山东省滨州市邹平实验中学中考物理 第十七章 能源与可持续发展复习课件.ppt

第十七章能源与可持续发展 一 能源家族1 能源 能够为人类提供 的物质资源 2 能源的分类 直接 直接 电能 能量 风能 太阳能 短期 内 化石 煤 石油 天然 气 生命物质 活学巧用 煤的分类 1 按产生方式 它属于 能源 2 按是否可再生 它属于 能源 3 按能源的构成 它属于 能源 提示 煤可以从自然界直接获取 所以它属于一次能源 它不能在短期内从自然界得到补充 所以它属于不可再生能源 它是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代所形成的 所以它属于化石能源 答案 1 一次 2 不可再生 3 化石 二 核能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 2 核能 1 概念 原子核 时 释放出的惊人能量 2 获得核能的途径 核 和核 原子核 电子 质子 中子 分裂或聚合 裂变 聚变 核裂变a 链式反应 用 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 于是就导致了一系列铀核持续 并释放出大量核能的反应 b 应用 和 核聚变a 的原子核 在超高温下结合成新的原子核的过程 b 应用 中子 裂变 原子弹 核电站 质量很小 氢弹 三 太阳能1 本质本质上是 是氢原子核在超高温下发生 释放出的巨大能量 2 利用 直接利用的两种方式 1 用 把物质加热 2 用 把太阳能转化为电能 核能 聚变 集热器 太阳电池 活学巧用 太阳能汽车 1 太阳能汽车使用太阳能电池把 能转化成 能 电能会在蓄电池中存起备用 用来推动汽车的电动机 2 汽车在行驶过程中把 能转化为 能 提示 太阳能汽车通过太阳能电池将太阳能转化为电能 再将电能转化为机械能 答案 1 太阳电 2 电机械 四 能源革命与可持续发展1 能源革命概念人类历史上不断进行着 技术的进步 2 三次能源革命 1 最早一次 2 第二次 的发明 3 第三次 的发明 3 方向性能量转移和转化都具有 性 能量转化 钻木取火 蒸汽机 核反应堆 方向 4 理想能源的条件 1 必须足够 可以长期使用 2 必须足够 多数人用得起 3 相关技术必须成熟 可以大规模使用 4 必须足够 不会严重影响环境 丰富 便宜 安全 清洁 一 能源的分类 一次能源 常规能源 可再生能源 水能 生物质能等 不可再生能源 煤 石油 天然气等 新能源 可再生能源 太阳能 地热能 潮汐能 风能等 不可再生能源 核能 二次能源 如电能 沼气 汽油 焦炭 蒸汽 工业余热等 中考警示 能源的种类辨析 1 辨别一次能源与二次能源 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 2 可再生能源与不可再生能源都是相对一次能源而言的 只有自然界中现存的 可直接取用的能源才属于这一范畴 典例1 2012 盐城中考 我市的能量资源正在逐步得到应用 下列能源中属于不可再生能源的是 a 太阳能b 潮汐能c 天然气d 风能 思维导图 精讲精析 选c 使用之后可以在短时间内从自然界中再次产生的能源是可再生能源 使用之后短时间内无法在自然界中再次产生的能源是不可再生能源 因此 煤 石油 天然气等化石能源是不可再生能源 太阳能 水能 风能 潮汐能等是可再生能源 故选c 二 核能及其应用1 裂变和聚变的比较 定义 较大原子核分裂为较小原子核的过程 质量很小的原子核结合成较大原子核的过程 条件 用中子轰击较大原子核 超高温 释放核能大小 巨大 更加巨大 是否可控制 可利用核反应堆控制链式反应速度 目前 核聚变还不能加以控制 举例 原子弹 核电站 氢弹 太阳内部发生的反应 2 应用 核电站 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3 优点 1 核能是较清洁的能源 它不排放烟尘和二氧化碳 二氧化硫等有害气体 对环境的污染比火力发电站小得多 2 核电站的综合运行成本低 只有火力发电站的一半 中考警示 核能是原子核发生变化时释放的能量 不是原子核具有的内能 也不是物质发生化学反应的化学能 典例2 2011 莱芜中考 开发新能源是世界各国重点关注的战略问题 我国现有的核电站是利用 选填 裂变 或 聚变 释放核能的 核能属于 选填 可再生 或 不可再生 能源 思维导图 精讲精析 本题考查了开发新能源 能源的分类 获得核能有核裂变和核聚变两种方式 核电站利用的核能是裂变产生的 可再生能源是指在自然界中可以不断再生 连续利用 取之不尽 用之不竭的能源 核能属于核矿石内的能量 核矿石属于矿产资源 而矿产资源属于不可再生能源 所以核能是不可再生能源 答案 裂变不可再生 三 太阳能1 能源宝库太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源 生物质能 风能 化学能 海洋能 水能等都来自太阳能 广义来说 太阳能包含以上各种可再生能源 2 优点 1 普遍 处处皆有 可直接开发和利用 2 无害 开发利用太阳能不会污染环境 它是最清洁的能源之一 3 巨大 现今世界上可以开发的最大能源 4 长久 太阳的能量是用之不竭的 3 利用方式 1 直接转化为内能 2 用太阳能电池把太阳能转化为电能 典例3 2012 烟台中考 太阳能清洁无污染 是人类能源的宝库 太阳能属于 选填 一次 或 二次 能源 太阳能是在太阳内部氢原子核发生 释放出的能 精讲精析 太阳能可以直接从自然界中获取 不是通过人类加工获得 属于一次能源 太阳能是太阳内部原子核发生聚变释放的能量 答案 一次聚变 四 新能源的开发利用与能量转化1 节能 环保和可持续发展是当代社会的三大主题 经常出现新能源的利用与热学 电学 力学综合的计算题 此类试题的特点是以节能电器 太阳能 核能 水能或风能等为话题 考查与热学 电学 力学重要知识点的综合利用 再通过计算出的结果 利用对比的形式 以便体会节约能源的社会意义和经济价值 进一步培养节约能源的意识 2 人们是在能量转化和转移过程中利用能源的 在解答此类问题时要综合运用热量计算公式q cm t q qm 力学中功和功率计算公式w fs w pt 和p fv 电功和电功率 电热公式w uit w pt p iu q i2rt 3 此类问题常涉及效率问题 运用效率计算公式 进行有关的计算 典例4 2011 凉山中考 太阳能是21世纪重点发展的新能源 太阳能汽车是利用太阳能电池将接收的太阳能转化为电能 再利用电动机来驱动的一种新型汽车 太阳能电池在工作过程中 只能将一部分太阳能转化为电能 假设有一辆太阳能实验车 车上太阳能电池接收太阳能的面板的有效面积s 8m2 太阳光照射到电池板每1m2面积上的辐射功率为p0 1kw m2 在晴朗的天气 电池对着太阳时产生的电压为u 120v 并对车上电动机提供i 10a的电流 试求 1 太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少 2 如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75 当汽车在水平路面上沿直线匀速行驶时 受到的牵引力为150n 则汽车的行驶速度是多大 思维导图 精讲精析 1 太阳能照射到电池板上的功率为p p0s 1kw m2 8m2 8kw电动机得到的电功率为p电 ui 120v 10a 1200w 1 2kw太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为 2 汽车将电能转化为机械能的功率为p机 2p电 75 1200w 900w根据公式p fv得 汽车的行驶速度为答案 1 15 2 6m s 一 能源的分类1 2012 南充中考 人类生活 生产 学习 研究都离不开能源的消耗 由于人口的急剧增加和经济的不断发展 能源的消耗持续增长 下列能源中既属于一次能源又属于可再生能源的是 a 石油b 太阳能c 天然气d 核能 解析 选b 石油 太阳能 天然气 核能都是一次能源 但石油 天然气 核能不能在短时间内从自然界中得到补充 是不可再生能源 而太阳能是取之不尽用之不竭的 可以从自然界中源源不断地得到 是可再生能源 故选b 2 2011 哈尔滨中考 为发展 低碳 经济 很多地区采用风力发电 风能属于 选填 可再生 或 不可再生 能源 若风力发电机一天发电7 2 109j 这相当于完全燃烧 kg的煤放出的热量 煤的热值为3 107j kg 解析 能够源源不断地从自然界得到的能源叫可再生能源 短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源 风能是可以源源不断地从自然界得到补充的 所以是可再生能源 若风力发电机一天发电7 2 109j 则相当于完全燃烧煤的质量为 答案 可再生240 二 核能3 2012 绵阳中考 人类对核能的开发和利用不断取得新的进展 根据目前的科研水平 你认为以下关于原子弹和核电站的说法正确的是 a 核电站能控制裂变的反应速度b 原子弹对聚变的链式反应不加控制c 原子弹利用核裂变 核电站利用核聚变d 原子弹利用核聚变 核电站利用核裂变 解析 选a 本题考查核能的利用及获得的途径 核电站和原子弹都是利用核裂变来获取核能的 不同的是核电站能控制核裂变反应速度 而原子弹不能控制核裂变的速度 a项正确 4 2011 陕西中考 下列说法正确的是 a 原子核由质子和电子组成b 原子 原子核 电子是按物体尺度由小到大的顺序排列的c 核能是可再生能源d 目前 核电站利用核裂变产生的能量发电 解析 选d 原子核是由质子和中子组成的 而不是电子 原子 原子核 电子是按物体尺度由大到小的顺序排列的 核燃料短时间内不可能再产生 所以核能是不可再生能源 故a b c错 5 2011 崇左中考 为缓解电力紧张的状况 我国多措并举 合理调煤保电 优化利用水能资源 开发利用新能源 近年来陆续建成了一些核电站 如图为核电站发电流程图 在核电站发电过程中 关于核能的获取途径与能量转化顺序 下列说法中正确的是 核反应堆汽轮机发电机电a 聚变 核能 内能 化学能 电能b 聚变 核能 内能 机械能 电能c 裂变 核能 内能 机械能 电能d 裂变 核能 内能 化学能 电能 解析 选c 无论核裂变还是核聚变释放的能量都是核能 利用核能加热 生成高温 高压的水蒸气 带动汽轮机转动 汽轮机带动发电机发电 实现能量的依次转化 选项c正确 6 2011 江西中考 2011年3月11日 日本发生了里氏9级强烈地震 引发海啸 导致福岛核电站受损 核电站是通过核 选填 裂变 或 聚变 获得巨大能量 从而转化为电能 该核电站的核反应堆受损 已经发生 造成了严重污染 解析 核燃料通过裂变和聚变都能产生很大的能量 和平利用核能源的主要途径是将核裂变产生的能量转化为电能 如果核燃料发生泄漏事故 就会对周围环境造成严重污染 答案 裂变泄漏 三 太阳能7 2011 盐城中考 太阳中蕴藏无比巨大的能量 下列说法正确的是 a 太阳能是不可再生能源b 太阳能的应用会严重污染环境c 太阳能的应用具有广阔前景d 太阳能不能转化成电能 解析 选c 太阳能是一种既无污染 又取之不尽的能源 它既是可再生能源 又是新能源 它直接或间接向人类提供能量 人类直接利用太阳能的主要途径有 太阳能直接转化为内能 如太阳灶 太阳能热水器等 太阳能直接转化为电能 如太阳能电池 太阳能直接转化为化学能 如植物的光合作用 8 2012 济宁中考 人类对能源的需求越来越大 世界能源危机日益突出 如何充分利用和开发新能源 实现低碳减排 已成为世界各国共同关注的问题 6月5日是世界环境日 2010年我国的主题是 低碳减排 绿色生活 目前 我国在开发 利用太阳能方面发展最快 最具潜力 1 你认为利用太阳能有哪些好处 2 太阳能路灯已成为许多城镇 乡村一道靓丽的风景线 如图所示 太阳能路灯的太阳能电池板一般是由晶体硅制成的 它能直接把太阳能转化成电能 其主要材料是 a 磁性材料b 纳米材料c 半导体d 超导体 解析 1 太阳能是目前大力推广的可再生能源 具有无污染 环保及可再生 或取之不尽 用之不竭 等特点 2 太阳能电池板材料采用晶体硅半导体 它能直接将太阳能转化为电能 答案 1 无污染 环保及可再生 或取之不尽 用之不竭 2 c 9 2011 莆田中考 灼热的太阳内部原子与原子之间的剧烈碰撞使核 选填 裂变 或 聚变 不停地进行 从而不断辐射出巨大的光和热 给太阳系带来光明 地球上的植物接受阳光的照射 通过 作用 把光能转化为自身的 能 解析 太阳内部进行的是核聚变 放出巨大的能量 给太阳系带来光明 植物在光的作用下进行光合作用 把光能转化为自身的化学能 答案 聚变光合化学 四 能源革命与可持续发展10 2011 衡阳中考 目前国家提倡 低碳生活 实际上就是为了节约能源和保护环境 下列说法中符合 低碳生活 理念的是 a 上学时能骑单车就尽量不坐汽车b 为了卫生而使用一次性碗筷c 教材用旧了就不要再循环使用d 为了方便而使用一次性塑料袋 解析 选a 使用一次性碗筷 教材用旧了扔掉 使用一次性塑料袋都是资源的浪费 而且也给环境造成了污染 不符合 低碳生活 的理念 11 2012 黄冈中考 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 是一种燃烧值高 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 解析 选b 可燃冰 是未来洁净的新能源 天然气水合物主要是甲