第二十章 能源与能量守恒定律

1、第一部分教材梳理第二十章能源与能量守恒定律第二十章能源与能量守恒定律知识网络知识网络重点梳理与归纳重点梳理与归纳考点考点1能源的分类能源的分类1. 能源：凡是能为人类提供能量的物质资源，都可以叫能源. 2. 化石能源与生物质能：像煤、石油、天然气千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，称为化石能源化石能源. 由生命物质提供的能量称为生物质能生物质能，如：食物、柴薪等. 所有生命物质中都含有生物质能. 3. 一次能源与二次能源：一次能源一次能源：可以从自然界直接获取的能源为一次能源. 如煤、石油、天然气、风能、水能、潮汐能、太阳能、地热能、核能、柴薪等. 二次能源二次能源：无法从自然

2、界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源称为二次能源. 如电能、汽油、煤气、焦炭、激光、沼气等. 区别一次能源和二次能源的关键是看其是否经过加工转换. 4. 可再生能源与不可再生能源：不可再生能源不可再生能源：凡是越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源，都属于不可再生能源. 如煤、石油、天然气、核能. 可再生能源可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源. 如水能、风能、太阳能、食物、柴薪、地热能、沼气、潮汐能等. 可再生能源和不可再生能源都是对一次能源而言的. 考点考点2新能源新能源按使用开发的时间长短来分类，能源还可以分成常规能源和新能源. 如化石能源、水

3、能、风能等属常规能源，核能、太阳能、潮汐能、地热能属新能源. 1. 核能：(1)核能：原子核在分裂或聚合时释放出的能量叫做核能. 获取途径有核裂变核裂变和核聚变核聚变. (2)核裂变：用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量这个过程叫做裂变，裂变时发生“链式反应链式反应”，核电站核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆中的链式反应是可控制的，原子弹的链式反应是不加控制的. (3)核聚变：质量很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这个过程称为聚变，也称为“热核热核反应反应”. 氢弹氢弹和太阳太阳上的反应属于核聚变. (4)核能的优点和可能带来

4、的问题：优点：利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能源，而且用料省，运输方便. 核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质，核电是一种比较清洁的能源. 利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染. 2. 太阳能：(1)在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变聚变，释放出巨大的核能核能，并不断向宇宙空间辐射出巨大能量. (2)太阳能是人类能源的宝库，我们今天所用的大部分能源都直接或间接来自太阳能. 化石能源从根本上来说也是远古以来贮存下来的太阳能. 地球上的风能、水能、生物质能都来源于太阳能. (3)目前直接利用太阳能的方式有三种：将太阳能转化为

5、内太阳能转化为内能能，如太阳能热水器；将太阳能转化为电能太阳能转化为电能，如太阳能电池；将太阳能转化为化学能太阳能转化为化学能，如用太阳能制氢驱动汽车、植物的光合作用. (4)太阳能的优缺点：优点：清洁、安全、无污染、环保、方便、经济、不受地域限制、取之不尽，用之不竭、节省地球资源等. 缺点：太阳能的辐射功率分散、不稳定；目前转换效率还较低；受到天气的限制. 考点考点3能量转化与守恒能量转化与守恒1. 能源技术革命：人类进化发展的过程就是一部开发、利用能源的历史. 四次能源技术革命：火的利用、化石能源的利用、电能的利用、核能的发现和利用. 2. 能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失

6、，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变变. 3. 能量转化和转移的方向性：能量虽然是守恒的，但能量的转化和转移却是有方向性的. 例如，热传递过程中，内能的转移只能自发由高温物体转移到低温物体；电池的放电过程中，只能自发由化学能转化为电能，说明能量的转移和转化都是有方向性的，而能量经转化后，可利用的能量只会减少而不会增加，因此，要节能和有效地利用能量. 4. 永动机：能量守恒定律是自然界最

7、重要、最普遍的基本定律. 所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律. 任何形式的永动机都是违反能量的转化和守恒定律、能量转化和转移的方向性，所以注定以失败而告终. 5. 能量转换装置的效率计算公式：效率= 100%.考点考点4能源、环境与可持续发展能源、环境与可持续发展1. 21世纪的能源趋势：能源消耗的增长速度明显加快，出现能源危机. 2. 能源消耗对环境的影响：热污染，导致热岛效应和温室效应；大气污染；水土污染，形成酸雨导致水土流失、土地沙漠化. 3. 未来理想能源满足的四个条件：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；相关技术必须成熟，可以保证大规模使用；必须足

8、够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境. 4. 可持续的能源生产和消费已成为社会、经济可持续发展的重要前提之一. 我国实现可持续发展的当务之急是：依靠科技进步改变能源结构；开发和推广清洁的可再生能源；提高能源的利用率；减小环境污染. 5. 相关知识：(1)“温室效应温室效应”：空气中的二氧化碳、甲烷、水汽等气体能让太阳发出的热顺利通过，到达地球，但却阻碍地表反射的热散发到大气层外，就像玻璃温室一样起保暖作用，使地球增温，导致气候变暖，造成海平面上升、热带风暴频发等一系列气象灾害. 因此，人类应当有效地限制温室气体（二氧化碳）的排放、大量植树造林. (2)“热岛效应热岛效应”：在城市的生产和生活

9、中，燃烧大量的燃料，排放出大量的热；以水泥、沥青为主的路面和建筑物有较强的吸收太阳辐射能的本领；城市中的水面小、地面的含水量小，致使水的蒸发少,加之空气流动不畅，城市中的热不能及时传递出去等原因，城市的平均气温比周围乡村高一些，就像一个个“热岛”一样,给环境带来不利影响. 中考真题再现与预测中考真题再现与预测考点考点1能源的分类能源的分类考题再现考题再现1. (2015广东) 下列能源属于不可再生能源的是()A. 风能B. 化石能源C. 水能D. 太阳能2. （2008广东）关于能源，下列说法正确的是()A. 煤、石油属于可再生能源B. 天然气属于可再生能源C. 太阳能属于不可再生能源D. 核

10、能属于不可再生能源B B考题预测考题预测3. 下列烧热水的应用中利用了二次能源的是()A. 用柴火烧水B. 太阳能热水器烧水C. 天然气热水器烧水D. 电热水器烧水4. 下列属于可再生能源的是()A. 煤B. 石油C. 风能D. 天然气D D考点归纳考点归纳本考点的考查重点是区分一次能源和二次能源、可再生能源和不可再生能源、常规能源和新能源. 考点考点2 2新能源新能源考题再现考题再现1. (2013广东)太阳能电池可将太阳能直接转化为_. 2. （2011广东）目前释放核能的方式有两种：一是使原子核裂变，二是使原子核_. 1938年，科学家首次用_（填“电子”“中子”或“质子”）轰击比较大的

11、原子核，使其发生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量. 电能电能聚变聚变中子中子3（2010广东）如图1-20-1所示，是太阳能LED照明路灯它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成LED是一种发光二极管，通过电流能够发光，可以把电能直接转成_能太阳能是_（填“一次”或“二次”）能源，清洁无污染，它是在太阳内部，氢原子核发生_（填“裂变”或“聚变”），释放出的核能光光一次一次聚变聚变4. 我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”，它是天然气和水在低温高压下形成的固态物质，因外形晶莹剔透，酷似冰块却能燃烧而得名，是一种热值高、清洁无污染的新型能源. 下列说法正确的是()A. 可燃冰是

12、可再生能源B. 可燃冰的能量来自亿年前的太阳能C. 可燃冰是核聚变反应生成的D. 可燃冰燃烧时核能转化为内能考题预测考题预测5. 据悉，到2020年我国将建立自己的空间站“天宫一号”. 关于空间站所使用的供电装置，你认为最可行的是()A. 太阳能电池B. 化学蓄电池C. 柴油发电机D. 风力发电机6. 如图1-20-2是我国在宁夏建造的一座试验性发电站的示意图. 阳光穿过透明的集热棚顶使棚内空气变热，热空气从烟囱中上冲，带动发电机发电. 这种发电站利用的能源是_能. 这种发电站_(填“能”或“不能”)将获得的能量完全转化为电能. 这种发电方式与火力发电相比优点是_(写出一条即可). 太阳（光）

13、太阳（光）不能不能清洁（经济等）清洁（经济等）7. 核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆. 下列说法错误的是()A. 目前核电站都是通过聚变反应来利用核能B. 核反应堆中发生的链式反应是可以控制的C. 原子核分裂或聚合时释放出核能D. 核能是一种不可再生的能源8. “中华牌”月球车将登陆月球并实施无人探测计划. 当月球上为白天时，月球车上的太阳仪可以自由旋转寻找太阳的位置. 然后将_(填“可再生”或“不可再生”)的_能转化为电能；当月球上为黑夜时，月球车必须用核能来保温. 核能是_次能源，未来人们可利用月球土壤中丰富的氦3与氘核结合成新的原子核，通过核_(填“聚变”或“裂变”)释放的巨大

14、能量作为人类未来的能源. 可再生可再生太阳太阳一一聚变聚变考点归纳考点归纳本考点考查的重点是核能和太阳能等新能源. 考点考点3 3能量转化与守恒能量转化与守恒考题再现考题再现1. （2015广东模拟）如图1-20-3为核电站发电流程图. 在核电站发电过程中，能量转化的先后顺序是() A. 核能，化学能，机械能，电能B. 核能，机械能，内能，电能C. 核能，内能，机械能，电能D. 核能，内能，化学能，电能2. （2014广东模拟）各种形式的能之间可以在一定条件下相互转化，请按表中示例完成表格.3. （2015广东模拟）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

15、的.图1-20-4按能量转化的顺序排列,正确的是()A. B. C. D. 电能转化为内能电能转化为内能摩擦生热（或用锯锯树木）摩擦生热（或用锯锯树木）考题预测考题预测4. 如图1-20-5所示是上海世博会中国馆展出名为“叶子”的小型低碳化未来汽车. 车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器，它可将_能转化为电能；车轮的轮毂其实是四个风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_能，充入自身电池储存起来. 同时，它还能将光电转换中排放的高浓度二氧化碳转化为电能并供车内照明，或转化为车内的空调制冷剂，不但是“零排放”，还实现了“负排放”.与传统汽车相比，叶子车的优点是 _(写出一点即可). 光（或太阳

16、）光（或太阳）电电节能环保（或降低温室效应等）节能环保（或降低温室效应等）图图1-20-51-20-55. 市场上有一种装有太阳能电风扇的帽子,如图1-20-6所示,阳光照射太阳能电池板,扇叶快速转动,能在炎热的夏季给人带来一丝凉意. 该装置的能量转化情况是()A. 机械能太阳能电能B. 太阳能机械能电能C. 电能太阳能机械能D. 太阳能电能机械能6. 汽车刹车时,由于摩擦,汽车的动能转化为地面、空气的_能,这些能量不能自动地用来再次开动汽车,这说明能量的转化、转移具有_. 内（热）内（热）方向性方向性图图1-20-61-20-6考点归纳考点归纳本考点考查的重点是动能和势能的转化、机械能与内能

17、的转化或其他形式的能之间的转化，考查难度不大，解答的关键是要掌握和理解好能量守恒定律. 考点考点4 4能源、环境与可持续发展能源、环境与可持续发展考题再现考题再现1. (2014广州)化石能源是当今我国的主要消耗能源，下列说法正确的是()A. 核电站发生核泄漏会造成危害B. 使用化石能源不会对环境造成破坏C. 我国消耗的能源以可再生能源为主D. 化石能源可短期内从自然界得到补充2. (2012湛江)湛江东海岛钢铁基地项目正式获国家发改委核准批复，该项目在投复后，环境保护问题成了社会各界关注的焦点，为了控制污染，下列做法不可行的是()A. 大力开发，利用太阳能和风能B. 工业废弃物与生活垃圾分类

18、回收C. 改进消烟和除尘装置，提高其性能D. 将大量的工业废水直接排入大海3. （2015益阳）有关“能源与可持续发展”的说法中正确的是 ()A. 能量是守恒的，故不会有能源危机B. 能量的转移与转化具有方向性，如消耗掉的内能不能收集起来再利用，因此要节约能源C. 因水能清洁、安全，因此修建水电站利用水能发电，有百利而无一害D. 风能、水能、太阳能、核能都可以在自然界源源不断地得到，它们都是可再生能源考题预测考题预测4. 能源科技的发展促进了人类文明的进步,但化石能源的大量使用也带来了诸如酸雨、雾霾、温室效应等环境问题. 下列做法或说法不符合环保要求的是()A. 外出尽量骑自行车或乘公交车,做到低碳出行B. 生活中要节约粮食,节约用水,避免用电器待机耗电C. 依靠科技进步,开发和推广清洁的可再生能源D. 因为能量在转化过程中是守恒的,