第十章 · 第四节
能源与可持续发展
能源危机 · 环境污染 · 新能源开发 · 可持续发展
📖 知识点学习
🎯 学习目标
- 了解人类面临的能源危机问题
- 认识能源消耗带来的环境污染（温室效应、酸雨等）
- 了解新能源的开发和利用
- 理解可持续发展的含义和重要意义
知识点一：能源危机
⚠️ 能源危机
随着人类社会的快速发展，能源消耗量急剧增长。
化石能源（煤、石油、天然气）是当前人类使用的主要能源，但它们是不可再生能源，储量有限。
按目前消耗速度，地球上的石油和天然气大约还能使用50-60年，煤炭大约还能使用200年左右。
💡 能源消耗的现状
- 世界能源消耗量逐年增长，年均增长率约2%
- 化石能源占全球能源消费的80%以上
- 中国是世界第一大能源消费国和生产国
- 能源消耗与经济发展、人口增长密切相关
知识点二：环境污染
🌍 温室效应
化石燃料燃烧产生大量二氧化碳（CO₂），大气中CO₂浓度升高，像温室的玻璃一样阻止热量散失，导致全球气温升高。
危害：冰川融化、海平面上升、气候异常、极端天气增多、生态平衡破坏。
🌧️ 酸雨
化石燃料燃烧产生的二氧化硫（SO₂）和氮氧化物（NOx）溶于雨水，形成pH值小于5.6的酸性降水，即酸雨。
危害：腐蚀建筑物、酸化土壤和湖泊、危害植物生长、破坏水生生态系统。
其他污染：粉尘污染、光化学烟雾、热污染、核废料污染等
PM2.5：空气中的细颗粒物，危害呼吸系统健康
臭氧层破坏：氟利昂等物质破坏大气臭氧层，增加紫外线辐射
知识点三：新能源的开发
🔋 新能源
为解决能源危机和环境污染，人类正在大力开发新能源：
太阳能、风能、水能、核能、地热能、潮汐能、生物质能等。
新能源的共同特点是清洁、可再生（核能除外），对环境影响小。
太阳能：取之不尽，清洁无污染，但受天气影响
风能：清洁可再生，建设风力发电场
水能：技术成熟，水力发电量占我国发电量首位
核能：能量密度高，不排放温室气体，但有核废料问题
氢能：燃烧产物是水，被誉为"最清洁能源"
知识点四：可持续发展
🌱 可持续发展
可持续发展是指既满足当代人的需求，又不损害后代人满足其需求能力的发展模式。
核心是经济、社会、环境的协调发展，在发展经济的同时保护环境、节约资源。
💡 可持续发展的措施
- 节约能源：提高能源利用效率，减少浪费
- 开发新能源：减少对化石能源的依赖
- 减少排放：控制污染物排放，保护环境
- 循环经济：资源循环利用，减少废弃物
- 节能减排："碳达峰、碳中和"目标
📝 例题精讲
💡 提示：点击「下一步」按钮，逐步查看详细解题过程
大量燃烧煤炭、石油等化石能源会带来哪些环境问题？请列举两种主要污染并说明其危害。
🔍 解题过程
1
分析化石燃料燃烧的产物：
化石燃料（煤、石油、天然气）燃烧主要产生：
CO₂（二氧化碳）、SO₂（二氧化硫）、NOx（氮氧化物）、粉尘等。
2
环境问题一——温室效应：
CO₂大量排放→大气中CO₂浓度升高→温室效应
危害：全球变暖、冰川融化、海平面上升、气候异常。
3
环境问题二——酸雨：
SO₂和NOx溶于雨水→形成pH<5.6的酸雨
危害：腐蚀建筑物、酸化土壤和湖泊、危害植物和水生生物。
其他污染：粉尘（PM2.5）、光化学烟雾等。
✅ 温室效应（CO₂→全球变暖）、酸雨（SO₂/NOx→腐蚀建筑、酸化环境）
为实现可持续发展，在能源利用方面应采取哪些措施？请从"节约"和"开发"两个角度分析。
🔍 解题过程
1
理解可持续发展：
可持续发展是既满足当代人需求，又不损害后代人满足需求能力的发展模式。
能源方面：既要保证当前能源供给，又要为后代保留能源资源。
2
节约角度：
① 提高能源利用效率：改进技术，减少能源浪费
② 节约用电用能：养成节能习惯，使用节能产品
③ 减少化石能源消耗：控制煤炭、石油使用量
④ 公共交通出行：减少汽车尾气排放
3
开发角度：
① 大力开发太阳能、风能、水能等清洁可再生能源
② 发展核能，减少对化石能源的依赖
③ 研发氢能等新型清洁能源
④ 推广电动汽车，减少石油消耗
⑤ 实现"碳达峰、碳中和"目标。
✅ 节约：提高效率、减少浪费；开发：发展太阳能/风能/核能等清洁能源
某城市要建设发电站，现有煤炭、天然气、太阳能、核能四种方案。从可持续发展的角度，分析各方案的优缺点，提出建议。
🔍 解题过程
1
分析各方案：
煤炭发电：成本低、技术成熟，但污染严重（CO₂、SO₂、粉尘），不可再生
天然气发电：比煤炭清洁，但仍排放CO₂，不可再生
太阳能发电：清洁可再生，但受天气影响、成本较高
核能发电：不排放CO₂、能量密度高，但有核废料和安全风险
2
从可持续发展角度比较：
污染程度：煤炭 > 天然气 > 核能 > 太阳能
可再生性：煤炭/天然气/核能不可再生，太阳能可再生
稳定性：煤炭/天然气/核能稳定，太阳能不稳定
长期可持续性：太阳能最优
3
建议方案：
采用多元能源互补策略：
① 以太阳能为主要发展方向（清洁可再生）
② 配合核能保证基荷供电稳定性
③ 逐步减少煤炭使用，过渡期用天然气替代
④ 建设储能设施解决太阳能不稳定问题
✅ 建议：以太阳能为主+核能为辅，逐步淘汰煤炭，多元互补
✏️ 练习巩固
💡 提示：每道题作答后会立即显示解析，请认真思考后再作答
大量燃烧化石能源导致温室效应的主要气体是？
A二氧化碳（CO₂）
B二氧化硫（SO₂）
C一氧化碳（CO）
D氮气（N₂）
酸雨的pH值应小于多少？形成酸雨的主要气体是？
ApH<7，CO₂
BpH<5.6，SO₂和NOx
CpH<5.6，CO₂
DpH<4，SO₂
关于可持续发展，下列说法不正确的是？
A可持续发展要求节约资源、保护环境
B开发新能源有利于可持续发展
C可持续发展就是提高能源利用效率
D可持续发展意味着只满足当前需求，不考虑未来
🧠 知识点问答
老师来考考你！下面的问题都来自本节课的知识点，看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦！