人教版九年级物理全一册通关讲义第22章能源与可持续发展(双基过关+考点突破)(原卷版+解析)

第22章能源与可持续发展双基过关知识点一、能源1.人类利用能源的历程（1）能源①定义:能够提供能量的物质资源。②常见的能源a.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煤、石油、天然气等。b.生物质能：由生命物质提供的能量。c.太阳能：由太阳辐射提供的能量。d.地持能：由地球内部提供的一种内能。e.电能：由其他形式的能转化而成的供各种用电器使用的能源。（2）人类利用能源的历程①柴薪能源时代:钻木取火是人类利用能量的历史上的第一次能源革命；②化石能源时代:蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑；③电能时代:电能便于输送和转化；④核能时代。（3）能源的分类①按照获取方式，可将能源分为一次能源和二次能源。a.一次能源:可以直接从自然界获得的能源。例如:煤、石油、天然气、风能、太阳能、地热能、核能、潮汐能。一次能源又可分为再生能源和非再生能源，再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等。它们在自然界可以循环再生。非再生能源在自然界中经过亿万年形成，短期内无法恢复且随着大规模开发利用，储量越来越少总有枯竭一天的能源称之为非再生能源。包括:煤、原油、天然气、油页岩、核能等，它们是不能再生的，用掉一点，便少一点。b.二次能源:无法从自然界真接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源。比如在产生电能时消耗了机械能、在用蒸馏法提取汽油时消耗了内能。常见的二次能源有电能、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和木炭等。②按照对环境的影响，可将能源分为清洁能源和非清洁能源。③按照人类开发早晚和使用情况，可将能源分为常规能源和新能源。2.21世纪的能源趋势（1）近年来世界能源消耗情况近几十年来，能源消耗增长速度明显加快。（2）能源危机①原因a.化石能源储量并不丰富；b.化石能源开发利用后不能再生。②应对措施:开发新能源、更好地利用已知能源，是全球范围内的重要课题。基础自测：1．我国在新能源开发与利用方面走在了世界前列，为全球环境保护作出了巨大贡献。以下利用可再生能源发电的是（）A．燃气发电 B．潮汐能发电C．核能发电 D．煤炭发电2．下列能源中，属于可再生能源的是（）A．天然气 B．石油 C．煤炭 D．太阳能3．下列能源属于可再生能源的是（）A．天然气 B．风能 C．石油 D．核能4．不可再生能源：凡是越用_________，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：可以从自然界中_________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。5．生物质能：由_________提供的能量称为生物质能，如：食物、柴薪等。所有生命物质中都含有生物质能。知识点二、核能1.核能（1）原子结构（2）核能:原子核分裂或结合时释放的能量。核能又叫原子能。（3）注意①通常情况下，质子、中子依靠强大的核力紧密结合在一起，原子核十分牢固。若原子核发生分裂或结合，就会释放惊人的能量。②核能来源于物质原子核的变化，与分子的运动情况无关，即核能不同于内能。2.裂变（1）定义:科学家发现用中子轰击质量比较大的铀235原子核，铀核会分裂成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这种现象叫裂变。（2）应用①核电站:控制核裂变反应的速度。②原子弹:不控制核裂变反应的速度。（3）链式反应:用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能。（3）核电站的能量转化(图1)核能→内能→机械能→电能3.聚变（1）定义:两个较轻的核聚合成一个较重的核，并释放出巨大能量的过程。（2）氘核与氚核的聚变如图所示。（3）注意①聚变也称热核反应。②应用:氢弹。氢弹的威力比原子弹的威力更大。③科学家正在不断地探索，如何控制聚变释放的核能。基础自测6．人类对于宇宙的探索是在一次次挫折中不断向前发展的，比如俄罗斯“福布斯﹣﹣土壤”火星探测器在地球近地轨道上因主发动机启动失败而无法变轨。经查，是太空中的带电粒子对机载计算机系统产生影响导致程序出错。下列粒子中，首先可以排除对计算机系统产生影响的粒子是（）A．电子 B．质子 C．中子 D．原子核7．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（）A．太阳能、风能、石油都是可再生能源B．当前核电站利用可控核裂变发电C．LED灯的核心元件发光二极管由超导材料制成D．WiFi技术是一种无线网络传输技术，它通过超声波传递信息8．“华龙一号”是我国核电走向世界的“国家名片”，2021年1月30日在福建福清投入商业运行，这对助力碳达峰、实现碳中和具有重要意义。“华龙一号”核电站反应堆内的核反应是（）A．可控的裂变 B．不可控的裂变C．可控的聚变 D．不可控的聚变9．如图，用中子轰击质量较大的铀核，变成两个质量中等的原子核和新的中子，使其发生______变，同时释放巨大的______能。产生的新中子又会轰击其他的铀核，于是发生了________反应。如果这种反应加以控制，就可以用来发电，如果不加以控制就可以用来制造原子弹。10．聚变：使较轻_________结合成为较重的原子核的一种核反应，也被成为热核反应。氢弹爆炸的聚变反应是不可控的。11．2021年4月13日，日本正式决定将福岛第一核电站的核废水进行“海排”，举世哗然。我们知道，核电站是利用________（选填“核裂变”或“核聚变”）将核能变成电能服务人类的，核能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，电能是________（选填“一次”或“二次”）能源。知识点三、太阳能1.太阳--巨大的“核能火炉”（1）太阳的结构:由内至外分别是太阳核心、辐射层、对流层、太阳大气。（2）太阳能的产生:太阳内部氢核聚变。（3）太阳能的传播:太阳能以光和热的形式向外辐射。2.太阳是人类能源的宝库（1）太阳能是人类能源的宝库。①人类利用生物质能、水能、风能，实际上都是间接利用太阳能。②人类开采化石能源，实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能。（2）太阳能与核能的关系:太阳能来源于太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变时释放的能量(核能)，但核能与太阳能无关。（3）太阳是人类的“能源之母”:地球上除核能、地热能和潮汐能以外，几乎所有能源都来自太阳。3.太阳能的利用（1）太阳能的直接利用①用集热器把水等物质加热，把太阳能转化为内能；②用太阳能电池把太阳能转化为电能。（2）太阳能的间接利用①利用化石能源、风能、水能、生物质能，实质就是间接利用太阳能。②化石能源、生物质能都是由植物进行光合作用，将太阳能转化为化学能。（3）太阳能的优点①能量巨大，仅1h到达地球表面的太阳能就比全世界一年能源生产的总量还多；②供应时间长久，太阳能几乎是一种取之不尽，用之不竭的永久能源；③分布广阔，获取方便，既不需要开采，又不需要运输；④安全、清洁、无污染，开发太阳能不会给环境带来污染。（4）太阳能的缺点①太分散；②不稳定；③转换效率低。基础自测12．关于中国科技成果的应用事例中所涉及的物理知识，下列说法正确的是（）A．太阳能发电站利用的太阳能属于可再生能源B．长征18核潜艇是通过改变所受浮力的大小进行上浮和下潜C．北斗卫星导航系统是利用超声波来传递信息的D．“超导材料”可以用于制作输电导线和电热器的发热板13．市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子（如图所示）。在阳光的照射下，小电扇快速转动，该装置的能量转化情况是（）A．太阳能电能机械能 B．太阳能机械能电能C．电能太阳能机械能 D．机械能太阳能电能14．当今世界，能源与信息的重要性无可置疑，关于能源与信息，下列说法正确的是（）A．太阳内部正进行着轻核聚变 B．光纤通信利用电信号来传递信息C．太阳能、水能、煤炭是可再生能源 D．频率越高的电磁波在空中传播得越快15．大连滨海路两侧安装了如图所示的风光互补路灯，这种路灯是利用太阳能电池板、风力发电机来获得电能。风能属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；太阳能电池板是由硅制成，硅是___________（选填“半导体”或“超导”）材料。16．有一种利用太阳能电源工作的新型动力车，它上面的太阳能板接收太阳辐射的能量，太阳能电池提供的电压为120V，可供电动机正常工作的电流为10A。（1）太阳能属于_______（选填“可”或“不可”）再生能源；（2）电动机正常工作时，将电能主要转化为_______能。17．许多城市道路两旁都安装有如图所示的太阳能LED照明路灯。它主要由太阳能电池板、LED灯头等部件构成。LED是一种发光二极管，是由________（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料制成，太阳能属于清洁、可再生能源，自然界中和它有相同优点的能源有________。（举出一种即可）知识点四、能源与可持续发展1.能量转移和能量转化的方向性（1）能量转移的方向性:热量能自发地从高温物体转移到低温物体，但不能自动从低温物体转移到高温物体。（2）能量转化的方向性:内能和其他形式的能量的相互转化具有方向性。其他形式的能可以无条件地转化为内能，而内能不能无条件地转化为其他形式的能。（3）能的利用①能源的利用是有条件的。②能量释放时失去控制会酿成灾害。（4）理解注意点能量转化与守恒①能量的转化和转移都具有方向性。②能量的转化和转移遵循能量守恒定律，不能错误地认为在使用能源的过程中，就不需要节约能源。2.能源消耗对环境的影响（1）能源消耗对环境的影响①热污染，包括城市热岛效应以及地球的温室效应；②大气污染，包括酸雨、烟尘等。（2）保护环境，控制和消除大气污染，已经成为当前世界需要解决的重要课题。我们既要有效地利用能源，又要很好地控制和消除污染。3.能源与可持续发展（1）可再生能源:可以在自然界里源源不断地得到补充的能源。（2）不可再生能源:不能在短期内从自然界得到补充的能源。（3）未来理想能源应满足的条件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，可以保证不会产生严重后果。基础自测18．关于信息与能源，下列说法正确的是（）A．不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同B．光纤通信是利用光的折射传递信息的C．天然气是可再生能源D．任何形式的能量都可以自发地相互完全转化19．目前，世界上有20多亿人口面临缺乏淡水，有关部门呼吁市民节约用水。下列节水措施中错误的是（）A．用工业废水直接浇灌农田B．洗过菜的水用来浇花C．生活污水集中处理后再排放D．推广使用节水龙头20．能量转移或转化过程中，总量保持不变，而可利用的能量逐渐减少的原因是（）A．能量的转移和转化具有方向性 B．化石能源的应用造成大气污染C．不可再生能源不久被消耗殆尽 D．没有坚持开发和推广清洁能源21．坚持低碳生活、绿色发展，下列做法与这一理念不相符的是（）A．步行或骑自行车 B．练习本双面使用C．节约用水用电 D．发展燃煤发电22．为牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，美丽乡村建设中大量使用了直接利用太阳能的热水器、太阳能路灯等节能环保设备。太阳能是在太阳内部氢原子核发生______（选填“聚变”或“裂变”）时释放的能量；太阳能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。23．能源危机日益加剧，开发和利用新能源成为当务之急，光伏发电是将______能转化_______能，太阳核心温度高达1500万℃，表面温度也有约6000℃，其原因就是太阳内部发生持续的_______（选填“核裂变”或“核聚变”）释放了惊人的能量。考点突破考点1.能源的分类方法：在解答能源分类的问题时，一要看清题目中要求从哪个角度进行分类，二要明确一次能源与二次能源、清洁能源与非清洁能源、常规能源与新能源的区别。运用归类法认识常见的能源清洁能源太阳能、风能、水能、潮汐能、地热能非清洁能源煤、石油、天然气、柴薪常规能源煤、石油、天然气、水能新能源核能，太阳能。潮汐能、地热能一次能源再生能源：太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能非再生能源：煤、原油、天然气、油页岩、核能二次能源电能、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和木炭例1.（2022·山东青岛·统考中考真题）能源危机已成为国际性问题，世界各国越来越重视节约能源。下列属于可再生能源的是（）A．煤 B．石油 C．天然气 D．风能例2.（2022·湖南湘西·统考中考真题）下列能源中属于二次能源的是（）A．电能 B．风能 C．太阳能 D．地热能例3.（2022·广西桂林·统考中考真题）保护环境是全球性重大课题，下列能源在使用过程中对环境污染最小的是（）A．煤炭 B．木柴 C．太阳能 D．石油考点2.能源与能量的理解方法：能源是人们在生产和生活中可利用的资源。而能量在使用过程中具有方向性，绝大多数不可逆，在转化和转移过程中总量保持不变。例4.（2022·湖南湘潭·统考中考真题）有关能源和能量，下列说法正确的是（）A．电能是一次能源B．只有裂变才能释放出核能C．风能是可再生能源D．能量是守恒的，我们不需要节约能源例5.（2022·四川自贡·统考中考真题）下列关于能源及其利用的说法，正确的是（）A．目前人类的主要能源是柴草、煤等化石能源B．石油、天然气、天然铀矿等都属于可再生能源C．核电站使用过的核废料无放射性，不会污染环境D．风能、水能、太阳能等清洁能源可以转化为电能考点3.核能的利用方法：聚变和裂变释放的能量都非常大，都属于核能，通常也称为原子能。核电站的优点(1)核电站只需要消耗很少的燃料，就可以产生大量的电能。(2)核电站不排放烟尘和二氧化碳、二氧化硫等气体，对环境的污染小于火力发电站。(3)从长远看，核电站的发电成本低于火力发电。例6.（2022·陕西·统考中考真题）核能是原子核裂变或聚变释放出的能量。下列说法正确的是（）A．原子核由质子和中子构成 B．原子核带负电C．当前的核电站是利用核聚变原理工作的 D．核能是可再生能源例7.（2022·山东枣庄·统考中考真题）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→电能考点3.太阳能的利用方法：关于太阳能热水器的热量综合计算，通常要注意以下几点:（1）计算水箱中水吸收的热量，应用公式法，即运用热量计算公式求解。（2）在计算所需燃料的质量时，要看清题目条件是“燃烧放出热量全部被水吸收”还是“其中的一部分被水吸收”。（3）若题目问的是“至少需要燃烧多少某种燃料?”，这种问法的实际意义是燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收。太阳能电池板在将太阳能转换为电能的过程中有转换效率，这里用到“重新定义法”，即依据所学热机效率的定义来给太阳能电池板的转换效率进行定义，由定义可知其转换效率为或。例8.（2022·辽宁营口·统考中考真题）我国光伏发电量位居世界首位，太阳能是__________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；锂离子电池充电时，电池相当于____________（选填“电源”或“用电器”）；100g氢完全燃烧放出的热量是________J。（q氢=1.4×108J/kg）例9.（2022·福建·统考中考真题）2022年5月30日，我国首座潮光互补型光伏电站并网发电，通过光伏发电、潮汐发电实现“日月同辉”。发电站分别把太阳能和月亮潮汐能转化为______。太阳能和潮汐能都属于______能源。第22章能源与可持续发展双基过关知识点一、能源1.人类利用能源的历程（1）能源①定义:能够提供能量的物质资源。②常见的能源a.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煤、石油、天然气等。b.生物质能：由生命物质提供的能量。c.太阳能：由太阳辐射提供的能量。d.地持能：由地球内部提供的一种内能。e.电能：由其他形式的能转化而成的供各种用电器使用的能源。（2）人类利用能源的历程①柴薪能源时代:钻木取火是人类利用能量的历史上的第一次能源革命；②化石能源时代:蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑；③电能时代:电能便于输送和转化；④核能时代。（3）能源的分类①按照获取方式，可将能源分为一次能源和二次能源。a.一次能源:可以直接从自然界获得的能源。例如:煤、石油、天然气、风能、太阳能、地热能、核能、潮汐能。一次能源又可分为再生能源和非再生能源，再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等。它们在自然界可以循环再生。非再生能源在自然界中经过亿万年形成，短期内无法恢复且随着大规模开发利用，储量越来越少总有枯竭一天的能源称之为非再生能源。包括:煤、原油、天然气、油页岩、核能等，它们是不能再生的，用掉一点，便少一点。b.二次能源:无法从自然界真接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源。比如在产生电能时消耗了机械能、在用蒸馏法提取汽油时消耗了内能。常见的二次能源有电能、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和木炭等。②按照对环境的影响，可将能源分为清洁能源和非清洁能源。③按照人类开发早晚和使用情况，可将能源分为常规能源和新能源。2.21世纪的能源趋势（1）近年来世界能源消耗情况近几十年来，能源消耗增长速度明显加快。（2）能源危机①原因a.化石能源储量并不丰富；b.化石能源开发利用后不能再生。②应对措施:开发新能源、更好地利用已知能源，是全球范围内的重要课题。基础自测：1．我国在新能源开发与利用方面走在了世界前列，为全球环境保护作出了巨大贡献。以下利用可再生能源发电的是（）A．燃气发电 B．潮汐能发电C．核能发电 D．煤炭发电【答案】B【解析】可再生能源就是绿色环保的，可以短时间从自然界中得到补充，潮汐能发电就是属于可再生能源发电，而燃气、核能和煤炭都属于不可再生能源，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。2．下列能源中，属于可再生能源的是（）A．天然气 B．石油 C．煤炭 D．太阳能【答案】D【解析】ABC．天然气、石油、煤炭属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故ABC不符合题意；D．太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故D符合题意。故选D。3．下列能源属于可再生能源的是（）A．天然气 B．风能 C．石油 D．核能【答案】B【解析】核能、石油、天然气会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，都属于不可再生能源；只有风能可以在自然界里源源不断的得到补充，是可再生能源。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。4．不可再生能源：凡是越用_________，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：可以从自然界中_________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。【答案】

越少

源源不断【解析】[1]不可再生能源：指的是越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源。[2]可再生能源：指的是可从自然界中源源不断地得到的能源。5．生物质能：由_________提供的能量称为生物质能，如：食物、柴薪等。所有生命物质中都含有生物质能。【答案】生命物质【解析】人类生活中，还广泛利用食物等生命物质中存储的化学能，这些由生命物质提供的能量称为生物质能，知识点二、核能1.核能（1）原子结构（2）核能:原子核分裂或结合时释放的能量。核能又叫原子能。（3）注意①通常情况下，质子、中子依靠强大的核力紧密结合在一起，原子核十分牢固。若原子核发生分裂或结合，就会释放惊人的能量。②核能来源于物质原子核的变化，与分子的运动情况无关，即核能不同于内能。2.裂变（1）定义:科学家发现用中子轰击质量比较大的铀235原子核，铀核会分裂成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这种现象叫裂变。（2）应用①核电站:控制核裂变反应的速度。②原子弹:不控制核裂变反应的速度。（3）链式反应:用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能。（3）核电站的能量转化(图1)核能→内能→机械能→电能3.聚变（1）定义:两个较轻的核聚合成一个较重的核，并释放出巨大能量的过程。（2）氘核与氚核的聚变如图所示。（3）注意①聚变也称热核反应。②应用:氢弹。氢弹的威力比原子弹的威力更大。③科学家正在不断地探索，如何控制聚变释放的核能。基础自测6．人类对于宇宙的探索是在一次次挫折中不断向前发展的，比如俄罗斯“福布斯﹣﹣土壤”火星探测器在地球近地轨道上因主发动机启动失败而无法变轨。经查，是太空中的带电粒子对机载计算机系统产生影响导致程序出错。下列粒子中，首先可以排除对计算机系统产生影响的粒子是（）A．电子 B．质子 C．中子 D．原子核【答案】C【解析】原子由原子核和核外电子构成，其中原子核由质子和中子构成的；在原子中，质子带正电，电子带负电，原子核带正电；中子不带电，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。7．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（）A．太阳能、风能、石油都是可再生能源B．当前核电站利用可控核裂变发电C．LED灯的核心元件发光二极管由超导材料制成D．WiFi技术是一种无线网络传输技术，它通过超声波传递信息【答案】B【解析】A．太阳能、风能属于可再生能源，石油不属于可再生能源，故A错误；B．当前核电站是利用可控原子核裂变释放的核能来发电的，故B正确；C．LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故C错误；D．WiFi是利用了电磁波中的微波技术进行信息传输的，故D错误。故选B。8．“华龙一号”是我国核电走向世界的“国家名片”，2021年1月30日在福建福清投入商业运行，这对助力碳达峰、实现碳中和具有重要意义。“华龙一号”核电站反应堆内的核反应是（）A．可控的裂变 B．不可控的裂变C．可控的聚变 D．不可控的聚变【答案】A【解析】“华龙一号”核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的，核聚变的过程是可控的，故BCD不符合题意；A符合题意。故选A。9．如图，用中子轰击质量较大的铀核，变成两个质量中等的原子核和新的中子，使其发生______变，同时释放巨大的______能。产生的新中子又会轰击其他的铀核，于是发生了________反应。如果这种反应加以控制，就可以用来发电，如果不加以控制就可以用来制造原子弹。【答案】

裂

核

链式【解析】[1][2]用中子轰击质量比较大的铀核，使其发生分裂并释放新的中子，在分裂的同时会释放巨大的能量，这种获得核能的方式叫核裂变。[3]产生的新中子又会轰击其他的铀核，于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是核裂变中的链式反应。10．聚变：使较轻_________结合成为较重的原子核的一种核反应，也被成为热核反应。氢弹爆炸的聚变反应是不可控的。【答案】原子核【解析】核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的过程。11．2021年4月13日，日本正式决定将福岛第一核电站的核废水进行“海排”，举世哗然。我们知道，核电站是利用________（选填“核裂变”或“核聚变”）将核能变成电能服务人类的，核能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，电能是________（选填“一次”或“二次”）能源。【答案】

核裂变

不可再生

二次【解析】[1]核电站都是利用原子核裂变的链式反应发电。[2]核能会越用越少，不能短时间内从自然界中获取，属于不可再生能源。[3]电能是通过消耗一次能源而得到的能源，故属于二次能源。知识点三、太阳能1.太阳--巨大的“核能火炉”（1）太阳的结构:由内至外分别是太阳核心、辐射层、对流层、太阳大气。（2）太阳能的产生:太阳内部氢核聚变。（3）太阳能的传播:太阳能以光和热的形式向外辐射。2.太阳是人类能源的宝库（1）太阳能是人类能源的宝库。①人类利用生物质能、水能、风能，实际上都是间接利用太阳能。②人类开采化石能源，实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能。（2）太阳能与核能的关系:太阳能来源于太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变时释放的能量(核能)，但核能与太阳能无关。（3）太阳是人类的“能源之母”:地球上除核能、地热能和潮汐能以外，几乎所有能源都来自太阳。3.太阳能的利用（1）太阳能的直接利用①用集热器把水等物质加热，把太阳能转化为内能；②用太阳能电池把太阳能转化为电能。（2）太阳能的间接利用①利用化石能源、风能、水能、生物质能，实质就是间接利用太阳能。②化石能源、生物质能都是由植物进行光合作用，将太阳能转化为化学能。（3）太阳能的优点①能量巨大，仅1h到达地球表面的太阳能就比全世界一年能源生产的总量还多；②供应时间长久，太阳能几乎是一种取之不尽，用之不竭的永久能源；③分布广阔，获取方便，既不需要开采，又不需要运输；④安全、清洁、无污染，开发太阳能不会给环境带来污染。（4）太阳能的缺点①太分散；②不稳定；③转换效率低。基础自测12．关于中国科技成果的应用事例中所涉及的物理知识，下列说法正确的是（）A．太阳能发电站利用的太阳能属于可再生能源B．长征18核潜艇是通过改变所受浮力的大小进行上浮和下潜C．北斗卫星导航系统是利用超声波来传递信息的D．“超导材料”可以用于制作输电导线和电热器的发热板【答案】A【解析】A．太阳能发电站利用的太阳能，太阳能可以源源不断的从自然界获得，属于可再生能源，故A正确；B．潜水艇通过排水或进水来改变自身的重力来实现上浮和下沉的，当排出水时，自身重力减小，浮力不变，则潜水艇将上浮；故B错误；C．北斗卫星导航系统是利用电磁波传递信息的，故C错误；D．超导体的电阻为零，可以用超导体做输电导线，减小由电能到内能的损耗提高传输效率，但是不能用来制作电热器的发热板，故D错误。故选A。13．市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子（如图所示）。在阳光的照射下，小电扇快速转动，该装置的能量转化情况是（）A．太阳能电能机械能 B．太阳能机械能电能C．电能太阳能机械能 D．机械能太阳能电能【答案】A【解析】太阳能电池板吸收太阳能将太阳能转化为电能，小电扇转动时消耗电能将电能转化机械能，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。14．当今世界，能源与信息的重要性无可置疑，关于能源与信息，下列说法正确的是（）A．太阳内部正进行着轻核聚变 B．光纤通信利用电信号来传递信息C．太阳能、水能、煤炭是可再生能源 D．频率越高的电磁波在空中传播得越快【答案】A【解析】A．太阳内部正进行着轻核聚变，是聚变，不是裂变，故A正确；B．光纤通信是利用激光在光导纤维里经多次反射进行传播的通信方式，不是利用电信号，故B错误；C．太阳能、水能是可再生能源，煤炭是不可再生能源，故C错误；D．电磁波在空中传播速度是固定的，不是说频率越高，传播速度越快，给D错误。故选A。15．大连滨海路两侧安装了如图所示的风光互补路灯，这种路灯是利用太阳能电池板、风力发电机来获得电能。风能属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；太阳能电池板是由硅制成，硅是___________（选填“半导体”或“超导”）材料。【答案】

可再生

半导体【解析】[1]像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。[2]半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，太阳能电池板是由晶体硅制成的，硅的导电性介于导体和绝缘体之间，所以硅属于半导体材料。16．有一种利用太阳能电源工作的新型动力车，它上面的太阳能板接收太阳辐射的能量，太阳能电池提供的电压为120V，可供电动机正常工作的电流为10A。（1）太阳能属于_______（选填“可”或“不可”）再生能源；（2）电动机正常工作时，将电能主要转化为_______能。【答案】

可

机械【解析】（1）[1]可再生能源是可以源源不断地从自然界获得的能源，太阳能属于可再生能源。（2）[2]电动机工作时的能量转化是把电能转化为机械能。17．许多城市道路两旁都安装有如图所示的太阳能LED照明路灯。它主要由太阳能电池板、LED灯头等部件构成。LED是一种发光二极管，是由________（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料制成，太阳能属于清洁、可再生能源，自然界中和它有相同优点的能源有________。（举出一种即可）【答案】

半导体

风能、潮汐能、地热能等【解析】[1]二极管具有单向导电性，是由半导体材料制成的。[2]自然界中的清洁、可再生能源很多，比如风能、水能、潮汐能、地热能等。知识点四、能源与可持续发展1.能量转移和能量转化的方向性（1）能量转移的方向性:热量能自发地从高温物体转移到低温物体，但不能自动从低温物体转移到高温物体。（2）能量转化的方向性:内能和其他形式的能量的相互转化具有方向性。其他形式的能可以无条件地转化为内能，而内能不能无条件地转化为其他形式的能。（3）能的利用①能源的利用是有条件的。②能量释放时失去控制会酿成灾害。（4）理解注意点能量转化与守恒①能量的转化和转移都具有方向性。②能量的转化和转移遵循能量守恒定律，不能错误地认为在使用能源的过程中，就不需要节约能源。2.能源消耗对环境的影响（1）能源消耗对环境的影响①热污染，包括城市热岛效应以及地球的温室效应；②大气污染，包括酸雨、烟尘等。（2）保护环境，控制和消除大气污染，已经成为当前世界需要解决的重要课题。我们既要有效地利用能源，又要很好地控制和消除污染。3.能源与可持续发展（1）可再生能源:可以在自然界里源源不断地得到补充的能源。（2）不可再生能源:不能在短期内从自然界得到补充的能源。（3）未来理想能源应满足的条件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，可以保证不会产生严重后果。基础自测18．关于信息与能源，下列说法正确的是（）A．不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同B．光纤通信是利用光的折射传递信息的C．天然气是可再生能源D．任何形式的能量都可以自发地相互完全转化【答案】A【解析】A．不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同，故A正确；B．光在光纤中发生了全反射，所以光纤通信是利用光的反射传递信息的，故B错误；C．天然气属于化石能源，短时间不能再生，是不可再生能源，故C错误；D．能量的转化具有方向性，不能自发相互完全转化，故D错误。故选A。19．目前，世界上有20多亿人口面临缺乏淡水，有关部门呼吁市民节约用水。下列节水措施中错误的是（）A．用工业废水直接浇灌农田B．洗过菜的水用来浇花C．生活污水集中处理后再排放D．推广使用节水龙头【答案】A【解析】A．用工业废水直接浇灌农田会污染土壤、毁坏农作物，故A错误，符合题意；B．洗过菜的水用来浇花可以节约用水，故B正确，不符合题意；C．生活污水集中处理后再排放可以节约用水，保护环境，故C正确，不符合题意；D．推广使用节水龙头可以节约用水，故D正确，不符合题意。故选A。20．能量转移或转化过程中，总量保持不变，而可利用的能量逐渐减少的原因是（）A．能量的转移和转化具有方向性 B．化石能源的应用造成大气污染C．不可再生能源不久被消耗殆尽 D．没有坚持开发和推广清洁能源【答案】A【解析】目前人类使用的能源主要是化石能源，如煤炭、石油、天然气等，这类能源的实质是由古代生物固定下来的太阳能，属于不可再生能源，这类能源在被消耗后，因能量的转移或转化具有方向性，无法在短时间内再次生成，所以可利用的能源在逐渐减少，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。21．坚持低碳生活、绿色发展，下列做法与这一理念不相符的是（）A．步行或骑自行车 B．练习本双面使用C．节约用水用电 D．发展燃煤发电【答案】D【解析】A．相较于开车，步行或骑自行车排放的二氧化碳几乎为0，符合低碳生活的要求，故A不符合题意；B．练习本双面使用，可以增加纸张的利用率，这样可以有效减小对树木等的需求，符合绿色发展的要求，故B不符合题意；C．节约用水用电符合低碳生活、绿色发展的要求，故C不符合题意；D．燃煤发电的过程中，会产生大量的二氧化碳、硫化物等污染物，对环境的危害很大，不符合低碳生活、绿色发展的要求，故D符合题意。故选D。22．为牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，美丽乡村建设中大量使用了直接利用太阳能的热水器、太阳能路灯等节能环保设备。太阳能是在太阳内部氢原子核发生______（选填“聚变”或“裂变”）时释放的能量；太阳能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。【答案】

聚变

可再生【解析】[1]太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变，释放出核能。[2]太阳能能短时间内从自然界中获取，所以太阳能属于可再生能源。23．能源危机日益加剧，开发和利用新能源成为当务之急，光伏发电是将______能转化_______能，太阳核心温度高达1500万℃，表面温度也有约6000℃，其原因就是太阳内部发生持续的_______（选填“核裂变”或“核聚变”）释放了惊人的能量。【答案】

太阳

电

核聚变【解析】[1][2]光伏发电是利用太阳能电池在太阳光照射下发电，将太阳能转化为电能。[3]在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能。考点突破考点1.能源的分类方法：在解答能源分类的问题时，一要看清题目中要求从哪个角度进行分类，二要明确一次能源与二次能源、清洁能源与非清洁能源、常规能源与新能源的区别。运用归类法认识常见的能源清洁能源太阳能、风能、水能、潮汐能、地热能非清洁能源煤、石油、天然气、柴薪常规能源煤、石油、天然气、水能新能源核能，太阳能。潮汐能、地热能一次能源再生能源：太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能非再生能源：煤、原油、天然气、油页岩、核能二次能源电能、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和木炭例1.（2022·山东青岛·统考中考真题）能源危机已成为国际性问题，世界各国越来越重视节约能源。下列属于可再生能源的是（）A．煤 B．石油 C．天然气 D．风能【答案】D【解析】ABC．煤、石油、天然气在短时间内不能再生，是不可再生能源，故ABC不符合题意；D．风能，可以源源不断地在自然界中获得，是可再生能源，故D符合题意。例2.（2022·湖南湘西·统考中考真题）下列能源中属于二次能源的是（）A．电能 B．风能 C．太阳能 D．地热能【答案】A【解析】A．电能是由一次能源经过加工转换以后得到的能源，所以不是一次能源，属于二次能源，故A符合题意；B．风能是直接取自自然界没有经过加工转换的能源，所以是一次能源，故B不符合题意；C．太阳能是直接取自自然界没有经过加工转换的能源，所以是一次能源，故C不符合题意；D．地热能是直接取自自然界没有经过加工转换的能源，所以是一次能源，故D不符合题意。故选A。例3.（2022·广西桂林·统考中考真题）保护环境是全球性重大课题，下列能源在使用过程中对环境污染最小的是（）A．煤炭 B．木柴 C．太阳能 D．石油【答案】C【解析】ABD．煤炭、木柴、石油在燃烧过程中会产生大量废气、甚至有毒气体会污染环境，故ABD不符合题意；C．太阳能使用过程中没有废气等产生，不会污染环境，故C符合题意。故选C。考点2.能源与能量的理解方法：能源是人们在生产和生活中可利用的资源。而能量在使用过程中具有方向性，绝大多数不可逆，在转化和转移过程中总量保持不变。例4.（2022·湖南湘潭·统考中考真题）有关能源和能量，下列说法正确的是（）A．电能是一次能源B．只有裂变才能释放出核能C．风能是可再生能源D．能量是守恒的，我们不需要节约能源【答案】C【解析】A．电能需通过消耗一次能源才能获得，是二次能源，故A错误；B．核反映包括核裂变和核聚变，核裂变和核聚变都能释放出核能，故B错误；C．风能是由大气的流动形成的，风能可以从自然界源源不断获得，为可再生能源，故C正确；D．能量是守恒的，但是能量的转移或转化是有方向性的，所以节约能源势在必行，故D错误。故选C。例5.（2022·四川自贡·统考中考真题）下列关于能源及其利用的说法，正确的是（）A．目前人类的主要能源是柴