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文檔簡(jiǎn)介
2025中考九年級(jí)物理能源與可持續(xù)發(fā)展專題復(fù)習(xí)學(xué)案及典型習(xí)題
一、知識(shí)清單+方法清單
模塊一能源
知識(shí)清單二
一、人類利用能源的歷程
1.能量
(1)能量:物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和相互作用的方式多種多樣,每種運(yùn)動(dòng)形式都對(duì)應(yīng)相應(yīng)的。
(2)多種形式的能的能量
①機(jī)械能:物體由于運(yùn)動(dòng)或由于高度而具有的能量是能;
②內(nèi)能:物體由于內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子間作用力而對(duì)應(yīng)的能量是能;
③化學(xué)能:火柴燃燒是化學(xué)變化,食物在人體內(nèi)也發(fā)生了化學(xué)變化,化學(xué)變化中伴隨著能量的轉(zhuǎn)
化,因此火柴和食物也具有一種能,我們稱為化學(xué)能;
④電能:電荷的定向移動(dòng)形成電流,電流流過用電器會(huì)做功,所以它具有能;
⑤核能:核反應(yīng)是原子核發(fā)生了變化,由核反應(yīng)而產(chǎn)生的能量我們稱為能(也叫原子能)。
2.能源
(1)能源:能夠提供的物質(zhì)資源叫做能源。煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界的主要能源。
(2)能源的種類
①化石能源:我們使用的煤、、天然氣,是千百萬(wàn)年前埋在地下的動(dòng)、植物經(jīng)過漫長(zhǎng)的地質(zhì)
年代形成的,稱為化石能源?;茉词钱?dāng)今世界的能源(選填“主要”或“次要”)。
②生物質(zhì)能:由生命物質(zhì)提供的能量稱為生物質(zhì)能。生物質(zhì)能可以理解為生物機(jī)體物質(zhì)發(fā)生化學(xué)
變化時(shí)釋放的能量。例如食物分解和柴薪燃燒等都提供了生物質(zhì)能。
③太陽(yáng)能:由太陽(yáng)輻射提供的能量。
④水能、風(fēng)能:由自然界中的流水和風(fēng)提供的能量。
⑤地?zé)崮埽河傻厍騼?nèi)部提供的一種內(nèi)能。
3.人類利用能源的歷程
(1)火的利用:鉆木取火是從利用自然火到利用人工火的轉(zhuǎn)變,開啟了以柴薪作為主要能源的時(shí)
代。柴薪燃燒時(shí)的能量轉(zhuǎn)化:化學(xué)能-能。
(2)化石能源的利用:蒸汽機(jī)的發(fā)明是人類利用能量的新里程碑,直接導(dǎo)致了第二次能源革命,
使人類進(jìn)入工業(yè)化社會(huì)。蒸汽機(jī)工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化:化學(xué)能一內(nèi)能一能。
(3)電能的利用
19世紀(jì)初,根據(jù)原理,發(fā)明了發(fā)電機(jī),使化石能源轉(zhuǎn)換成更加便于輸送和利用的電能,電
能的利用是人類進(jìn)入現(xiàn)代文明社會(huì)的標(biāo)志。
電能的優(yōu)點(diǎn):①電能便于輸送。②電能便于轉(zhuǎn)化:電能通過用電器可以比較方便地轉(zhuǎn)化為機(jī)械
能、化學(xué)能光能、內(nèi)能等其他形式的能量,為人類所用。
發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化:能一電能。
(4)核能的利用:20世紀(jì)40年代,科學(xué)家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置——,拉開了
以核能為代表的新能源利用的序幕。核能發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化:核能一電能。
4.能源的分類
(1)按照獲取方式分為:能源和能源。
①一次能源:可以從自然界獲得的能源稱為一次能源?;茉词且淮文茉?,其他常見的一
些能源,如風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⒑四艿纫捕际且淮文茉础?/p>
②二次能源:無(wú)法從自然界直接獲取,必須通過消耗能源才能得到的能源稱為二次能源。常
見的二次能源:能、汽油、柴油、酒精等。
(2)按照對(duì)環(huán)境的影響分為:能源和污染能源。
太陽(yáng)能、電能、風(fēng)能、水能、潮汐能、地?zé)崮艿榷紝儆谇鍧嵞茉矗幻?、石油、柴薪等都屬于污?/p>
能源。
(3)按照人類開發(fā)早晚分為:常規(guī)能源和能源。
煤、石油、天然氣及水能等屬于能源;核能、太陽(yáng)能、潮汐能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物質(zhì)能等
屬于能源。
(4)按照是否可再生分為:可再生能源和不可再生能源。
①化石能源、核能等能源會(huì)越用越少,不能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充,稱為能源。
②像風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能等可以在自然界里源源不斷地得到,把它們稱為能源。
二、21世紀(jì)的能源趨勢(shì)
1.能源危機(jī):近幾十年來(lái),由于世界人口的急劇增加和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,能源消耗增長(zhǎng)速度明顯
(選填“加快”或“減慢”)。目前作為人類主要能源的化石能源儲(chǔ)量并不豐富,而且化石能源
開發(fā)利用后不能O
2.解決能源問題的出路:面對(duì)目前的能源趨勢(shì),解決能源問題的主要出路有:一是提高能源的利
用率,做到科學(xué)開發(fā),節(jié)約使用;二是開發(fā)和利用新能源,如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿取?/p>
方法清單
考向能源及其分類
【例題1】(2024.山東聊城.中考真題)2024年5月21日,全球首個(gè)陸上商用模塊式小型核反應(yīng)堆
“玲龍一號(hào)”的主控室正式啟動(dòng)。核反應(yīng)堆通過(選填“核聚變”或“核裂變”)產(chǎn)生驚人的能
量,核能屬于(選填“一次”或“二次”)能源。
方法技巧
1.能源與能量的區(qū)別和聯(lián)系
(1)能源:能夠提供能量的物質(zhì)資源叫做能源,本質(zhì)是可以提供某種形式能量的物質(zhì)。
(2)能量:物體做功本領(lǐng)的量度,本質(zhì)是:與物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系,不同形式的運(yùn)動(dòng)對(duì)
應(yīng)著不同形式的能量,如機(jī)械能、電能、內(nèi)能、化學(xué)能等。
(3)聯(lián)系:能源的利用過程,實(shí)質(zhì)上就系是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程。
2.能源有不同的分類標(biāo)準(zhǔn):能源除按能否直接從自然界獲得分為一次能源與二次能源
外,還有以下幾種分類情況。
(1)按對(duì)環(huán)境的影響可分為清潔能源和污染能源。
①清潔能源指不排放污染物的能源,如太陽(yáng)能、電能、水能、地?zé)崮艿龋?/p>
②污染能源指人類在利用過程中會(huì)污染環(huán)境的能源,如煤、石油、天然氣等。
(2)按人類開發(fā)早晚和使用情況可分為常規(guī)能源和新能源。
①常規(guī)能源指已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛利用的能源,如煤、石油、天然氣及水能等;
②新能源指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源,如核能、太陽(yáng)能、潮汐
能、地?zé)崮艿取?/p>
【訓(xùn)練1-1】可燃冰是一種綠色清潔能源??扇急鶎儆冢ㄟx填“可再生”或“不可再生”)
能源。在北方山地區(qū)域,風(fēng)力發(fā)電機(jī)隨處可見,電能屬于(選填“一次”或“二次”)能源。
【訓(xùn)練1-2】(2023?山東淄博?中考真題)能源是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ),人類社會(huì)的每一次重大進(jìn)
步都伴隨著能源的改進(jìn)和更替。關(guān)于能源的開發(fā)和利用,下列說法錯(cuò)誤的是()
A.核能是可再生能源,開發(fā)和利用核能是人類獲取能源的一個(gè)新途徑
B.煤是不可再生能源,以煤為主要燃料的火電站容易造成環(huán)境污染
C.太陽(yáng)能是一次能源,可直接利用且污染小,開發(fā)前景廣闊
D,能量在利用的過程中,其轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的
【訓(xùn)練1-3】為響應(yīng)節(jié)能減排、低碳生活,電動(dòng)汽車已進(jìn)入千家萬(wàn)戶。如圖甲為某國(guó)產(chǎn)品牌的電動(dòng)
汽車正在充電樁充電。充電樁充電時(shí)的電壓為220V,電流為40A,充電耗時(shí)為10h,汽車電池所容納
的電能從零變?yōu)?0kW-h。充電時(shí)發(fā)現(xiàn)線路及設(shè)備發(fā)熱較為明顯,可等效為如圖乙的發(fā)熱電阻R線串聯(lián)
于電路中,且認(rèn)為能量損失均為發(fā)熱電阻所致。求:
(1)電能屬于(選填“一次能源”或“二次能源”);
(2)充電過程中,電流所做的功和充電效率〃;
(3)發(fā)熱電阻R線的阻值及充電過程中汽車電池兩極之間電壓。
模塊二核能
知識(shí)清單N
一、核能
1.原子、原子核的組成
(1)原子由和核外電子構(gòu)成,其中原子核帶電,核外電子帶電。
(2)原子核由和組成,質(zhì)子帶正電荷,其電荷量跟電子的電荷量相等,中子不帶
電,整個(gè)原子不顯電性,如右圖所示是碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖。
2.核能
(1)核能:質(zhì)量較大的原子核發(fā)生_____或者質(zhì)量較小的原子核相互_____,就有可能釋放出驚
人的能量,這就是核能。
(2)釋放核能的方式:核和核。
二、裂變
1.裂變:1934至1938年,科學(xué)家先后用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾235原子核,使其發(fā)生裂變,發(fā)現(xiàn)
一個(gè)核分裂成兩個(gè)質(zhì)量中等大小的原子核,同時(shí)釋放出大量的能量。奇妙的是,鈾235核在分裂成兩個(gè)
別的原子核的時(shí)候,又放出2至3個(gè)中子。核裂變的能量巨大,1kg鈾全部裂變,釋放的能量超過2000t煤
完全燃燒時(shí)釋放的能量。
核裂變示意圖鏈?zhǔn)椒磻?yīng)示意圖
2.鏈?zhǔn)椒磻?yīng):當(dāng)中子轟擊鈾核時(shí),鈾核發(fā)生_,釋放大量核能的同時(shí)產(chǎn)生出幾個(gè)新的.
這些中子又會(huì)轟擊其他鈾核……于是就導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變,釋放出大量核能,這就是鏈?zhǔn)椒?/p>
應(yīng)。
3.裂變的應(yīng)用
(1)原子彈:鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如果不加以控制,大量原子核就在一瞬間發(fā)生裂變,釋放出極大的—o
原子彈就是根據(jù)這一原理制造的。
(2)核電站:核電站利用裂變產(chǎn)生的核能發(fā)電,它的核心設(shè)備是。1942年,人類利用核反
應(yīng)堆第一次實(shí)現(xiàn)了可控制的鈾核裂變。
①核反應(yīng)堆:核反應(yīng)堆是原子核發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的場(chǎng)所,它能夠控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度,緩慢、平穩(wěn)
地釋放的裝置。
②核電站的工作原理及能量轉(zhuǎn)化
核電站將反應(yīng)堆中放出的核能轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽的內(nèi)能,通過汽輪機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再通過發(fā)電機(jī)
轉(zhuǎn)化為電能。核電站發(fā)電時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況:能-能-能l能。
③我國(guó)的核電站:我國(guó)已經(jīng)自主設(shè)計(jì)、制造出具有世界先進(jìn)水平的核電站。其中“華龍一號(hào)”核
電站在30余年核電科研、設(shè)計(jì)、制造、建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)中國(guó)和全球最新安全要求,研
發(fā)的先進(jìn)百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電技術(shù),具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代壓水堆核電創(chuàng)新成果。
三、聚變
1.聚變:將某些質(zhì)量很的原子核,例如笊核(由一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子構(gòu)成)與瓶核(由一個(gè)
質(zhì)子和兩個(gè)中子構(gòu)成),在超高溫下結(jié)合成新的原子核一氫核,會(huì)釋放出巨大的,這就是聚
變。
口谷形成氮核
釋放能量
O
一被釋放的中子
2.氫彈:氣核和瓶核都屬于氫核的一種。大量氫核的聚變,可以在瞬間釋放驚人的能量。氫彈利
用的就是聚變瞬間釋放的能量。
四、核能的利用
1.核能的優(yōu)點(diǎn):核能十分巨大,它能極大地補(bǔ)充人類能源的不足,使用核能大大地節(jié)約了常規(guī)能
源。核能能夠解決能源分布不均衡的問題。
2.核能的缺點(diǎn):|①核能屬于一次能源,且會(huì)越用越少。②核廢料存在核污染,產(chǎn)生核輻射,會(huì)對(duì)
地球生物造成傷害。③核反應(yīng)堆中會(huì)產(chǎn)生核廢料,在治理核廢料過程中,代價(jià)較高。
3.核電站應(yīng)用地域:①核電站一般建在能源需求量大,而且能源十分缺乏的地區(qū)。②核電站建在
離人群較遠(yuǎn)的地區(qū),避免對(duì)人育造成傷害。
4.核廢料處理:深埋在人煙稀少的地方。
方法清單
考向01原子、原子核的組成
【例題1】關(guān)于原子核和核能,下列說法正確的是()
A.原子核是由電子、質(zhì)子和中子組成
B.核能的使用不會(huì)對(duì)人類產(chǎn)生危害
C.現(xiàn)有核電站利用核裂變釋放的能量來(lái)發(fā)電
D.氫彈爆炸時(shí)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可控的
方法技巧類比法理解原子的核式結(jié)構(gòu)
如圖所示,原子的核式結(jié)構(gòu)與太陽(yáng)系類似:太陽(yáng)系的中心是太陽(yáng),其他行星圍繞太
陽(yáng)運(yùn)行;原子的中心是原子核,在原子核的周圍有一定數(shù)目的電子在繞核運(yùn)動(dòng)。
太陽(yáng)系原子結(jié)構(gòu)示意圖
【訓(xùn)練1-1】若把原子、原子核、電子看成球體,原子半徑的數(shù)量級(jí)為原子核半徑的數(shù)量
級(jí)為1015m,電子半徑的數(shù)量級(jí)小于10-9nm?按尺度從大到小的排序是()
A.原子原子核電子B.電子原子原子核
C.原子核原子電子D.原子電子原子核
【訓(xùn)練1-2】依據(jù)盧瑟福的“行星模型”理論,在原子核外繞核高速旋轉(zhuǎn)的粒子是()
A.質(zhì)子B.電子C.中子D.核子
【訓(xùn)練1-3】原子的中心是原子核,周圍有電子繞核運(yùn)動(dòng),如圖是四種原子的結(jié)構(gòu)示意圖。根據(jù)下
圖,你認(rèn)為下列說法正確的是()
A.原子的電子數(shù)和中子數(shù)相等
B.所有原子核的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)一定相等
C.所有的原子都一定是由電子、質(zhì)子、中子組成
D.原子核所帶的正電荷與核外所有電子所帶的負(fù)電荷在數(shù)量上相等
考向02裂變聚變核能
【例題2】(2024?陜西?中考真題)原子由原子核和—構(gòu)成。原子核發(fā)生變化時(shí),釋放出的能量被
稱為核能,核能屬于—(選填“可再生”或“不可再生”)能源。我國(guó)自主設(shè)計(jì)、建造的“東方超
環(huán)”核反應(yīng)裝置用于研究如圖所示的核反應(yīng),這種反應(yīng)叫做核—(選填“裂”或“聚”)變。
【訓(xùn)練2-1】原子核分裂或聚合,可以釋放出巨大的能量,這種能量叫作一o用中子轟擊比較大
的原子核,使其變成兩個(gè)中等大小的原子核,同時(shí)釋放出巨大的能量,這是原子核的—。兩個(gè)質(zhì)量
很小的原子核,在一定條件下結(jié)合成一個(gè)新的原子核,會(huì)釋放出更大的核能,這就是原子核的—,氫
彈就是利用這種變化制成的。
【訓(xùn)練2-2](多選題)(2024?廣西?中考真題)“華龍一號(hào)”核電機(jī)組落戶廣西防城港。下列關(guān)于核
能的說法正確的有()
A.核能是可再生能源B.核能是不可再生能源
C.核能發(fā)電利用核聚變?cè)鞤.核電站將核能最終轉(zhuǎn)化為電能
【訓(xùn)練2-3】中國(guó)物理學(xué)家錢三強(qiáng)與何澤慧等合作,在利用中子打擊鈾的實(shí)驗(yàn)中,觀察到三分裂變
和四分裂變現(xiàn)象。如圖,為某種核反應(yīng)示意圖,這屬于核變,核電站的核反應(yīng)堆就是利用該反應(yīng)
釋放核能的設(shè)備;氫彈利用的是核變?cè)谒查g釋放的能量。(選填“裂”或“聚”)
模塊三太陽(yáng)能
知識(shí)清單/
一、太陽(yáng)一一巨大的“核能火爐”
1.太陽(yáng)的結(jié)構(gòu):如圖所示,從內(nèi)到外依次是太陽(yáng)核心、輻射層、對(duì)流層、太陽(yáng)大氣。
2.太陽(yáng)能的來(lái)源——?dú)浜司圩儯涸谔?yáng)內(nèi)部,氫原子核在超高溫下發(fā)生___,釋放出巨大的
能。太陽(yáng)核心每時(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸,核心溫度高達(dá)1500萬(wàn)攝氏度,太陽(yáng)就像一個(gè)巨大的“核能
火爐”。太陽(yáng)至今已經(jīng)穩(wěn)定地“燃燒”了近50億年,而且還能繼續(xù)“燃燒”50億年。
3.太陽(yáng)能的傳遞——熱輻射:太陽(yáng)距地球L5億千米,直徑大約是地球的110倍,體積是地球的
130萬(wàn)倍,質(zhì)量是地球的33萬(wàn)倍。太陽(yáng)核心釋放的能量向外擴(kuò)散,可以傳送到太陽(yáng)表面。太陽(yáng)表面溫
度約6000。。就像一個(gè)高溫氣體組成的海洋。大部分太陽(yáng)能以—和—的形式向四周輻射開去。
二、太陽(yáng)是人類能源的寶庫(kù)
1.地球上大多數(shù)能源來(lái)自于太陽(yáng)能:由于化石能源、水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等都是來(lái)太陽(yáng)能,所
以說太陽(yáng)是人類能源的寶庫(kù)。人類利用這些能量,實(shí)際上都是間接地利用能。
2.化石能源的形成:遠(yuǎn)古時(shí)期陸地和海洋中的植物,通過光合作用,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物體的化
學(xué)能。在它們死后,軀體埋在地下和海底,經(jīng)過幾百萬(wàn)年的沉積、化學(xué)變化、地層的運(yùn)動(dòng),在高壓下
漸漸變成了和煤。在石油形成過程中還放出_____。
三、太陽(yáng)能的利用
1.利用太陽(yáng)能的四個(gè)渠道
(1)綠色植物的“光化轉(zhuǎn)換”。通過植物的光合作用(被植物、微生物吸收)將太陽(yáng)能儲(chǔ)存起
來(lái),再以草木、沼氣、煤、石油、天然氣等形式釋放出來(lái),實(shí)現(xiàn)光能轉(zhuǎn)化為能。
(2)空氣水分的“光機(jī)轉(zhuǎn)換”。由于太陽(yáng)的熱輻射,使大氣和水分升騰循環(huán),再通過風(fēng)、雨等形
式釋放出來(lái),實(shí)現(xiàn)光能轉(zhuǎn)化為能。
(3)被海洋吸收,成為海洋能。
(4)直接被人們利用。太陽(yáng)能的直接利用有光電轉(zhuǎn)換和光熱轉(zhuǎn)換;間接利用有光化轉(zhuǎn)換。
①光電轉(zhuǎn)換:如利用太陽(yáng)能電池,直接把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成能。
②光熱轉(zhuǎn)換:利用集熱器收集陽(yáng)光中的能量來(lái)加熱水等物質(zhì),把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為能。
③光化轉(zhuǎn)換:光化轉(zhuǎn)換是指把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為能,儲(chǔ)存在生物質(zhì)內(nèi)。比如綠色植物的生長(zhǎng)就是
靠太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的化學(xué)能,所以通過光合作用的植物把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
2.太陽(yáng)能的優(yōu)缺點(diǎn)
(1)優(yōu)點(diǎn)
①太陽(yáng)能取之不盡、用之不竭,是人類可以利用的最豐富的永久性能源。
②太陽(yáng)能分布廣闊,不需要挖掘、開采和運(yùn)輸。
③太陽(yáng)能是一種清潔能源,使用時(shí)沒有污染。
(2)缺點(diǎn)
①太陽(yáng)能到達(dá)地球上非常分散,接收裝置的面積大,造價(jià)高。
②太陽(yáng)能的利用受氣候、晝夜的影響很大。因此必須有貯存裝置,這不僅增加了技術(shù)上的困難,
也使造價(jià)增加。
③太陽(yáng)能電池的成本高,而且每個(gè)太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電壓較(選填“高"或"低”)。
3.核能、潮汐能與地?zé)崮懿皇翘?yáng)能
(1)潮汐能來(lái)源于太陽(yáng)能。潮汐能是因月球引力的變化引起潮汐現(xiàn)象,導(dǎo)致海平面周期性
升降,因海水漲落及潮水流動(dòng)所產(chǎn)生的能量。
(2)地?zé)崮軄?lái)源于太陽(yáng)能。地?zé)崮軄?lái)源于地球熔融巖漿和放射性物質(zhì)衰變,這部分能量通
過地殼運(yùn)動(dòng)被推壓到地面,從而被發(fā)現(xiàn)和利用。
(3)核能來(lái)源于太陽(yáng)能。是來(lái)自于原子核內(nèi)部裂變或聚變釋放的能量。(以上均選填“是”
或“不是”)
方法清單
考向太陽(yáng)能太陽(yáng)能的利用
【例題1】(2024?四川宜賓?中考真題)太陽(yáng)是人類能源的寶庫(kù)。在太陽(yáng)內(nèi)部,氫原子核在超高溫下
發(fā)生______,釋放出巨大的核能。太陽(yáng)能屬于(選填“一次”或“二次”)能源。
方法技巧注意兩個(gè)易錯(cuò)點(diǎn),正確解答有關(guān)太陽(yáng)能的問題
易錯(cuò)點(diǎn)一:利用太陽(yáng)能的方式有直接利用和間接利用兩種。
易錯(cuò)點(diǎn)二:目前,直接利用太陽(yáng)能的方式有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換。在解題時(shí),要根
據(jù)題目的情景來(lái)確定是哪種轉(zhuǎn)換方式。
【訓(xùn)練1-1】如圖,太陽(yáng)能汽車?yán)锰?yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,儲(chǔ)存在車上的蓄電池內(nèi),為
汽車提供動(dòng)力。下列說法正確的是()
A.太陽(yáng)能是一種不可再生能源
B.蓄電池為汽車提供動(dòng)力時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C.太陽(yáng)能汽車不能將接收到的太陽(yáng)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D.太陽(yáng)能汽車將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,再將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
【訓(xùn)練1-2】(2023?湖南株洲?中考真題)太陽(yáng)是人類能源的寶庫(kù),太陽(yáng)能()
A.是可再生能源B.是二次能源
C.不是未來(lái)的理想能源之一D.來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核裂變
【訓(xùn)練1-3】(2023?湖北十堰?中考真題)某居民樓頂安裝有太陽(yáng)能電池板和太陽(yáng)能熱水器。若太陽(yáng)
能熱水器工作效率為〃,每小時(shí)可接收太陽(yáng)能。,使熱水器內(nèi)水溫升高加,水的比熱容為c水。下列說
法正確的是()
A.太陽(yáng)能是不可再生能源
B.太陽(yáng)能電池將接收的太陽(yáng)能全部轉(zhuǎn)化為電能
C.太陽(yáng)能熱水器將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
Q
D.該熱水器內(nèi)水的質(zhì)量為〃,水&
模塊四能源與可持續(xù)發(fā)展
知識(shí)清單/
一、能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性
1.能量的轉(zhuǎn)移具有方向性:在熱傳遞的過程中,熱量只能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到___溫物
體,而不能自發(fā)地從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體,所以能量的轉(zhuǎn)移具有性。
2.能量的轉(zhuǎn)化具有方向性
火力發(fā)電廠把煤中貯存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,供生產(chǎn)和生活用。用電器將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、光
能、機(jī)械能多種形式的能后,但是這些能量無(wú)法再變回可以被利用的能源。
汽車制動(dòng)時(shí),由于摩擦,動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了輪胎、地面和空氣的能,但這些能量不能自動(dòng)地收集
起來(lái)再次驅(qū)動(dòng)汽車。這些能量雖然沒有消失,但也不能再被我們利用。
3.結(jié)論:能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性。
4.節(jié)約能源:實(shí)際上,能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移,都是有方向性的,人們是在能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移
的過程中利用能量的。有些能量可以利用,有些則不能。能源的利用是有條件的,我們所能利用的能
源是有限的,所以需要節(jié)約能源。
二、能源消耗對(duì)環(huán)境的影響
人類消耗各種能源時(shí)給自己帶來(lái)了便利,但不可避免地對(duì)環(huán)境造成影響,對(duì)環(huán)境造成污染。
1.能源消耗對(duì)環(huán)境的影響,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面
(1)熱污染:化石能源通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,相當(dāng)一部分內(nèi)能沒有被有效利用,從而造成了熱污
染。汽車尾氣是造成空氣污染和城市熱島效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)字弧?/p>
(2)大氣污染:化石能源在使用中會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、粉塵等,會(huì)造成大
氣的污染,形成酸雨,導(dǎo)致水、土壤的酸化,對(duì)植物、建筑物、金屬構(gòu)件造成危害。
(3)地質(zhì)影響:使用柴薪能源除會(huì)造成空氣污染、產(chǎn)生廢物外,還會(huì)加劇水土流失和沙漠化。
(4)有害輻射:作為第三次能源革命的標(biāo)志一核能的開發(fā)和利用,也不是絕對(duì)清潔和安全的,如
遇到特殊情況(如地震)發(fā)生核泄漏時(shí),會(huì)對(duì)環(huán)境造成有害輻射。
2.人類不應(yīng)當(dāng)無(wú)限制地向大自然索取,我們必須在提升物質(zhì)文明的同時(shí),保持與自然環(huán)境的和諧
與平衡。
三、能源與可持續(xù)發(fā)展
1.可持續(xù)發(fā)展的兩個(gè)方向:能源的利用要考慮持續(xù)性發(fā)展,既要滿足當(dāng)代人的需要,又要考慮后
代人的需求。
(1)提高能源的,減少在能源使用中對(duì)環(huán)境的破壞。
(2)開發(fā)和利用新的能源。
2.不可再生能源和可再生能源
(1)不可再生能源:、核能等能源會(huì)越用越少,不能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充,這類能
源稱為不可再生能源。由于全世界能源的消耗逐年上漲,這些不可再生能源會(huì)在不太長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)消耗
殆盡。
(2)可再生能源:像風(fēng)能、能、能等能源可以在自然界里源源不斷地得到,所以把
它們稱為可再生能源??稍偕茉词俏磥?lái)理想能源的一個(gè)重要發(fā)展方向。
3.未來(lái)理想能源
未來(lái)理想能源須滿足的條件:
(1)必須足夠豐富,可以保證長(zhǎng)期使用;
(2)必須足夠便宜,可以保證多數(shù)人用得起;
(3)相關(guān)技術(shù)要成熟,可以保證大規(guī)模使用;
(4)必須足夠安全、清潔,可以保證不會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境。
4.我國(guó)新能源開發(fā)和利用的一些實(shí)例
(1)敦煌光伏電站吸熱塔;(2)河南黃河小浪底發(fā)電工程;(3)新疆達(dá)坂城風(fēng)力發(fā)電;(4)秦山
核電站;(5)羊八井地?zé)犭娬荆唬?)藍(lán)鯨一號(hào)南海開采可燃冰等。
方法清單
考向01能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性
【例題1】(2024.江西?中考真題)某同學(xué)用餐時(shí)發(fā)現(xiàn)從熱湯中取出的金屬勺很燙手,這是通過
的方式改變物體的內(nèi)能,在這種內(nèi)能改變的過程中,內(nèi)能總是自動(dòng)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)
移,說明能量在轉(zhuǎn)移過程中具有性。
【訓(xùn)練1-1】(2024.吉林長(zhǎng)春?中考真題)生物航煤是以動(dòng)植物油脂、餐飲廢油等為原料生產(chǎn)的航空
燃油。6月5日,國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919加注了我國(guó)自主研發(fā)的生物航煤,成功完成試飛任務(wù)。
(1)若C919飛行400km用時(shí)0.5h,則C919的飛行速度為—km/h;
(2)生物航煤燃燒時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能不能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,說明能量的轉(zhuǎn)化具
有;在能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量______o
【訓(xùn)練1-2】(2024?四川成都?中考真題)三峽水電站是當(dāng)今世界上裝機(jī)容量最大的水電站,三峽大
壩橫跨長(zhǎng)江,雄偉壯麗(如圖)。下列說法正確的是()
A.水力發(fā)電是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B.水能是一次能源,電能是二次能源
C.利用大壩提高水位的目的是儲(chǔ)蓄更多內(nèi)能,用來(lái)發(fā)電
D.機(jī)械能和電能可以相互轉(zhuǎn)化,所以能量轉(zhuǎn)化沒有方向性
考向02能源消耗對(duì)環(huán)境的影響
【例題1】(2024?煙臺(tái)?中考真題)節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境是我國(guó)的基本國(guó)策,2024年5月13日至19
日為全國(guó)節(jié)能宣傳周,主題是“綠色轉(zhuǎn)型,節(jié)能攻堅(jiān)”。下列敘述不符合節(jié)能環(huán)保要求的是()
A.重復(fù)使用節(jié)能環(huán)保購(gòu)物袋,減少使用一次性用品
B.短距離上下樓不乘電梯,盡量減少電梯使用
C.公共建筑夏季室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置一般不低于26℃
D.手機(jī)充完電后,不必拔下充電器
方法技巧
1.為了減少能源消耗對(duì)環(huán)境的影響,人們常采取以下技術(shù):
(1)改變能源結(jié)構(gòu):發(fā)展清潔能源,如太陽(yáng)能、風(fēng)能等,減少對(duì)化石燃料的依賴。
(2)提高能源利用率:通過技術(shù)進(jìn)步和管理措施,提高能源使用效率,減少浪費(fèi)。
(3)發(fā)展清潔技術(shù):采用清潔燃燒技術(shù)和尾氣處理技術(shù),減少污染物的排放。
2.了解一些新能源
(1)核能:核電站把核能轉(zhuǎn)化為電能。
(2)太陽(yáng)能的利用:①光熱轉(zhuǎn)化:太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;②光化轉(zhuǎn)化:太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化
為化學(xué)能;③光電轉(zhuǎn)化:太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。
(3)地?zé)崮埽豪玫責(zé)崮馨l(fā)電。
(4)潮汐能:利用潮汐能發(fā)電。
【訓(xùn)練1-1】(2024?江蘇蘇州?中考真題)我國(guó)大力發(fā)展綠色清潔能源,減少碳排放保護(hù)環(huán)境,以下
屬于碳排放限制的是()
ABCD
A.火力發(fā)電B.水力發(fā)電C.風(fēng)力發(fā)電D.光伏發(fā)電
【訓(xùn)練1-2】(2024.內(nèi)蒙古包頭.中考真題)節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境是每個(gè)人的共同責(zé)任。下列做法符
合節(jié)能環(huán)保理念的是()
A.把廢舊電池隨意丟棄B.將電視機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)
C.關(guān)停高能耗高污染的工廠D.將有害廢水排放到江河中
【訓(xùn)練1-3】(2024?云南?中考真題)2024年5月,我國(guó)首款百公斤級(jí)車載液氫系統(tǒng)”賽道1000”
研制成功,可助力氫能重卡突破1000公里續(xù)駛里程,這是我國(guó)將液氫應(yīng)用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域的重大技術(shù)
8
突破(?s=1.4xl0J/kg)o下列說法正確的是()
A.氫能不屬于清潔能源
B.用液氫作燃料是因?yàn)橐簹浜械臒崃慷?/p>
C.完全燃燒100kg的液氫能釋放1.4xlOloJ的熱量
D.氫能重卡的熱機(jī)效率可高達(dá)100%
二、易混易錯(cuò)分析
易混易錯(cuò)點(diǎn)1不能正確進(jìn)行能源的分類
【辨析】能源從不同角度可進(jìn)行不同的分類,從其獲得的方式可分為一次能源和二次
能源;根據(jù)能源在技術(shù)上的成熟情況和普遍使用情況,可分為常規(guī)能源和新能源。
在解答有關(guān)能源分類的問題時(shí),一是要看清題目中要求從哪個(gè)角度來(lái)進(jìn)行分類,二是
要明確一次能源與二次能源、清潔能源與污染能源、常規(guī)能源與新能源區(qū)分的依據(jù)。
【例題1T]實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展已成為21世紀(jì)各國(guó)的任務(wù)。能源可按不同方式分類,如圖,下列四
組能源中,能歸入圖中陰影部分的一組是()
A.煤炭、沼氣B.太陽(yáng)能、風(fēng)能C.水能、天然氣D.石油、核能
【例題1-2】下列各種能源分類中,錯(cuò)誤的是()
A.煤、石油、天然氣是化石能源,是一次能源,又是常規(guī)能源
B.太陽(yáng)能是一次能源,是可再生能源,又是新能源
C.核能是一次能源,是不可再生能源,又是新能源
D.水能、風(fēng)能是二次能源,又是常規(guī)能源
易混易錯(cuò)點(diǎn)2裂變與聚變的比較
辨析:裂變與聚變的比較
裂變聚變
質(zhì)量較大的原子核分裂成較質(zhì)量很小的原子核結(jié)合成較
定義
小原子核的過程大原子核的過程
用一定速度的中子
條件超高溫
轟擊較大原子核
釋放核能大小巨大更加巨大
是否可以控制可控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度目前不能人為控制
應(yīng)用核電站、原子彈氫彈
【例題2-1](2024?烏魯木齊?三模)2023年4月12日,中國(guó)全超導(dǎo)托卡馬克核變實(shí)驗(yàn)裝置
(EAST,中文名“東方超環(huán)”,俗稱“人造小太陽(yáng)”)創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。
(1)它在1億度超高溫度下運(yùn)行成功實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運(yùn)行403秒。該裝置主要是利
用氫原子核在超高溫下發(fā)生_______(選填“裂變”或“聚變”),核能屬于(選填“一次”或
“二次”)能源,從而獲得核能的研究裝置,這與核電站獲得核能的方式(選填“相同”或
“不同”);
(2)“人造太陽(yáng)”加熱功率超過IXICPw,若利用“人造太陽(yáng)”發(fā)電,發(fā)電效率為60%,則每小
時(shí)發(fā)電量達(dá)kW-h;
(3)核電站用水做冷卻劑給核反應(yīng)堆的堆芯降溫,其原因是水的比熱容較(選填“大”或
“小”)。在一種稱為壓水堆的核反應(yīng)堆中,為了提高水的傳熱效率,要求水的溫度即使高于300℃也不
沸騰。要達(dá)到這樣的要求,你認(rèn)為應(yīng)該采取的措施最(選填“增大”或“減?。┧鏆鈮?。
【例題2-2】能源是推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),我國(guó)一直努力發(fā)展多樣化的能源供給方式,比
如風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、潮汐能,它們都屬于(選填“可再生”或“不可再生”)能源;同時(shí),
核能也是重要的能源發(fā)展方向,截至2024年3月31日,我國(guó)共有超50臺(tái)核電機(jī)組在運(yùn)行,這些機(jī)組
的反應(yīng)堆都是通過核(選填“裂變”或“聚變”)的方式釋放巨大能量。
易混易錯(cuò)點(diǎn)3太陽(yáng)能的實(shí)質(zhì)及利用
辨析:___________________________________________________________________
1.太陽(yáng)能的實(shí)質(zhì)
太陽(yáng)能實(shí)質(zhì)上是太陽(yáng)內(nèi)部的氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變所釋放出的核能,
而不是內(nèi)能。用集熱器給水加熱,實(shí)質(zhì)上是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。
2.利用太陽(yáng)能的方式有直接利用和間接利用兩種方式。
直接利用太陽(yáng)能的方式有兩種:一是用集熱器把水等物質(zhì)加熱;二是用太陽(yáng)
能電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。人們利用的風(fēng)能、水能、化石能源等也是間接地利
用太陽(yáng)能。注意潮汐能與太陽(yáng)能無(wú)關(guān),潮汐能是由于月球和太陽(yáng)對(duì)海水的吸引而
引起的;地?zé)崮苁堑厍虮旧韮?nèi)部所存貯的內(nèi)能,也與太陽(yáng)能無(wú)關(guān)。
【例題3】太陽(yáng)能是一種(選填“可”或“不可”)再生能源,利用太陽(yáng)能的方式之一是用
太陽(yáng)電池把能轉(zhuǎn)化成能;另一種方式是用集熱器加熱,從改變物體內(nèi)能的途徑來(lái)看,太
陽(yáng)能熱水器是通過(選填“做功”或“熱傳遞”)來(lái)增加水的內(nèi)能,一臺(tái)太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)有
300kg的水,若水溫從20℃升到70℃,這些水吸收了J熱量。(水的比熱容4.2x103〃(kg「C);
三、中考熱點(diǎn)掃描
考點(diǎn)一能源的分類
考點(diǎn)突破:能源可以從不同的角度進(jìn)行分類,且分類的方法較多,我們要明確分類的依據(jù)和常見
的能源。能源分類的原則以及具體實(shí)例如下表所示。
分類依據(jù)類型實(shí)例
化石能源、地?zé)崮堋?/p>
能否直接從一次能源
核能、生物質(zhì)能等
自然界獲得
二次能源電能、汽油等
能否在短期內(nèi)從可再生能源水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等
自然界得到補(bǔ)充不可再生能源化石能源、核能等
開發(fā)早晚常規(guī)能源煤、石油等
及使用情況新能源太陽(yáng)能、地?zé)崮艿?/p>
是否對(duì)環(huán)境清潔能源太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等
造成污染污染能源煤、石油等
【例題1-1】了解能源分類對(duì)實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展有重要的意義。下列能源既是來(lái)自太陽(yáng)輻射的能
源,又屬于可再生能源的一組是()
A.煤炭、沼氣B.石油、潮汐能C.風(fēng)能、水能D.柴薪、天然氣
【例題1-2】下列各種能源分類中,錯(cuò)誤的是()
A.煤、石油、天然氣是化石能源,是一次能源,又是常規(guī)能源
B.太陽(yáng)能是一次能源,是可再生能源,又是新能源
C.核能是一次能源,是不可再生能源,又是新能源
D.水能、風(fēng)能是二次能源,又是常規(guī)能源
考點(diǎn)二太陽(yáng)能和核能的利用
考點(diǎn)突破:
1.太陽(yáng)能既屬于一次能源又屬于可再生能源,還是清潔、無(wú)污染的新能源。太陽(yáng)向外輻射的能量
來(lái)自其內(nèi)部進(jìn)行的熱核反應(yīng)(氫核聚變)。太陽(yáng)能是人類的“能源之母”,除地?zé)崮?、潮汐能和核?/p>
外,大部分能源如風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、化石能源都來(lái)自太陽(yáng)能。
人類直接利用太陽(yáng)能的方式主要是光熱轉(zhuǎn)換(用集熱器把水等物質(zhì)加熱)、光電轉(zhuǎn)換(用太陽(yáng)能電
池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能)。
2.核裂變和核聚變的對(duì)比
比較核裂變核聚變
質(zhì)量較大的原子核分裂為質(zhì)量質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量
定義
較小的原子核的過程較大的原子核的過程
條件中子轟擊較大原子核超高溫
釋放核能大小巨大更加巨大
應(yīng)用原子彈、核電站氫彈
【例題2】如圖所示是太陽(yáng)能LED照明路燈,LED是一種發(fā)光二極管,它是由_____材料制成的,
可以把電能直接轉(zhuǎn)化成能,太陽(yáng)能是(選填“可再生”或“不可再生”)能源、清潔無(wú)污
染,它是在太陽(yáng)內(nèi)部氫原子核發(fā)生_____(選填“裂變”或聚變”)釋放出巨大的能量.
卜太陽(yáng)能電池
LED燈T
考點(diǎn)三有關(guān)新能源的開發(fā)與利用的綜合計(jì)算
考點(diǎn)突破:
中考中經(jīng)常出現(xiàn)新能源的利用與熱學(xué)、電學(xué)、力學(xué)綜合的計(jì)算題。此類試題的特
點(diǎn)是以節(jié)能電器、太陽(yáng)能、核能、水能或風(fēng)能的利用等為命題素材,考查與熱學(xué)、電
學(xué)、力學(xué)重要知識(shí)點(diǎn)的綜合利用,再通過計(jì)算得出的結(jié)果,利用對(duì)比的形式,以便體
會(huì)節(jié)約能源的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,進(jìn)一步培養(yǎng)節(jié)約能源的意識(shí)。從命題的背景和知
識(shí)的綜合角度來(lái)看,主要有以下幾種情況:
1.以電熱輔助式太陽(yáng)能熱水器、核能發(fā)電等為載體的熱學(xué)與電學(xué)的綜合,主要考
查太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化、熱量的計(jì)算和電能(或電功率等)的計(jì)算,應(yīng)用到的主要公式有:
(1)物體吸(放)熱計(jì)算公式。=c/nZW
(2)燃料燃燒放熱公式Q=qm
(3)電功和電功率的關(guān)系式W=/7
(4)歐姆定律計(jì)算公式/=U/R
(5)焦耳定律。=「七等。
2.以太陽(yáng)能電池的應(yīng)用、風(fēng)力發(fā)電或潮汐發(fā)電等為載體的光電轉(zhuǎn)換、電學(xué)和力學(xué)
的綜合,主要考查功與功率的計(jì)算、機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)化、電功與電功率的計(jì)算,應(yīng)
用到的主要公式有:
(1)功的計(jì)算公式W=Es
(2)功率的計(jì)算公式尸=W%
(3)電功和電功率的關(guān)系式
(4)歐姆定律計(jì)算公式/=口R
(5)焦耳定律。=2&等。
另外,以上兩類命題還常常涉及效率問題,運(yùn)用效率的計(jì)算公式〃=0有笈總=皿有
4V總建立相應(yīng)的等量關(guān)系。
【例題3-1]如圖所示是利用太陽(yáng)能電源工作的一種新型動(dòng)力車.它上面的太陽(yáng)能接收板的有效面
積為8m2,天氣晴朗且接收板正對(duì)陽(yáng)光時(shí),每平方米面積上每秒鐘能接收到太陽(yáng)輻射的能量為1000J,
太陽(yáng)能電池提供的電壓為120V,可供電動(dòng)機(jī)正常工作的電流為10A?
(1)太陽(yáng)能屬于(選填“可”或“不可”)再生能源;
(2)太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是一;
(3)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),將電能主要轉(zhuǎn)化為—能,若轉(zhuǎn)化效率是80%,且該車沿水平路面勻速
行駛時(shí)所獲得的牽引力是150N,則該車勻速行駛的速度是—m/so
【例題3-2]如圖甲是某新型太陽(yáng)能汽車,該汽車的動(dòng)力完全由安裝在車頂?shù)碾姵匕迨占奶?yáng)能
提供。汽車(包括司乘人員)的質(zhì)量為12,接收太陽(yáng)能電池板的面積為8m2,在水平路面上以恒定功
率做直線運(yùn)動(dòng)的v-f圖象如圖乙(取g=10N/kg)。
15
°1020t/s
甲乙
(1)如汽車勻速行駛過程中所受阻力大小為車重的0.02倍,則汽車牽引力為多大?
(2)求汽車在0~20s內(nèi)牽引力做的功。
(3)若汽車吸收的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為40%,則太陽(yáng)光照射到地面單位面積上的輻射功
率為多少?
參考答案
二、知識(shí)清單+方法清單
模塊一能源
知識(shí)清單小
一、人類利用能源的歷程
1.能量
(1)能量:物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和相互作用的方式多種多樣,每種運(yùn)動(dòng)形式都對(duì)應(yīng)相應(yīng)的能量。
(2)多種形式的能的能量
①機(jī)械能:物體由于運(yùn)動(dòng)或由于高度而具有的能量是機(jī)械能;
②內(nèi)能:物體由于內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子間作用力而對(duì)應(yīng)的能量是內(nèi)能;
③化學(xué)能:火柴燃燒是化學(xué)變化,食物在人體內(nèi)也發(fā)生了化學(xué)變化,化學(xué)變化中伴隨著能量的轉(zhuǎn)
化,因此火柴和食物也具有一種能,我們稱為化學(xué)能;
④電能:電荷的定向移動(dòng)形成電流,電流流過用電器會(huì)做功,所以它具有電能;
⑤核能:核反應(yīng)是原子核發(fā)生了變化,由核反應(yīng)而產(chǎn)生的能量我們稱為核能(也叫原子能)。
2.能源
(1)能源:能夠提供能量的物質(zhì)資源叫做能源。煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界的主要能源。
(2)能源的種類
①化石能源:我們使用的煤、石池、天然氣,是千百萬(wàn)年前埋在地下的動(dòng)、植物經(jīng)過漫長(zhǎng)的地質(zhì)
年代形成的,稱為化石能源?;茉词钱?dāng)今世界的主要能源(選填“主要”或“次要”)。
②生物質(zhì)能:由生命物質(zhì)提供的能量稱為生物質(zhì)能。生物質(zhì)能可以理解為生物機(jī)體物質(zhì)發(fā)生化學(xué)
變化時(shí)釋放的能量。例如食物分解和柴薪燃燒等都提供了生物質(zhì)能。
③太陽(yáng)能:由太陽(yáng)輻射提供的能量。
④水能、風(fēng)能:由自然界中的流水和風(fēng)提供的能量。
⑤地?zé)崮埽河傻厍騼?nèi)部提供的一種內(nèi)能。
3.人類利用能源的歷程
(1)火的利用:鉆木取火是從利用自然火到利用人工火的轉(zhuǎn)變,開啟了以柴薪作為主要能源的時(shí)
代。柴薪燃燒時(shí)的能量轉(zhuǎn)化:化學(xué)能一內(nèi)能。
(2)化石能源的利用:蒸汽機(jī)的發(fā)明是人類利用能量的新里程碑,直接導(dǎo)致了第二次能源革命,
使人類進(jìn)入工業(yè)化社會(huì)。蒸汽機(jī)工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化:化學(xué)能-內(nèi)能一機(jī)械能。
(3)電能的利用
19世紀(jì)初,根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象原理,發(fā)明了發(fā)電機(jī),使化石能源轉(zhuǎn)換成更加便于輸送和利用的電
能,電能的利用是人類進(jìn)入現(xiàn)代文明社會(huì)的標(biāo)志。
電能的優(yōu)點(diǎn):①電能便于輸送。②電能便于轉(zhuǎn)化:電能通過用電器可以比較方便地轉(zhuǎn)化為機(jī)械
能、化學(xué)能光能、內(nèi)能等其他形式的能量,為人類所用。
發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化:機(jī)械能一電能。
(4)核能的利用:20世紀(jì)40年代,科學(xué)家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置一核反應(yīng)堆,拉開
了以核能為代表的新能源利用的序幕。核能發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化:核能一電能。
4.能源的分類
(1)按照獲取方式分為:一次能源和二次能源。
①一次能源:可以直接從自然界獲得的能源稱為一次能源?;茉词且淮文茉?,其他常見的一
些能源,如風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、核能等也都是一次能源?/p>
②二次能源:無(wú)法從自然界直接獲取,必須通過消耗二次能源才能得到的能源稱為二次能源。常
見的二次能源:蟲能、汽油、柴油、酒精等。
(2)按照對(duì)環(huán)境的影響分為:清潔能源和污染能源。
太陽(yáng)能、電能、風(fēng)能、水能、潮汐能、地?zé)崮艿榷紝儆谇鍧嵞茉?;煤、石油、柴薪等都屬于污?/p>
能源。
(3)按照人類開發(fā)早晚分為:常規(guī)能源和新能源。
煤、石油、天然氣及水能等屬于常規(guī)能源;核能、太陽(yáng)能、潮汐能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物質(zhì)能等
屬于新能源。
(4)按照是否可再生分為:可再生能源和不可再生能源。
①化石能源、核能等能源會(huì)越用越少,不能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充,稱為不可再生能源。
②像風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能等可以在自然界里源源不斷地得到,把它們稱為可再生能源。
二、21世紀(jì)的能源趨勢(shì)
1.能源危機(jī):近幾十年來(lái),由于世界人口的急劇增加和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,能源消耗增長(zhǎng)速度明顯
加快(選填“加快”或“減慢”)。目前作為人類主要能源的化石能源儲(chǔ)量并不豐富,而且化石能源開
發(fā)利用后不能再生。
2.解決能源問題的出路:面對(duì)目前的能源趨勢(shì),解決能源問題的主要出路有:一是提高能源的利
用率,做到科學(xué)開發(fā),節(jié)約使用;二是開發(fā)和利用新能源,如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿取?/p>
方法清單
考向能源及其分類
【例題1】(2024?山東聊城?中考真題)2024年5月21日,全球首個(gè)陸上商用模塊式小型核反應(yīng)堆
“玲龍一號(hào)”的主控室正式啟動(dòng)。核反應(yīng)堆通過(選填“核聚變”或“核裂變”)產(chǎn)生驚人的能
量,核能屬于—(選填“一次”或“二次”)能源。
【答案】核裂變一次
【詳解】核電站是利用核裂變產(chǎn)生能量,是可控的。核原料能從自然界中獲取,為一次能源。
方法技巧
1.能源與能量的區(qū)別和聯(lián)系
(1)能源:能夠提供能量的物質(zhì)資源叫做能源,本質(zhì)是可以提供某種形式能量的物質(zhì)。
(2)能量:物體做功本領(lǐng)的量度,本質(zhì)是:與物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系,不同形式的運(yùn)動(dòng)對(duì)
應(yīng)著不同形式的能量,如機(jī)械能、電能、內(nèi)能、化學(xué)能等。
(3)聯(lián)系:能源的利用過程,實(shí)質(zhì)上就系是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程。
2.能源有不同的分類標(biāo)準(zhǔn):能源除按能否直接從自然界獲得分為一次能源與二次能源
外,還有以下幾種分類情況。
(1)按對(duì)環(huán)境的影響可分為清潔能源和污染能源。
①清潔能源指不排放污染物的能源,如太陽(yáng)能、電能、水能、地?zé)崮艿龋?/p>
②污染能源指人類在利用過程中會(huì)污染環(huán)境的能源,如煤、石油、天然氣等。
(2)按人類開發(fā)早晚和使用情況可分為常規(guī)能源和新能源。
①常規(guī)能源指已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛利用的能源,如煤、石油、天然氣及水能等;
②新能源指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源,如核能、太陽(yáng)能、潮汐
能、地?zé)崮艿取?/p>
【訓(xùn)練1-1】可燃冰是一種綠色清潔能源??扇急鶎儆冢ㄟx填“可再生”或“不可再生”)
能源。在北方山地區(qū)域,風(fēng)力發(fā)電機(jī)隨處可見,電能屬于(選填“一次”或“二次”)能源。
【答案】不可再生二次
【詳解】能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源;短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充的能
源叫不可再生能源??扇急坏┫?,很難在短時(shí)間內(nèi)從自然界中得到補(bǔ)充,是不可再生能源。
能夠直接從自然界獲取并利用的叫一次能源;不能從自然界直接獲取,必須通過一次能源的消耗
才能得到的能源叫二次能源。電能是消耗其它能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換來(lái)的,電能屬于二次能源。
【訓(xùn)練1-2】(2023.山東淄博.中考真題)能源是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ),人類社會(huì)的每一次重大進(jìn)
步都伴隨著能源的改進(jìn)和更替。關(guān)于能源的開發(fā)和利用,下列說法錯(cuò)誤的是()
A.核能是可再生能源,開發(fā)和利用核能是人類獲取能源的一個(gè)新途徑
B.煤是不可再生能源,以煤為主要燃料的火電站容易造成環(huán)境污染
C.太陽(yáng)能是一次能源,可直接利用且污染小,開發(fā)前景廣闊
D,能量在利用的過程中,其轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的
【答案】
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