能源家族和核能练习题及答案

第一节能源家族 习题精选 维度&基础知识 1．凡是能够提供________的物质资源都可以叫做能源。我们常见的煤、石油、天然气被称为________。 2．________统称为一次能源，如：________、________；________称为二次能源，如________、 ________。 3．由生命物质提供的能量叫做________，人们利用了它里面存储的________能。 4．短期内不可能从自然界得到补充的能源叫做________，如________、________；能够从自然界源源 不断地得到补充的能源叫做________，如：________、________、________。 5．关于能源的说法，正确的是（ ） A．煤，石油，天然气以及水能，风能，太阳能是一次能源 B．核能，电能，地热能是二次能源 C．煤是世界上许多国家的主要能源 D．生物质能是一次能源 6．关于能源的说法，正确的是（ ） A．化石能源是不可再生能源 B．核能是可再生能源 C．一次能源中只有石油，煤和天然气 D．二次能源中只有电能和核能 维度&能力提高 7．太阳能把地面的空气晒热，太阳能转化为________能；空气流动成风，又转化为________能；植物吸 收太阳能，发生光合作用，太阳能转化为植物的________能；古代植物在地质变迁中变为煤、石油、天然 气，转化为这些燃料的________能。 8．下列能源中属于一次能源的是（ ） ①风能 ②地热能 ③电能 ④核能 A．①②③④ B．①②③ C．①②④ D．②③④ 9．下列属于不可再生能源的是（ ） ①石油 ②太阳能 ③天然气 ④生物质能 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 维度&探究应用 10．阅读文章并回答文后问题。 变废为宝的生物质能 生物质是地球上最广泛存在的物质，它包括所有动物、植物和微生物，以及由这些有 生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。各种生物质都具有一定的能量。以生物质为载 体、由生物质产生的能量，便是生物质能。 生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。它直接或间接来源于 植物的光合作用。地球上的植物进行光合作用所消费的能量， 占太阳照射到地球总辐射量的 0.2％。 这个比例虽不大，但绝对值很惊人：光合作用消费的能量是目前人类能源消费总量的 40 倍。可见，生物质 能是一个巨大的能源。 人类以柴薪为能源，历史长达百万年。作为可直接利用的燃料，柴薪利用贯穿着整个人类的文明发展史。 除柴薪的直接燃烧外，生物质能的转化利用技术还有沼气生产、酒精制取、木制石油、生物质能发电等。 一、生物质能的来源 柴薪 至今仍是许多发展中国家的重要能源。但由于柴薪的需求导致林地日减，应适当规划与广泛植林。 牲畜粪便 牲畜的粪便，经干燥可直接燃烧供应热能。若将粪便经过厌氧处理，可产生甲烷和肥料。 制糖作物 制糖作物可直接发酵，转变为乙醇。 城市垃圾 主要成分包括：纸屑（占 40％）、纺织废料（占 20％）和废弃食物（占 20％）等。将城市 垃圾直接燃烧可产生热能，或是经过热分解处理制成燃料使用。 城市污水 一般城市污水约含有 0.02％一 0.03％的固体与 99％以上的水分，下水道污泥有望成为厌氧 消化槽的主要原料。 水生植物 同柴薪一样，水生植物也可转化成燃料。 二、生物质能的转化利用 生物质能的开发和利用具有巨大的潜力，主要包括两方面：一是建立以沼气为中心的农村新能量、物质 循环系统，使秸秆中的生物能以沼气的形式缓慢地释放出来，解决燃料问题；二是建立能量农场、能量林 场及海洋能量农场。 沼气利用技术 人类发现、利用沼气，已有悠久的历史。1776 年，意大利科学家沃尔塔发现沼泽地里腐 烂的生物质发酵，从水底冒出一连串的气泡，分析其主要成分为甲烷和二氧化碳等气体。由于这种气体产 生于沼泽地，故俗称“沼气”。1781 年，法国科学家穆拉发明人工沼气发生器。200 多年过去了，如今全世 界约有农村家用沼气池 530 万个，中国就占了 92％。农村沼气池的主要填料是猪粪、秸秆、污泥和水等。 随着农村沼气使用的日益推广和大型厌氧工程技术的进步，90 年代以来，世界范围内的一些大型沼气工程 有了迅速发展。 生物质汽化将固体生物质转化为气体燃料，称为生物质汽化。其基本原理是含碳物质在不充分氧化（燃 烧）的情况下，会产生出可燃的一氧化碳气体，即煤气。制造煤气的设备称为汽化炉，人们故意不给足氧 气，让含碳物质在没有足够的空气的情况下燃烧，“焖”出一氧化碳来。 生物质液化 将固体生物质转化为液体燃料，称为生物质液化。它包括间接液化和直接液化两种。间接 液化是指通过微生物作用或化学合成方法生成液体燃料，如乙醇（酒精）、甲醇；直接液化则是采用机械 方法，用压榨或提取等工艺获得可燃烧的油品，如棉籽油等植物油，经提炼成为可替代柴油的燃料。 生物质热分解 这是一项很有潜力的技术，用于制取人造石油。一些生物质通过热分解，可制取生物油、 生物炭和可燃烧气体，使生物质得到充分利用。 能源农场 即建立以获取能源为目的的生物质生产基地，以能源农场的形式大规模培育生物质，并加工 成可利用的能源；要对土地进行合理规划，尽可能利用山地、非耕荒地和水域，选择适合当地生长条件的 生物质品种进行培育、繁殖，以获得足够数量的高产植物。在海洋、水域，要充分利用海藻和水生物提取 能源，建立海洋能源农场或江河能源农场。同时，将基因工程等现代生物技术广泛应用于能源农场中，以 提高能源转化率。 专家预测，到 2050 年，以生物质能为重要组成部分的可再生能源，将以相同或低于矿物燃料的价格，提 供全球 3／5 的电力和 2／5 的直接燃料。 摘自《新科技启蒙》 （1）生物质能是属于一次能源还是二次能源?是属于可再生能源还是不可再生能源？ （2）生物质能在使用时可以转化为哪些形式的能？请举例说明。 （3）能源危机是一个全球性的问题，对于我们个人，平时使用过哪些能源?我们在使用时要注意些什么问 题?谈谈你的看法。 第一节能源家族习题精选 答案 1．能量 石化能源 2．可以从自然界直接获取的能源、， 风能 太 阳能 无法从自然界直接获取，必须通过一次能 源的消耗获得的能源 电能 内能 3．生物质能 化学 4．不可再生能源 化石能源 核能 可再生 能源 水能 太阳能 生物质能 5．A 6．A 7．内 机械 化学 化学 8．C 9．D 10．略 第二节核能 习题精选 维度&基础知识 1．一切物质山_______组成，分子又由_______组成，但是有些物质的分子就是一个_______。它的直径 不到_______nm。 2．原子由_______、_______ 、_______三种粒子组成，_______带正电，_______带负电，_______不 带电。 3．核能是指_______，它的获取途径有两条，即_______和_______。 4．核电站是利用_______发电的，它的核心设备是_______，其发生的_______是可以控制的。 5．核裂变是指用_______轰击_______获取核能的途径。 6．核聚变是指质量很_______的原子核，在_______下结合成新的_______来获取核能的途径。 维度&能力提高 7．环境保护是现代社会的热点，环境污染是世界各国关注的焦点，特别是核污染更 是全人类高度警惕的问题，继 1986 年“切尔诺贝利”核泄漏事件后，2000 年 8 月 12 日， 质量为 m＝1.4×107kg 的俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，引起挪威生态保护组织和国际社会普 遍关注；核裂变和核聚变是大量获得核能的两种途径，核潜艇中反应堆的核能是通过_______获得的。 8．下列说法不正确的是( ) A．原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能 B．用中子轰击比较大的原子核可以使其发生裂变获取核能 C．核电站里的链式反应是可以控制的 D．原子弹发生爆炸时发生的链式反应也是可以控制的 9．获取核能有两条途径：一是原子核的________，二是________；用人工控制的办法释放核能的装置叫 做________，利用核能发电的电站叫做________。 维度&探究应用 10．阅读短文然后回答问题。 秦山核电站 秦山核电站位于东海之滨美丽富饶的杭州湾畔，是中国第一座依靠自己的力量设计、建造和运营管理的 30 万千瓦压水堆核电站。1985 年 3 月浇灌第一罐核岛底板混凝土，1991 年 12 月首次并网发电，1994 年 4 月设入商业运行，1995 年 7 月通过国家验收。它的建成投产结束了祖国大陆无，核电的历史，是我国和 平利用核能的光辉典范，同时也使我国成为继美、英、法、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第七个能够 自行设计、建造核电站的国家。 秦山核电站始终坚持自力更生，自主进行研究设计，同时也十分重视吸收国外先进经验。在建设中。尽 量利用国内技术和条件，同时引进了一些国内一时难以解决的关键设备和材料； 设备按台件统计，国产 占 95％，进口占 5％；按资金统计，国产占 70％，进口占 30％。这种建设模式被证明是成功的，对我国 以后的核电发展具有重要的深远意义，增强了我们走自主发展核电道路的决心。秦山核电站投入运行 10 年来，运行业绩良好，截至 2002 年 4 月， 已累计发电 175 亿千瓦时，平均负荷因子为 65.51％。 实现 销售收入近 50 亿元，上缴各种税费近 8 亿元，创造了良好的社会效益和经济效益。10 年来，我们依靠自 己的力量，不断地探索和总结经验，不仅逐步建立起较完善的安全质量管理体系，而且通过一系列的材料 状态整治和技术改造，确保了电站安全、可靠、经济地运行。2001 年是电站并网发电 10 周年，机组连续 功率运行 331 天，创 10 年运行的最好成绩，为推广核电国产化新形象作出了贡献。10 年的安全稳定运行 充分说明：我国有能力设计制造核电站，也能运行管理好核电站。秦山核电站无愧于“国之光荣”的称号。 安全是核电站的生命，核电站的安全可靠运行离不开行之有效的管理。根据国家核安全法规及有关国际 核安全导则等文件的要求，秦山核电站确立了一套能够有效运作的组织机制，建立了较完善的质量保证体 系。为保证电站的安全生产，制定了质保、核安全、辐射防护、环境监测、应急：住备、培训、维修、在 役检查、废物管理等领域的管理大纲。每个管理大纲都明确规定管理目标、原则、内容方法、要求程序、 组织和指挥体系、职责分工等。编制了与之相适应的各种管理制度、细则、规程、程序等各类管理文件。 经过 10 年的发展和完善，电站现有 13 类 165 个生产管理制度，14 类 61 个行政管理制度，22 类 203 份 运行规程，8 类 22 份运行图，5 类 19 份运行手册，11 类 150 份试验规程，23 类 428 份维修规程，2 类 7 份维修图册。完善的管理制度使电站运行做到了有章可循，有法可依，保证了核电站的安全运行。 目前，泰山核电站三道屏障完整，三废排放控制有效。放射性物质年排放总量低于国家规定的排放限值， 达到国际同类核电站的先进水平。环境监测结果表明，秦山核电站是安全、清洁的，未对其周围辐射环境 产生任何可察觉的影响。2001 年被评为国家；级环保企业。 10 年的安全运行积累了大量的宝贵经验，为中国核电的后续发展培养和锻炼了一批优秀的管理人才和 运行、维修技术人才，达到了原先设想“掌握技术、培养队伍、积累经验，为中国进一步发展核电打好基础” 的目的。 秦山核电站从建设之初，就备受党和国家领导的关怀和重视，不少中央领导同志都先后视察过秦山核电 站，对秦山核电站的建设给予了充分的肯定。 中国核电从秦山起步，秦山核电站将继续秉承中国核工业的光荣传统，坚持“安全第一、质量第一、科 学至上”的原则，展中国核电国产化能力，树核能安全环保形象，为核工业发展再创辉煌。 （1）秦山核电站的核心部分是什么?它是利用什么形式获取核能的？ （2）谈谈你对核能利用的认识。 第二节核能习题精选 答案 1．分子 原子 原子 1 2．质子 中子 电子 质子 电子 中子 3．将原子核分裂或者聚合时释放的能量 核裂变 核聚变 4．核能 核反应堆 链式反应 5．中子 原子核 6．小 超高温 原子核 7．核裂变 8．D 9．裂变 聚变 核反应堆 核电站 10．略