广东省2022年中考物理总复习学案-第十九讲　能源和可持续发展

第十九讲能源和可持续发展物理课程标准对本讲的要求是：1．通过收集信息，了解一些新材料的特点及其应用。了解新材料的发展给人类生活和社会发展带来的影响。2．结合实例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。3．列举常见的不可再生能源和可再生能源。4．知道核能等新能源的特点和可能带来的问题。5．了解我国和世界的能源状况。对于能源的开发利用有可持续发展的意识。根据课程标准的要求，本讲从新材料、能源家族、核能和太阳能、能源与可持续发展四个方面进行复习。近年来广东省中考主要考查对各种不同能源的认识及其分类，中考主要以选择、填空、综合题为主，一般不考计算题，得分率较高。近三年广东中考考情分析年份题型题号分值考点2021年填空T9T101分1分核裂变能量守恒定律2020年填空题83分核能、电能2019年综合能力题231分能量转化考点一、新材料1．半导体：导电性能介于__导体__和__绝缘体__之间的材料。例如：__硅__、__锗__。用半导体材料制成的二极管具有__单向__导电性。2．超导体：20世纪初，科学家发现，某些物质在很低的温度时，如铝在－271.76℃以下，铅在－265.95℃以下，电阻就变成了__0__。可应用于制造大功率电机、磁悬浮列车、输电导线等。3．纳米：是__长度__单位，当材料的微粒小到纳米尺寸时，材料的性能就会发生显著变化。如：纳米陶瓷材料可在室温下任意弯曲、纳米碳管的强度是钢的100倍等。【例1】(2021·邵阳中考)下列有关材料的说法正确的是(B)A．航空器材常采用高强度、高密度的合金或新型合成材料B．温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响C．铁钉、钢针、铝板都能被磁体吸引D．光导纤维是用金属铜制成的1．(2021·宜昌中考)关于信息和材料，下列说法不正确的是(A)A．铜、铝、陶瓷都是很好的导体B．光导纤维传导的是电磁波C．超导材料适合用来进行远距离输电D．发光二极管是一种半导体材料2．(2021·广东模拟)下列关于新材料、新技术应用的说法不正确的是(D)A．纳米材料的出现为人们制造更小的机械提供了物质基础B．5G手机通信是利用电磁波来传递信息C．发光二极管的核心部件是半导体材料D．超导体主要应用在热水器上3.(2020·广东模拟)如图所示是我国自行研制的C919大型喷气客机，它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。这种材料的主要优点是(C)A．电阻小B．硬度小C．密度小D．比热容小4．(2020·扬州中考)家庭照明、城市亮化、演出舞台等使用了大量的发光二极管作为光源，发光二极管的主要材料是(B)A．导体B．半导体C．超导体D．绝缘体考点二、能源家族1．根据能源产生的方式可分为：(1)一次能源：自然界存在，可以__直接从自然界获得__的能源。如：__煤炭__、__石油__、__天然气__、风能、水能、太阳能、地热能、核能等。(2)二次能源：自然界不存在的，需要通过__消耗一次能源__才能得到的能源。如：__电能__、酒精、汽油、__柴油__等。2．根据能源是否可再生的方式可分为：(1)可再生能源：可以在自然界中源源不断地得到的能源。如：__太阳能__、风能、__水能__、生物质能等。(2)不可再生能源：越用越少，不可能在__短期内__从自然界中得到补充的能源。如：化石能源、__核能__等。3．化石能源：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能源。如：__煤炭__、__石油__、天然气。4．生物质能：由生命物质提供的能量。【例2】能源家族中，有煤、石油、风能、水能、核能、太阳能等，属于不可再生能源的有__煤、石油、核能__；电能是__二次能源__(选填“一次能源”或“二次能源”)，它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有__方向__性。1．(2021·内江中考)现在国家正大力推进清洁型能源的应用，下列不属于清洁能源的是(D)A．太阳能B．风能C．水能D．石油2．(2021·怀化中考)下列属于不可再生能源的是(D)A．风能B．水能C．太阳能D．天然气3．(2021·福建中考)如图所示，下列发电站发电过程中，利用不可再生能源发电的是(A)4.(2020·广东模拟)下列能源中，属于可再生能源的一组是(B)①太阳能②天然气③石油④水能⑤核燃料A．①②B．①④C．②④D．③⑤5．(2020·黄石中考)中国是一个负责任的大国，为构建人类命运共同体而不懈努力，实现可持续发展已成为21世纪各国的任务。能源可按不同方式分类，如图，下列四组能源中，能归入图中阴影部分的一组是(B)A.煤炭、沼气 B．太阳能、风能C．水能、天然气 D．石油、核能考点三、核能和太阳能1．核能：(1)定义：质量__较大__的原子核发生分裂或者质量__较小__的原子核相互结合，释放出的惊人的能量。(2)释放核能的方式：①核裂变：使质量较大的原子核发生__分裂__，应用：__核电站__、__原子弹__。②核聚变：使质量较小的原子核发生__结合__，应用：__氢弹__、太阳能(来自太阳内部的核聚变)。(3)核电站是利用__核裂变__发电的，它的核心设备是__核反应堆__，其发生的__链式反应__是可控的。(4)优点：核能发电不会造成大气污染、燃料成本较低、便于运输等。(5)可能带来的问题：放射性物质如果泄漏，会对生态及生命造成伤害。2．太阳能：(1)来自太阳内的核__聚__变。它具有清洁环保、取之不尽和不需运输等优点。(2)利用太阳能的方式：①将太阳能转化为内能，如：__太阳能热水器__。②将太阳能转化为__电__能，如：太阳能电池。③将太阳能转化为__化学__能，如：植物的光合作用。(3)目前人类主要使用的能源如煤、石油、天然气等化石燃料都是来源于__太阳__能。【例3】(2020·甘孜州中考)关于原子核和核能，下列说法正确的是(A)A．核反应堆发生的是可控链式反应B．核能是可再生能源也是二次能源C．原子核占据了原子的大部分空间D．原子核是由电子组成的【例4】(2021·广东模拟)“太阳能动力汽车”车顶太阳能电池板可以将太阳能转化为__电__能，这些太阳能来源于太阳内部的核__聚变__(选填“聚变”或“裂变”)。为汽车提供动力的电能是__二次__(选填“一次”或“二次”)能源。1．(2021·成都中考)2021年5月19日，中俄两国核能合作项目在两国领导人见证下正式开工。下列关于核能、原子核的说法，正确的是(B)A．太阳能来自太阳内部物质的核裂变反应B．核反应堆发生的链式反应是可以控制的C．核废料可直接排放，无需任何处理D．原子核是由质子、中子和电子组成2．(2021·武汉中考)关于核能和太阳能，下列说法正确的是(D)A．现有核电站是利用聚变来发电的B．核能是一次能源，也是可再生能源C．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变反应D．太阳能是未来理想能源的一个重要发展方向3.(2020·郴州中考)我国现有两艘常规动力航母，国产核动力航母也指日可待。关于核动力航母，下列说法正确的是(B)A．核动力航母核反应堆中发生聚变反应，是可控的B．核动力航母使用的核能是一次能源C．核动力航母与北斗卫星之间的导航信息是用光导纤维传输的D．核动力航母产生的核废料对环境无污染4．(2020·湘潭中考)如图所示，是用太阳能电池板做成叶片的百叶窗，既能遮阳，还能发电。电池板将太阳能转化为电能，为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池相当于__用电器__(选填“用电器”或“电源”)；太阳能属于__可再生__(选填“可再生”或“不可再生”)能源。5.(2021·河北中考)太阳能是__可再生__(选填“可再生”或“不可再生”)能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，如图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将__光(或太阳)__能转化为电能；车轮的轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为__电__能。考点四、能源与可持续发展1．能量守恒定律：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__为另一种形式，或者从一个物体__转移__到别的物体，而在转化或转移的过程中，能量的总量__保持不变__。2．能量的转化和转移具有__方向__性。如：内能总是自动地从高温物体向低温物体转移，而不能反过来。3．解决能源危机：改进技术，提高能源的利用率；积极开发__新能源__。4．未来的理想能源应具备的条件：(1)必须足够__丰富__，可以保证长期使用；(2)必须足够__便宜__，可以保证多数人用得起；(3)相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；(4)必须足够安全、__清洁__，可以保证不会严重影响环境。【例5】(2021·成都中考)人类的发展离不开能源，“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。对于能量和能源，下列说法中正确的是(B)A．现代生活离不开电，电力是一次能源B．提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一C．新能源的开发和利用技术难、成本高，无实用价值D．能量既不能创造，也不会消灭，所以不用节约能源【例6】(2020·威海中考)关于能量的转化或转移过程，下列说法错误的是(B)A．地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能B．自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律C．空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能D．热水自然变凉，能量自发地从高温物体转移至低温物体1．(2021·郴州中考)下列有关能源的说法正确的是(D)A．核能是可再生能源B．化石能源只要合理利用就不会产生污染C．因为能量是守恒的，所以不必节约能源D．风能、水能、太阳能都是清洁能源2．(2021·青海中考)我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视环境保护和新能源的利用。下列说法中正确的是(B)A．废旧电池可以随意丢弃B.太阳能既可以转化为内能，也可以转化为电能C．太阳能是不可再生能源D.积极利用绿地和湖泊加快城市建设3．(2021·菏泽中考)我国在新能源开发与利用方面走在了世界前列，为全球环境保护做出了较大贡献。下面所列举的项目中，不属于开发新能源措施的是(D)A．太阳能发电 B．风力发电C．和平利用核能 D．燃煤发电4．(2020·湘西中考)关于能量守恒定律的下列说法中。正确的是(D)A．能量可以凭空消失B．能量可以凭空产生C．热机的工作过程不遵循能量守恒定律D．能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变5．下列关于能量转化和转移现象的说法中，正确的是(C)A．蓄电池充电时，化学能转化为电能B．暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能C．用热水袋取暖时，内能发生了转移D．电动机工作时，机械能转化为电能6．(1)伽利略认为，如果图示中的斜面是光滑的，那么当小球从左侧某一高度向下运动时，无论右侧斜面坡度如何，小球都会沿斜面上升到相同的高度，这是因为小球在这一运动过程中，能量的总量是__不变__的。(2)众所周知，内能会从温度高的物体转移到温度低的物体，但不可能自动地从温度低的物体转移到温度高的物体；由于摩擦总会有一些机械能转化为内能散失到空气中，但散失到空气中的内能却不可能自动地再转化为机械能，这是因为能量的转化或转移具有__方向性__。1．(2019·广东中考)下列有关核能的开发与利用，叙述正确的是(A)A．目前已建成的核电站获取核能的途径是核裂变B．开发核能可能会发生核泄漏，因此人类应该停止开发核能C．核电站利用的核能是可再生能源D．核反应堆可将核能直接转化成电能2．(2016·广东中考)下列能源中属于可再生能源的是(A)A．风能 B．天然气C．核能 D．石油3．(2015·