是亚、非、拉石油生产国为反对国际石油垄断资本的控制和剥削，维护民族权益而组成的国际
48、性组织，总部设在维也纳。1960年9月，伊拉克政府邀请沙特阿拉伯、伊朗、科威特和委内瑞拉四国代表，为对付西方石油公司再次降低石油标价，在巴格达举行会议。会议决定成立“石油输出国组织”。继上述五国后，卡塔尔、印度尼西亚、利比亚、阿拉伯联合酋长国、阿尔及利亚、尼日利亚、加蓬和厄瓜多尔陆续参加。这13个成员国已探明的石油储量约占世界总储量的2/3，年产原油约是世界的一半，原油年出口量约是世界的4/5强，在世界石油供应中占据了举足轻重的地位。第四节 西气东输西气东输将把中国能源消费带入清洁高效的天然气时代。“西气”主要是指我国新疆、青海、川渝和鄂尔多斯四大气区生产的天然气；“东输”主要是指将上述地区的
49、天然气输往长江三角洲地区，同时也包括输往西宁、兰州、北京、天津和湖南、湖北地区。“西气东输”有广义和狭义两个概念。从广义上讲，我国中西部地区有六大含油气盆地，包括塔里木、准噶尔、吐哈、柴达木、鄂尔多斯和四川盆地，预测天然气资源量为22.4万亿立方米，占全国天然气资源总量38万亿立方米的58.9。根据天然气的资源状况和目前的勘探形势，国家决定启动西气东输工程，加快建设天然气管道，除了已建成的陕京天然气管线，还要再建设3条天然气管线，即塔里木上海、青海涩北西宁甘肃兰州、重庆忠县湖北武汉的天然气管道，以尽快把资源优势变成经济优势，满足东部地区对天然气的迫切需要。从更大的范围看，正在规划中的引进俄罗斯
50、西西伯利亚的天然气管道将与现在的西气东输大动脉相连接，还有引进俄罗斯东西伯利亚地区的天然气管道也正在规划，这两条管道也属“西气东输”之列。从狭义上讲，西气东输又是特指新疆塔里木至长江三角洲的输气工程。2000年3月，西气东输前期工程宣布正式启动。一期工程建设主管道西起新疆塔里木盆地的轮南油气田，向东贯穿9个省市自治区，最终到达上海市区，全长4167公里，计划2003年全线贯通。西气东输工程既会加速改善东部地区的能源结构，也会有力拉动相关产业，激活沿途省区钢铁、水泥等企业的发展潜能，从而形成一条新的经济增长带。【基本训练】人民日报2月28日讯：为贯彻实施中央确定的西部大开发战略，国务院召开会议，
51、听取国家计委和中国石油天然气集团公司关于“西气东输”工程方案的论证汇报。会议认为启动“西气东输”工程是把新疆的天然气资源优势变成造福新疆各族人民的经济优势的大好事，也是促进沿线省、区、市产业结构和能源结构调整、经济效益提高的重要举措。右图为“西气东输”工程示意图：1“西气东输”工程中的“气”是指西部丰富的 资源，主要分布在 盆地；“输”是指采用 运输方式。2“西气东输”的工程共穿越我国 个省级行政区，终点是 市。该资源主要消费地是 三角洲。3该输气管道与我国历史上著名的“丝绸之路”有多处重合路段，在甘肃省境内重复路段是 4该输气管道横穿的南北主要铁路干线有 A 京广线 B 京九线 C 包兰线
52、D 同浦线5“西气东输”工程是国家实施西部大开发战略的重要举措，这工程的实施所体现的国家重要职能有 A 组织领导社会主义经济建设B 组织领导社会主义精神文明建设C 正确处理人民内部矛盾，维护社会稳定D 管理公共事务，提供良好的公共服务6“西气东输”工程最有利于解决我国下列 选项中的资源问题：A 水资源紧张B 能源浪费严重C 木材短缺D 自然资源分布与生产力分布不相协调7由于沿线城市可用清洁燃料取代部分生产、生活中使用的煤炭，这将降低城市环境污染中 污染的程度。8谈一谈塔里木盆地天然气的成因？9该盆地除上述资源外，还蕴藏着丰富的石油资源。石油属于以下哪种能源？ A 可再生能源B 一次能源C 常规
53、能源D 来自地球内部的能量10目前，该盆地中最著名的油田是 ，而我国西部最早开发的油田是 11由于交通不便，使西部石油资源未能充分得到利用。西部最早的铁路名称是 ，为促进该盆地油气资源的开发，我国于 5月开通了 铁路，该铁路东起兰新线上的 ，穿越天山后，沿天山 （南或北）麓，直至西部边陲重镇 。12石油多半形成在地质历史时期的 代和代的湖盆和大陆架上。石油主要含有 和 两种元素，它是由 组成的混合物。为从石油中得到汽油、煤油、柴油等轻质液体燃料，可通过 的方法炼制石油，为了提高轻质液体燃料的产量，在石油工业中常采用 的方法。请写出石油燃烧过程的化学方程式 。13石油工业的布局，从提高经济效益着
54、眼，应接近 。从环境保护考虑，厂址的选择应远离河流的 游和在居民区的 （上或下）风带。从石油加工业的布局分析中，体现了唯物辩证法的 原理。14“西气东输”工程的确立是如何体现实践和认识辩证关系原理的？【参考答案】本题以热点知识“西气东输”工程为背景材料和载体，综合考查学生的化、地、史、政方面的知识。第1、6题了解西部塔里木盆地油气资源开发与“西气东输”工程；第2题考查地理知识，注意“看图说话”；第3题考查学生中国古代史和地理方面的知识；第4、8题考查地理方面的知识；第5题考查政治常识方面的知识；第7题考查煤烟粉尘对大气的污染；第9、10题了解有关石油资源的问题；第11题考查西部自然资源与东部技
55、术资源的结合；第12题考点需用所学化学知识回答；第13题从工业布局的基本原理方面考虑；体现了普遍联系的观点。第14题考查哲学方面的知识。1天然气 塔里木 管道29 上海 长江3河西走廊4A、B、C、D5A、C、D6D7大气8塔里木盆地是一个在古生地台基础上发展起来的中生代新生代沉积盆地。主要生油岩系为海相石灰岩地层，其面积达44万平方千米，并且沉积厚度大，具有大型特大型油气田的物质基础。9B、C10塔中 玉门油田11兰新线 1999年 南疆 吐鲁番 南 喀什 12中生 新生 碳（C） 氢（H） 烃（烷烃、环院控和芳香烃） 分馏 裂化 方程式略13消费市场 上 下 普遍联系14辩证唯物主义认识论
56、认为，实践是认识的来源，对认识具有决定作用；认识也影响实践，正确地认识科学理论对实践具有巨大的指导作用。“西气东输”工程的确立，基于对资源、市场及技术经济可行性的深入调查。“西气东输”工程是以中央西部大开发战略思想为指导的，以多方位、多层次综合论证为依据的，它的建设投产将为东西部地区的经济和社会发展产生巨大作用。这体现了实践和认识的辩证关系原理。【综合练习】一自1999年欧佩克部长会议达成了限产保价协议以来，国际原油价格上涨了三倍以上，创下了海湾战争以来的最高纪录。美国东北地区的取暖用油和煤气价格上涨了一倍以上，许多中低收入家庭不堪重负，怨声不断。克林顿发表谈话，对石油高价表示严重不安，指出稳
57、定的石油价格对美国经济强劲增长十分有利。1欧佩克组织属于 A 专业性组织 B 世界性组织 C 政府间组织 D 经济性组织2引起这次石油价格不断攀升的主要原因是 A 国际石油储量大降B 石油开采量减少C 石油使用价值的增多D 石油价值增大3从上题结论可以看出 A 要走可持续发展之路B 供求关系制约价格水平C 石油是使用价值与价值的统一体D 价值规律发生作用是有条件的4此材料说明了 A 能源的重要性 B 当前能源问题已成为世界的重要问题C 政治对经济有重要影响D 我国应注重能源建设。5从经济规律上看，上述情况 A 是对等价交换原则的否定B 表明价值规律的作用受到了削弱C 表明产品价格是由供求关系决
58、定的D 是价值规律发生作用的表现形式6根据国际市场油价变动，我国2000年9次对成品油价格进行调整。这表明 A 商品的价格是由国家决定的B 计划经济是我国现阶段资源配置的有效手段之一C 我国正在初步形成与国际市场接轨的油价调整机制D 经济决定政治7当今石油储量最丰富的地区是 A 中东 B 北欧 C 北美 D 南亚81978年爆发了战后资本主义世界最严重的一次经济危机，这次危机爆发的原因是 工业生产大幅下降企业破产，失业人口增加中东国家在同西方斗争中大幅度提高石油价格资本主义基本矛盾A B C D 9第一次能源危机是什么时间发生的？原因和实质是什么？10我国石油开采工业的基本方针是什么？11用发
59、展的观点阐述能源价格居高不下对沙特、科威特等国经济的影响。【参考答案】1A、B、C2B3B4A、B、C、D5D6C7A8C9时间是20世纪70年代原因：中东地区的石油输出国为了反对美国等工业大国对该地区石油的控制和掠夺，实行石油提价。因此，靠大量进口廉价石油发展工业的国家，工业品的成本提高，资本家的利润减少，因而呼喊“能源危机”。实质：是工业大国同石油输出国之间的掠夺与反掠夺、控制与反控制的一场斗争。10稳定东部，发展西部，积极发展天然气和海上油气田。11事物是变化发展的，要用发展的观点看问题。在沙特、科威特等国，石油出口收入在国民经济中占有重要地位。油价居高不下，短期内会给沙特、科威特带来巨
60、大的经济收入，但却损害了石油进口国的利益，导致需求减少，从而损害了沙特、科威特等国长远利益。二随着社会经济的发展，迫切需要大量的能源。核能应用作为第三次技术革命的标志之一，受到人们普遍的重视。1早在本世纪40年代就发生了与核能有关的重大历史事件，试举一例。2二次世界大战后，开始了和平利用核能的时代。到80年代，我国已有两座自行设计并正式并网使用的核电站。它们分别是 省境内的 和 省境内的 。试从影响工业布局因素的角度，简述在上述两地建造核电站的理由。3按产业部门分类，核电业属于 产业。我国开发这一新能源，体现了邓小平理论中关于 的重要观点。4核电站中采用核反应堆使重核裂变，将释放出的巨大能量转
61、换成电能。完成下列核反应方程式：38反中微子（反中微子的质量数和电荷数均为零）写出核裂变反应和一般化学反应的不同点（请答3点）核电站在热量传递的循环系统中应用了钠钾合金作为传热介质，试根据钠钾合金的性质说明这一应用的两点理由。5依据上述核反应方程式，计算：1kg铀235全部裂变产生多少kJ的能量？需要燃烧多少吨标准煤才能释放出相同的能量？已知：铀（U）核的质量为235.0439u，中子（n）质量为l.0087u，钕（Nd）核的质量为142.9098u，锆（Zr）核的质量为 89.9047u，1u=1.66061027kg，燃烧1kg标准煤能产生2.93104kJ的热量。6核反应除释放巨大的能量
62、外，还可以用来生产各种放射性同位素。请分别阐明放射性同位素的辐射育种和临床治癌原理。【参考答案】1美国在日本的广岛和长崎投掷原子弹2浙江 秦山核电站 广东 大亚湾核电站上述两地工农业发达，人口密集，能源需求量大，而本地带核能能量密集，原料运输方便上述两地技术力量雄厚，经济实力强，便于解决核电站建设投资大、技术难的问题3第二 科学技术是第一生产力4Zr对单位质量的物质而言，核裂变反应释放的能量远远大于化学反应释放的能量。核反应是原子层次上的变化，而化学反应是分子层次上的变化（或核反应前后元素发生变化，化学反应前后则元素不变）一种同位素不论处于何种价态，它们的核反应性质是相同的，而它们的化学性质是
63、不同的同一元素的不同同位素，它们的化学性质是相同的，但它们的核反应性质是不同的钠钾合金熔点低，常温下为液态，可在管道中自由流动钠钾合金是热的良导体51kg铀共释放核能8.121010kJ需要燃烧2.77103吨标准煤6辐射育种的原理：利用放射性同位素的射线对遗传物质产生影响，提高基因突变频率，从而选育出优良品种临床治癌的原理：杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂三能源是人类生存和发展的重要支柱：1人类历史进程的各个阶段，如石器时代、铁器时代、蒸汽时代、电气时代等各个时代的主要的动力来源分别是 、 、 、 。 2人类所使用的能量绝大部分来源于太阳能。捕获太阳能的生物主要是绿色植物。绿色植物能够通过光合作用
64、把太阳能转化为化学能，光合作用的总反应式为 光合作用释放的氧气则来源于参加反应的 3煤、煤气、石油、天然气、水能、风能和生物能等等多年来大量使用的能源，称为 能源。而核能、地热、海洋能、沼气、电能、太阳能、风能等都被称为 能源。煤、石油、天然气等能源以热的形式供给人们需要。写出煤、石油、天然气燃烧供热时的化学反应方程式（试以它们各自的主要成分C、CnH2n2和CH4代表）： 、 、 。在质量相同时，燃料 对环境造成的负面影响（温室效应）最小。水能是可再生能源，可持续地利用它来发电，为人类提供“清洁”的能源。若一水力发电站水库的平均流量为Q（m3/s），落差为 h（m），发电效率为，则全年发电量
65、A（kwh千瓦时）是多少？4能源按其是否自然存在来分，可以分为 和 。天然的形式存在于自然界的能源叫做 ，如 、 、 、 、 、 、 等。需要人工制取的能源叫做 ，如 、 、 、 等。太阳是一个巨大的能源，它不断地向外辐射能量，其中辐射到地面的总功率为 81013千瓦，直接利用太阳能不会污染环境。太阳能通过四个渠道被人类利用： 5在核电站中，反应堆里铀核的裂变将 能转化为 能；蒸汽推动汽轮机运转，将 能转化为 ；汽轮机带动发电机发电，将 能转化为 能。能量既不会 ，也不会 ，它只会从 ，或者从 ，而能的总量保持不变，这就是能的转化和守恒定律。6人类利用和开发能源的过程体现了什么哲学道理？7为了
66、保证我国社会主义现代化建设顺利进行，国家已把能源的利用和开发作为经济建设和社会发展的战略重点。我国目前最主要的能源品种是 ，其蕴藏量最丰富的省（区）是 ，其产量最多的省（区）是 列举我国能源利用的主要问题。【参考答案】1人力 畜力 燃煤的动力 电力26CO212H2OC6H12O66H2O6O2 水3常规 新 CO2=CO2CnH2n2O2nCO2(n1)H2OCH42O2CO22H2OCH4产生的二氧化碳最少，对环境造成负面影响最小。8.76104QhkWh4一次能源 二次能源 一次能源 煤 石油 天然气 草木燃料 风 流水 地热 太阳能 二次能源 电能 汽油 氢能 酒精通过植物光合作用把太
67、阳能转化和储存起来，再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的形式释放通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、波浪、海流等形式释放出来被海洋吸收，成为海洋的内能被人们直接利用5核 内 内 机械 机械 电 消灭 创生 一种形式转化成另一种形式 一个物体转移到另一个物体6体现了在实践过程中必须尊重客观规律体现了人可以认识和利用规律体现了人对自然的认识、对人与自然关系的认识在实践过程中不断深化注：若从联系和发展的角度回答问题，可酌情给分7煤 山西 山西能源地区分布不均，能源生产与能源消费地区不匹配。人均能源消费量低，能源利用率低，单位产值能耗大。能源消费构成不尽合理。广大农村仍大量用木材、秸秆等作为
68、燃料本题综合了历史、生物、化学和物理学科的知识，与人类实际生活紧密联系在一起，本题涉及到能量的转化和守恒、能源的污染、太阳能和原子能的利用等重要问题。目的在于从小就培养学生合理利用好一次能源，积极开发新能源的意识。本题充分展示了能源的主要作用。使学生认识到任何生产过程都离不开能源，人们的生活也离不开能源。从历史上看，能源的开发利用有力地推动了社会的进步和发展；从目前看，能源是提高人们生活水平和进行现代化建设必不可少的物质基础、如果没有能源，人类社会将无法生存。本题涉及知识面广，综合能力要求并不太高，但是问题本身十分重要，是当前科学界和社会上普遍关心的热点问题，要求学生学会用历史唯物主义和辩证唯
69、物主义的观点观察、分析和解决社会热点问题。四右图是我国某省轮廓图，读后回答：1该图是 省，有三个经济特区：是 ，是 ，是 。在本省设立经济特区既便于利用当地 资源，又便于引进 ，发展新兴工业和出口加工业。2该省有商品粮基地 ，并且盛产 经济作物，利用这种作物可建 厂。31999年12且20日零时中国将对其恢复行使主权并设立特别行政区的是 （写出图中数码及名称）。当中葡两国举行政权交接仪式时，美国旧金山（西八区）华人联合会将发贺电以示祝贺，他应在 （月、日、时）发电。4国家在该省投资建 核电站（写出图中号码及名称），简要说明为什么要在这里建核电站？5核电站功率为1.8106kW，如果1克235U
70、完全裂变产生的能量是8.21010J，并假定所产生的能量有90转化成电能，那么每年需梢耗多少千克铀235这种燃料？若改为煤作燃料一年需多少吨煤？（一年按365天计算，煤的燃烧值为2.94107J/kg，煤的利用率也为90%）。6由上述计算说明了核能具何优势？但又有什么不足之处？7核能的这些特点含有什么哲学道理？【参考答案】1广东 汕头 深圳 珠海 劳动力外资 先进技术和设备。2珠江三角洲 甘蔗 制糖厂3澳门 1999年12月19日8时4大亚湾 因为该省工业发达对能源需求量大，而本地常规能源又十分缺乏。52.77105（吨）6说明核能具有能量巨大而且密集的优势，运输量少运转费用低，适应性强。但也
71、有不足，对人员科技素质要求高，而且要处理核废料，防止放射性物质外逸造成核污染。7说明矛盾是普遍存在的，要一分为二的认识事物，防止片面化。本题涉及地理、物理、政治三科知识，构思角度巧妙、恰当、新颖，既考查知识和技能，又考查学生思锥水平，使学生能通过数据、图表认识事物的特征和关系，能应用知识的迁移和信息的储备对社会事物进行系统的分析和多角度的描述。五读世界能源消费构成的变化和中国能源消费构成的变化图（如下图）分析回答下列问题。天然气 水电和核电 煤炭 石油世界能源消费构成的变化分布 我国能源消费构成的变化分布1世界能源消费中 能源的比例逐渐降低，石油、天然气的比例到1990年约占 ，这种消费产生的
72、影响是2中国的能源消费以 为主，1990年仍占总能源消费的 %，这说明我国以后能源消费结构应 3曲线E的拐点说明 曲线C的拐点说明 曲线F点后，煤炭比例上升说明 4煤炭、石油是人类使用规模最大的能源。因此人们通常称它们为 能源。除煤炭、石油外还有 等，而核能、地热、沼气被称作为 能源。现在 能和 能有新的利用方式，因此都称为 能源。5我国广大农村大力推广沼气，一方面 ，另一方面 。6水能相对其他能源，具有更大的优势，一是可以 ，二是 。若葛洲坝水电站平均流量为Q（m3/s），水流落差为H，发电效率为K，如果每千瓦时可以创造M元产值，全年按365天计算则可以创造多少经济产值？7我国东南部沿海人口
73、众多，经济发达，但能源供应不足这说明我国能源的主要问题是 为了缓和能源供求矛盾，在东南沿海应加快 的建设。【参考答案】本题以世界四大热点问题之一能源问题为背景，将地理、物理、化学、政治诸科有机的统一起来的综合题，有助于学生知识结构的全面发展。题目以图表形式表达题意，对于培养学生利用数据进行分析，利用图象进行表达，利用表格进行归纳的能力极为有益。1煤炭 25 有些国家因不产石油或石油很少，对石油进口依赖性很大2煤炭 75 改变单一依靠煤炭能源的局面，向多样化迈进380年代后，核能比重增长很快煤炭所占比重略有上升，主要是石油提价中国经济发展很快，能源需求大量增加，煤炭的产量增加比石油、天然气大，价
74、格要低4常规 天然气、水能、生物能 新 太阳 生物 新5减少对环境的污染，实行秸杆还田，增加土壤的有机质和肥力。6减少对森林的破坏，保护植被，减少水土流失，实行良性循环。再生利用 没有污染产值：G8.76107QHKM元7能源地区分布不均，生产消费地区不匹配，消费结构不尽合理，利用率低，单位产值能耗大 核电六读英国有关能源增长与核电站分布图回答以下问题： l20世纪50年代以来，煤炭生产量出现 的趋势，但石油生产量出现 趋势，原因是 220世纪70年代后，石油生产量出现 趋势，石油主要用于 运输；核能生产量出现 趋势，核能主要用于 。核电站在地理分布上有什么特点 ，为什么？3原子核用中子轰炸铀
75、235，写出铀核裂变可能核反应的一个方程式。核裂变过程中，又放出更多的 ，仍然可以去轰击，这种反应叫 反应。【参考答案】1下降 上升 石油的燃烧率高，北海油田得到大量开采2下降 公路 上升 发电 多分布在沿海地区 便于核废料（废热水）的排放3UnSrXe10n 中子 连锁七阅读材料，回答问题：优秀知识分子的典型代表、新时期的“铁人”王启民，是60年代大学毕业后到大庆油田工件的。30多年来，他栉风沐雨，始终战斗在生产第一线。他面对大庆油田产量下滑，开采难度加大，国家建设对石油急需的现状，“恨不得到地下把油层搞清楚”，立志“跨过洋人头，敢为天下先”。为了打破西方对石油技术的封锁，获得第一手科研资料
76、，他以“铁人”般的毅力，10多年吃住在生产第一线，不怕艰苦和疾病，攻克一道道世界性的难关。他为大庆油田连续稳产原油做出了杰出的贡献。1大庆油田位于_省境内，20世纪60年代铁人_对这一油田的勘探和建设做出了巨大贡献，使我国结束了靠“洋油”过日子的时代。2大庆油田位于松嫩平原，试运用学过的地理知识分析松嫩平原石油资源丰富的原因。3运用人生价值的道理，分析王启民的事迹。【参考答案】1黑龙江 王进喜2松嫩平原在地质时期是陆地上沉积盆地，低等生物大量沉积在沉积盆地变成有机质，经过复杂的地质作用转变和富集起来。3王启民是大学毕业后主动要求到艰苦的油田工作的，这是对人生理想的选择。 人生价值的实现需要充分
77、发挥主观能动性，要有开拓进取精神，“敢为天下先”。人生价值的实现还需要埋头苦干，艰苦奋斗，贪图安逸、观望等待都将一事无成。八材料一 本世纪50年代，我国地矿工程技术人员在黑龙江省某区发现了大型油气田。本区位于松嫩平原内，外力侵蚀严重，地势低平。经多年地质勘探，判定本地区为大型背斜构造，储油的可能性极大。后经开采，原油喷出。本地区地质剖面图如右图所示。材料二 从油田里开采出来没有经过加工处理的石油叫原油，主要由各类烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物。经过脱水和脱盐的石油主要是烃类物质，没有固定的沸点。因此给石油加热时，低沸点的烃先气化，经冷凝先分离出来。随着温度的升高，较高沸点的烃再气化，经冷凝
78、而分离出来。这样继续加热和冷凝，就可把石油分成不同沸点范围的蒸馏物。这种方法叫作石油的分馏。为提高轻质液体燃料的产量，在石油工业上采用了裂化的方法，就是在一定的条件下，把分子量大的、沸点高的烃断裂为分子量小的、沸点低的烃的过程。裂化有热裂化和催化裂化。1该区为大型背斜地质构造的判定依据是在地表自 A至B一线多点采集岩石标本经同位素方法测定，岩石年龄分布为 A 老新老 B 新老新 C 相当接近 D 新较新较老老 2如图1所示，背斜构造内E、F、G分别代表的是 A 气、水、油 B 气、油、水 C 水、气、油 D 油、水、气3与该背斜在构造上相近的储水构造是 A 潜水 B 承压水 C 断层储水 D
79、溶洞储水4如图上所示，在井2位置再打一口井的话，其液体水头喷出高度与井1的液体水头喷出高度相比，情况为 ，为什么？ A 高度相等 B 根本不能喷出，无法比较 C 第一口井高出第二口井 D 第二口井高出第一口井5石油主要组成的元素为 A 碳 B 氢 C 氧 D 磷6画出实验室蒸馏石油的图示。7写出十六烷热裂化的方程式。8从环境效益和经济效益考虑，未来人类将怎样决定石油的应用方向？替代它的新能源有哪些？9从世界经济的角度看，能源危机的产生其表象和本质问题是 A 产量问题 B 加工水平问题 C 价格问题D 发达国家和发展中国家的控制与反控制【参考答案】1B2B3B4A 如果连通器中只装有一种液体，那
80、么连通的多容器中静止的液面总是水平的。5A、B6如右图所示。7C16H34C8H18C8H168今后石油将主要在化工、医药、纺织等行业，替代它的新能源有水能、核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能等。9A、D九材料一为贯彻落实中央确定的西部大开发战略，今年2月，国务院召开会议，听取国家计委和中国石油天然气集团公司关于“西气东输”工程方案的论证汇报，对工程从资源、市场及技术、经济可行性等”面进行问究。会议认为启动“西气东输”工程是把新疆的天然气资源优势变成造福新疆各族人民的经济优势的大好事，也是促进沿线8个省、区、市产业结构和能源结构调整、经济效益提高的重要举措。材料二“西气东输”工程将建设4200
81、公里管道，将塔里木盆地的天然气东送，供应长江三角洲地区和沿线各省（区）的工业和居民用气。初期年供气12则已立方米，初步预测第一期工程投资将达12m亿元。主干管道计划于200年全部建成。据专家估算，上游气田开发，主干管道铺设和城市管网铺设的总投资超过3000亿元，相当于长江三峡工程的投资规模。材料三“西气东输”工程示意图。阅读以上图文材料清回答：1“西气东输”工程经过的西部省区是 新疆 内蒙古 甘肃 宁夏 青海 陕西 山西A B C D 2第二亚欧大陆桥，东起我国的连云港，在我国境内穿起了“西气东输”工程沿线的六个省区，向西直抵荷兰的鹿特丹，途经的国家自西向东依次是A 德国 波兰 白俄罗斯 俄罗
82、斯 哈萨克斯坦B 德国 捷克 波兰 俄罗斯 哈萨克斯坦C 德国 波兰 乌克兰 俄罗斯 吉尔吉斯斯坦D 德国 捷克 乌克兰 俄罗斯 哈萨克斯坦3下列城市被称为六朝古都的是A 西安 B 南京 C 洛阳 D 开封4上题的“六朝”是指历史上的 、 、 、 、 、 六个朝代。5历史上，我国甘肃玉门关和阳关以西、葱岭以东，新疆天山南北等地区，叫做西域。西域正式归属中央集权开始于 A 秦 B 西汉 C 东汉 D 唐6“西气本输”工程途经省区，实行民族区域自治的有 ，自治机关是这些民族自治地方的 ，体现坚持 、 和 原则。7国务院听取“西气东输”工程方案的论证汇报，肯定该工程是造福于人民的大好事。其中包含的哲
83、理有A 要用联系的观点看问题 B 想问题办事情要一切从实际出发C 看问题要抓本质、抓主流 D 千里之行始于足下8运用经济学的知识简要说明实施这一工程的重要意义。【参考答案】本题以国家启动“西气东输”工程这一时事材料为背景和载体，综合考查学生的地理、历史、政治三个学科的相关知识，意在培养学生从多角度分析问题，引导学生对重大时事发表正确评论，提高学生的综合解题能力。1B、D2A3B4吴（三国） 东晋 宋 齐 梁 陈（南朝）5B6新疆、宁夏 人民代表大会和人民政府 民族平等 民族团结 各民族共同繁荣 7A、B、C8这一工程将加快中西部沿线地区的经济发展，增加财政收入和就业机会，带来巨大的经济效益和社
84、会效益。这一工程的实施，将促进我国能源结构和产业结构的调整，有利于资源的优化配置。这一工程的实施将有效地改善大气环境，提高人民生活质量，促进经济的可待续发展。这一工程的实施，将带动相关产业的发展，有利于扩大内需，拉动经济增长。十读“我国西气未输主干管道走向”示意图，回答：1“西气东输”主干管道西起轮南油气田，它位于图中A所示表的 自治区，东到B表示的 市。C处的 盆地、D处的 盆地、E处的 盆地与陕甘宁等地的天然气田，为“西气东输”提供了丰富的气源。2“西气东输”主干管道经过的F处（西北内陆著名的灌溉农业区）是 ，G处是当前我国重点开发的以 （省级行政区）为中心的能源基地。3天然气按其来源和形成，应属于来自 的能量。4进一步开发西部天然气，对西部地区开发的主要意义是： 5“西气东输”对东部地区发展的主要意义是： 1新疆维吾尔 上海 塔里木 柴达木 川渝（四川）2河西走廊 山西3太阳4有利于西部地区能源开发及相关工业的发展；促进西部开发与地区经济发展；增加就业机会；改变能源结构、保护生态环境等。5有利于东部地区能源压力的减轻；能源消费结构的调整，有利于环境改善；相关产业的拉动；经济优势的进一步发挥等主页 目录 下载 论坛