九年级物理 22 能源与可持续发展

1、第二十二章 能源与可持续发展,一、能源的分类 1.一次能源:可以从自然界直接获取。如风能、地热能、核能、太阳能等。 2.二次能源:不可以从自然界直接获取。如电能等。 3.化石能源:动、植物经过漫长的地质年代形成,如煤、石油、天然气等,二、核能和太阳能 1.原子和原子核: (1)原子的组成:由带正电的_和带负电的_组成。 (2)原子核的组成:由带正电的_和不带电的_组成,原子核,电子,质子,中子,2.核能: (1)概念:质量_的原子核发生分裂或者质量_的原子核 相互结合时释放出的巨大能量。 (2)获得途径:_和_。 (3)核电站:利用_发电,核心设备是_,较大,较小,核裂变,核聚变,核能,核反应

2、堆,3.太阳能: (1)本质:太阳内部氢原子核在超高温下发生_,释放出的 巨大核能。 (2)利用。 用集热器把物质_。 用太阳能电池把太阳能转化为电能,聚变,加热,三、能源与可持续发展 1.能量转移和转化的方向性:能量的转移和转化过程是有_ 性、_的。 2.能源的可持续发展: (1)提高能源的利用率,减少能源使用对环境的破坏。 (2)发展新的理想能源,方向,不可逆,3.不可再生能源:消耗后_在短期内从自然界得到补充的能 源。如化石能源、核能等。 4.可再生能源:可以从自然界源源不断地得到的能源。如风 能、太阳能、水能等,不能,微点拨】 1.能源与能量不是一回事。 (1)能源是能够直接或经过转换

3、而获得能量的资源,比如:石油、天然气、煤等; (2)能量是指物体做功本领的大小,一个物体的做功本领越强,这个物体具有的能量也就越大,比如:机械能、内能等。 2.能量的转化和转移具有方向性,最终转变为不可利用的能量,因此要节约能源,速练题】 如图所示是一种风光互补式路灯,该路灯装有风力和太阳能发电装置。 (1)太阳能、风能是次能源;也是(选填“可再生”或“不可再生”)能源,2)白天,太阳能电池板将能转化为电能;有风时,小 风扇将能转化为电能,并将电能储存在蓄电池中,这时 能转化为能。 (3)太阳是一个巨大的“核能火炉”,核能的获得是核_ (选填“裂变”或“聚变”)。 参考答案:(1)一可再生(2

4、)太阳风电化学(3)聚 变,主题一 能源的分类,中考警示】可再生和不可再生能源都是相对于一次能源而言,知识拓展】生物质能 生物质能,就是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源,示范题1】(2014南京中考)下列能源中,属于可再生能源的是() A.煤B.石油C.水能D.天然气 【解题探究】解答本题时思考以下两个问题: (1)什么是可再生能源? (2)什么是不可再生能源? 提示:(1)可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源,

5、 (2)消耗后很难再生的能源属于不可再生能源,解析】选C。本题考查能源的分类。煤、石油、天然气等化石类能源,都不可能在短期内从自然界中得到补充,因而都是不可再生能源;水能在短时间内可以再生,故是可再生能源,故选C,主题二 核能及其应用 1.裂变和聚变的比较,2.应用核电站(核反应堆): (1)原理:核反应堆裂变高温高压蒸汽汽轮机发电机 电能。 (2)能流图: 核能 内能 机械能 电能,知识拓展】当今的核武器 原子弹是第一代核武器,“原子弹”是利用核裂变原理由中子轰击铀235或钚239,使其原子核裂开产生巨大能量,包括冲击波、瞬间核辐射、电磁脉冲干扰、核污染、光辐射等杀伤作用,氢弹”是第二代核武

6、器,是利用原子弹爆炸的能量点燃氢的同位素氘、氚等轻原子核的聚变反应瞬时释放出巨大能量的核武器。氚和氘聚变产生比原子弹更加巨大的能量,对于相同质量的核燃料,氢弹的聚变反应放出的能量是铀核裂变反应放出能量的4倍以上;而且氢弹爆炸实际上是两颗核弹爆炸(原子弹和氢弹),所以说氢弹的威力比原子弹更大。当然,不能用大当量的原子弹与小当量的氢弹来比较了。 第三代核武器是中子弹,以氘和氚聚变原理制作,以高能中子为主要杀伤力的核弹,第四代核武器是核定向能武器,正在研制中,因为这些核弹不产生剩余核辐射,因此可作为“常规武器”使用,主要种类有:反物质弹、粒子束武器、激光引爆核炸弹、干净的聚变弹、同质异能素武器等。第

7、四代的另一特点是突出某一种效果,如突出电磁效应的电磁脉冲弹,使通讯信号混乱。它可以使高能激光束、粒子束、电磁脉冲等离子体定向发射,有选择地攻击目标。能量更集中,有可控制的特殊杀伤破坏作用,示范题2】(2013泸州中考)下列关于核能的说法中,正确的是() A.核能和煤、石油一样都是常规能源,而不是新能源 B.核能和太阳能、风能、水能一样都是可再生能源 C.原子核发生裂变和聚变都会释放巨大的能量,这就是核能 D.氢弹的爆炸就是核裂变发生链式反应的结果,解题指南】解答本题抓住以下关键点: (1)新能源与常规能源的区别。 (2)可再生能源的特征。 (3)得到核能的两种方式的应用,解析】选C。本题考查对

8、核能的理解。能源家族的种类很多。煤、石油、天然气是通常使用的能源,属于常规能源;核能是20世纪中叶以来才被利用的,属于新能源,也属于不可再生能源。天然气是化石能源,用完了就没有了,属于不可再生能源,太阳能、生物质能属于可再生能源。原子弹是核裂变发生链式反应的结果,而氢弹是发生核聚变的结果,考点一 能源的分类 1.(2013盐城中考)下列利用不可再生能源发电的是() A.风电场 B.水电站 C.热电厂 D.光伏电站,解析】选C。本题考查能源的分类。风电场利用风能发电,风能是可再生能源,A错误;水电站利用水能发电,水能是可再生能源,B错误;热电厂利用煤燃烧释放的内能发电,煤是不可再生能源,C正确;

9、光伏电站利用太阳能发电,太阳能是可再生能源,D错误,2.(2013株洲中考)绿色能源不会产生或残留对环境造成污染的物质,下列能源中可以称为绿色能源的是() A.煤B.石油C.风能D.天然气,解析】选C。根据绿色能源的含义判断,绿色能源不会产生或残留对环境造成污染的物质,风能是新能源,绿色无污染,可再生,正在开发利用,有广阔的前景,故C正确;煤、石油、天然气,历经千万年形成深埋在地下,我们统称为化石能源,消耗后不能及时补充,又叫作不可再生能源,燃烧后会产生大量二氧化碳等温室气体及有毒气体,会对环境造成污染,所以A、B、D错误,3.(2014邵阳中考)可以直接从自然界获得的能源叫一次能源,必须通过

10、消耗一次能源才能获得的能源叫二次能源。下列能源中,属于二次能源的是() A.煤B.石油C.天然气D.电能 【解析】选D。本题考查能源的分类知识。煤、石油、天然气是化石能源,可直接从自然界获得,属于一次能源。电能是消耗一次能源转化而来的,属于二次能源。故选D,方法总结】辨别一次能源与二次能源的依据 一次能源是从自然界中直接获得的天然能源;二次能源不能从自然界中直接获得,必须经过一次能源的消耗才能够得到,考点二 核能和太阳能 4.(2014德州中考)图中是获取电能的几种途径,其中消耗不可再生能源又不会对大气造成污染的是(,解析】选D。本题考查学生对常见能源的了解情况。燃煤发电是通过燃烧煤炭把化学能

11、转化为内能,进而转化为电能,煤是不可再生能源,而且在燃烧过程中会造成大气污染,所以A不符合要求;太阳能电池板将太阳能转化为电能,太阳能是可再生能源,所以B不符合要求;风车发电机将风能转化为电能,风能是可再生能源,所以C不符合要求;核能发电站是通过核燃料发生核裂变的方式,将核能转化为电能,由于核燃料是有限的,所以核能属于不可再生能源。故选D,5.(2013成都中考)关于原子、原子核和核能,表述正确的 是() A.原子由质子和电子组成 B.原子核由质子和中子组成 C.核能清洁无污染,利用核能有利无害 D.核能是我国当前利用的最主要能源,解析】选B。本题考查原子结构以及核能知识。原子由原子核和核外电

12、子组成,原子核由质子和中子组成,利用核能,要注意防止核污染,我国目前主要利用的是化石能源,6.(2014东营中考)核电站发电流程如图所示,在核电站的发电过程中,下列所述能量转化顺序正确的是() A.核能化学能内能电能 B.核能化学能机械能电能 C.核能内能机械能电能 D.核能机械能内能电能,解析】选C。本题考查核电站中能量的转化。核电站的发电过程中,首先核反应将核能转化为内能,接着高温高压的水蒸气推动汽轮机转动,将内能转化为机械能,最后汽轮机带动发电机发电,将机械能转化为电能,7.(2013贵港中考)平南白沙核电站,又名广西桂东核电厂。2009年8月3日由中国电力投资集团公司和平南县政府签约建

13、设。初步确定核电站站址位于广西贵港市平南县丹竹镇白沙村,距贵港市区约100 km。工程总投资约500亿元。下列说法错误的是() A.核能是原子核分裂或聚合时释放出来的能量 B.目前的核电站是通过聚变反应来利用核能 C.核能属于不可再生能源,也是一次能源 D.核反应堆中发生的链式反应是可以控制的,解析】选B。本题考查核能和核电站的相关常识。原子核分裂或聚合会释放出惊人的能量,这就是核能,故A正确;目前的核电站是通过链式反应(裂变)来利用核能,而不是聚变,故B错误;核能以及化石能源既属于不可再生能源,也是一次能源,故C正确;核反应堆中的链式反应是可以控制的,原子弹爆炸时发生的链式反应,是不加控制的

14、,故D正确,8.(2013玉林中考)太阳能是在太阳内部,氢原子核发生_ (选填“裂变”或“聚变”),释放出的核能。电能属于(选填“一次”或“二次”)能源。 【解析】本题考查能源。太阳能是在太阳内部,氢原子核发生聚变释放出的能量;电能无法直接从自然界获取,必须通过一次能源的消耗才能得到,所以电能是二次能源。 答案:聚变二次,9.(2014达州中考)太阳能清洁无污染,是人类能源的宝库,太阳能属于(选填“可再生”或“不可再生”)能源,研发太阳能汽车已是当今发展的趋势,它将太阳能最终转化成汽车的。 【解析】太阳能可以从自然界中源源不断地得到,因此它属于可再生能源;太阳能电池将太阳能转化成电能,电能又转

15、化成汽车的机械能。 答案:可再生机械能,考点三 能源与可持续发展 10.(2014福州中考)环境污染是人们越来越关注的问题。下列能源中,广泛使用容易造成空气污染的是() A.太阳能B.风能C.水能D.煤 【解析】选D。本题考查能源的利用对环境造成的危害。因为太阳能、风能和水能都安全清洁,不会造成空气污染,故A、B、C错误;而煤在燃烧时排放出大量的二氧化碳、二氧化硫、粉尘及其他有害物质,对空气造成污染,故D正确,11.(2014嘉兴中考)各种形式的能量都不是孤立的,它们可以在一定条件下发生转化,且能量的转化是有方向的。下面几幅图按能量转化的顺序,排列正确的是() A. B. C. D,解析】选C

16、。本题考查能量的转化。太阳是人类能源的宝库,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存起来;古代的绿色植物经过漫长的地质年代转变形成煤炭;在燃煤电厂,煤炭燃烧,化学能转化为内能,内能通过蒸汽轮机转化为机械能,发电机再将机械能转化为电能;空调工作时电能转化为机械能。上述能量转化过程是不可逆的,顺序应为太阳树林燃煤电厂空调,故选C,12.(2013武汉中考)同学们都是未来理想能源的探索者和使用者。关于未来理想能源,下列说法不合理的是() A.必须全部转化为电能,可以保证大规模使用 B.必须足够丰富,可以保证长期使用 C.必须足够便宜,可以保证多数人用得起 D.必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境,解析】选A。本题考查能源的利用和环境保护。人类利用的能源是多种形式的,不一定都是电能,其他可以被人类使用的能源也可以,则A错误;为了保护人类的生活环境、大多数人的使用等,能源要具有丰富、便宜、安全、清洁等特点,13.(2013宜昌中考)汽车刹车时,由于摩擦