山东省邹平县实验中学九年级物理 22 能源与可持续发展课件.ppt

第二十二章能源与可持续发展 一 能源的分类1 一次能源 可以从自然界直接获取 如风能 地热能 核能 太阳能等 2 二次能源 不可以从自然界直接获取 如电能等 3 化石能源 动 植物经过漫长的地质年代形成 如煤 石油 天然气等 二 核能和太阳能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 原子核 电子 质子 中子 2 核能 1 概念 质量 的原子核发生分裂或者质量 的原子核相互结合时释放出的巨大能量 2 获得途径 和 3 核电站 利用 发电 核心设备是 较大 较小 核裂变 核聚变 核能 核反应堆 3 太阳能 1 本质 太阳内部氢原子核在超高温下发生 释放出的巨大核能 2 利用 用集热器把物质 用太阳能电池把太阳能转化为电能 聚变 加热 三 能源与可持续发展1 能量转移和转化的方向性 能量的转移和转化过程是有 性 的 2 能源的可持续发展 1 提高能源的利用率 减少能源使用对环境的破坏 2 发展新的理想能源 方向 不可逆 3 不可再生能源 消耗后 在短期内从自然界得到补充的能源 如化石能源 核能等 4 可再生能源 可以从自然界源源不断地得到的能源 如风能 太阳能 水能等 不能 微点拨 1 能源与能量不是一回事 1 能源是能够直接或经过转换而获得能量的资源 比如 石油 天然气 煤等 2 能量是指物体做功本领的大小 一个物体的做功本领越强 这个物体具有的能量也就越大 比如 机械能 内能等 2 能量的转化和转移具有方向性 最终转变为不可利用的能量 因此要节约能源 速练题 如图所示是一种风光互补式路灯 该路灯装有风力和太阳能发电装置 1 太阳能 风能是次能源 也是 选填 可再生 或 不可再生 能源 2 白天 太阳能电池板将能转化为电能 有风时 小风扇将能转化为电能 并将电能储存在蓄电池中 这时能转化为能 3 太阳是一个巨大的 核能火炉 核能的获得是核 选填 裂变 或 聚变 参考答案 1 一可再生 2 太阳风电化学 3 聚变 主题一能源的分类 中考警示 可再生和不可再生能源都是相对于一次能源而言 知识拓展 生物质能生物质能 就是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式 即以生物质为载体的能量 它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用 可转化为常规的固态 液态和气态燃料 取之不尽 用之不竭 是一种可再生能源 同时也是唯一一种可再生的碳源 示范题1 2014 南京中考 下列能源中 属于可再生能源的是 a 煤b 石油c 水能d 天然气 解题探究 解答本题时思考以下两个问题 1 什么是可再生能源 2 什么是不可再生能源 提示 1 可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源 2 消耗后很难再生的能源属于不可再生能源 解析 选c 本题考查能源的分类 煤 石油 天然气等化石类能源 都不可能在短期内从自然界中得到补充 因而都是不可再生能源 水能在短时间内可以再生 故是可再生能源 故选c 主题二核能及其应用1 裂变和聚变的比较 2 应用 核电站 核反应堆 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 知识拓展 当今的核武器原子弹是第一代核武器 原子弹 是利用核裂变原理 由中子轰击铀235或钚239 使其原子核裂开产生巨大能量 包括冲击波 瞬间核辐射 电磁脉冲干扰 核污染 光辐射等杀伤作用 氢弹 是第二代核武器 是利用原子弹爆炸的能量点燃氢的同位素氘 氚等轻原子核的聚变反应瞬时释放出巨大能量的核武器 氚和氘聚变产生比原子弹更加巨大的能量 对于相同质量的核燃料 氢弹的聚变反应放出的能量是铀核裂变反应放出能量的4倍以上 而且氢弹爆炸实际上是两颗核弹爆炸 原子弹和氢弹 所以说氢弹的威力比原子弹更大 当然 不能用大当量的原子弹与小当量的氢弹来比较了 第三代核武器是中子弹 以氘和氚聚变原理制作 以高能中子为主要杀伤力的核弹 第四代核武器是核定向能武器 正在研制中 因为这些核弹不产生剩余核辐射 因此可作为 常规武器 使用 主要种类有 反物质弹 粒子束武器 激光引爆核炸弹 干净的聚变弹 同质异能素武器等 第四代的另一特点是突出某一种效果 如突出电磁效应的电磁脉冲弹 使通讯信号混乱 它可以使高能激光束 粒子束 电磁脉冲等离子体定向发射 有选择地攻击目标 能量更集中 有可控制的特殊杀伤破坏作用 示范题2 2013 泸州中考 下列关于核能的说法中 正确的是 a 核能和煤 石油一样都是常规能源 而不是新能源b 核能和太阳能 风能 水能一样都是可再生能源c 原子核发生裂变和聚变都会释放巨大的能量 这就是核能d 氢弹的爆炸就是核裂变发生链式反应的结果 解题指南 解答本题抓住以下关键点 1 新能源与常规能源的区别 2 可再生能源的特征 3 得到核能的两种方式的应用 解析 选c 本题考查对核能的理解 能源家族的种类很多 煤 石油 天然气是通常使用的能源 属于常规能源 核能是20世纪中叶以来才被利用的 属于新能源 也属于不可再生能源 天然气是化石能源 用完了就没有了 属于不可再生能源 太阳能 生物质能属于可再生能源 原子弹是核裂变发生链式反应的结果 而氢弹是发生核聚变的结果 考点一能源的分类1 2013 盐城中考 下列利用不可再生能源发电的是 a 风电场b 水电站c 热电厂d 光伏电站 解析 选c 本题考查能源的分类 风电场利用风能发电 风能是可再生能源 a错误 水电站利用水能发电 水能是可再生能源 b错误 热电厂利用煤燃烧释放的内能发电 煤是不可再生能源 c正确 光伏电站利用太阳能发电 太阳能是可再生能源 d错误 2 2013 株洲中考 绿色能源不会产生或残留对环境造成污染的物质 下列能源中可以称为绿色能源的是 a 煤b 石油c 风能d 天然气 解析 选c 根据绿色能源的含义判断 绿色能源不会产生或残留对环境造成污染的物质 风能是新能源 绿色无污染 可再生 正在开发利用 有广阔的前景 故c正确 煤 石油 天然气 历经千万年形成深埋在地下 我们统称为化石能源 消耗后不能及时补充 又叫作不可再生能源 燃烧后会产生大量二氧化碳等温室气体及有毒气体 会对环境造成污染 所以a b d错误 3 2014 邵阳中考 可以直接从自然界获得的能源叫一次能源 必须通过消耗一次能源才能获得的能源叫二次能源 下列能源中 属于二次能源的是 a 煤b 石油c 天然气d 电能 解析 选d 本题考查能源的分类知识 煤 石油 天然气是化石能源 可直接从自然界获得 属于一次能源 电能是消耗一次能源转化而来的 属于二次能源 故选d 方法总结 辨别一次能源与二次能源的依据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 考点二核能和太阳能4 2014 德州中考 图中是获取电能的几种途径 其中消耗不可再生能源又不会对大气造成污染的是 解析 选d 本题考查学生对常见能源的了解情况 燃煤发电是通过燃烧煤炭把化学能转化为内能 进而转化为电能 煤是不可再生能源 而且在燃烧过程中会造成大气污染 所以a不符合要求 太阳能电池板将太阳能转化为电能 太阳能是可再生能源 所以b不符合要求 风车发电机将风能转化为电能 风能是可再生能源 所以c不符合要求 核能发电站是通过核燃料发生核裂变的方式 将核能转化为电能 由于核燃料是有限的 所以核能属于不可再生能源 故选d 5 2013 成都中考 关于原子 原子核和核能 表述正确的是 a 原子由质子和电子组成b 原子核由质子和中子组成c 核能清洁无污染 利用核能有利无害d 核能是我国当前利用的最主要能源 解析 选b 本题考查原子结构以及核能知识 原子由原子核和核外电子组成 原子核由质子和中子组成 利用核能 要注意防止核污染 我国目前主要利用的是化石能源 6 2014 东营中考 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 解析 选c 本题考查核电站中能量的转化 核电站的发电过程中 首先核反应将核能转化为内能 接着高温高压的水蒸气推动汽轮机转动 将内能转化为机械能 最后汽轮机带动发电机发电 将机械能转化为电能 7 2013 贵港中考 平南白沙核电站 又名广西桂东核电厂 2009年8月3日由中国电力投资集团公司和平南县政府签约建设 初步确定核电站站址位于广西贵港市平南县丹竹镇白沙村 距贵港市区约100km 工程总投资约500亿元 下列说法错误的是 a 核能是原子核分裂或聚合时释放出来的能量b 目前的核电站是通过聚变反应来利用核能c 核能属于不可再生能源 也是一次能源d 核反应堆中发生的链式反应是可以控制的 解析 选b 本题考查核能和核电站的相关常识 原子核分裂或聚合会释放出惊人的能量 这就是核能 故a正确 目前的核电站是通过链式反应 裂变 来利用核能 而不是聚变 故b错误 核能以及化石能源既属于不可再生能源 也是一次能源 故c正确 核反应堆中的链式反应是可以控制的 原子弹爆炸时发生的链式反应 是不加控制的 故d正确 8 2013 玉林中考 太阳能是在太阳内部 氢原子核发生 选填 裂变 或 聚变 释放出的核能 电能属于 选填 一次 或 二次 能源 解析 本题考查能源 太阳能是在太阳内部 氢原子核发生聚变释放出的能量 电能无法直接从自然界获取 必须通过一次能源的消耗才能得到 所以电能是二次能源 答案 聚变二次 9 2014 达州中考 太阳能清洁无污染 是人类能源的宝库 太阳能属于 选填 可再生 或 不可再生 能源 研发太阳能汽车已是当今发展的趋势 它将太阳能最终转化成汽车的 解析 太阳能可以从自然界中源源不断地得到 因此它属于可再生能源 太阳能电池将太阳能转化成电能 电能又转化成汽车的机械能 答案 可再生机械能 考点三能源与可持续发展10 2014 福州中考 环境污染是人们越来越关注的问题 下列能源中 广泛使用容易造成空气污染的是 a 太阳能b 风能c 水能d 煤 解析 选d 本题考查能源的利用对环境造成的危害 因为太阳能 风能和水能都安全清洁 不会造成空气污染 故a b c错误 而煤在燃烧时排放出大量的二氧化碳 二氧化硫 粉尘及其他有害物质 对空气造成污染 故d正确 11 2014 嘉兴中考 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的 下面几幅图按能量转化的顺序 排列正确的是 a b c d 解析 选c 本题考查能量的转化 太阳是人类能源的宝库 绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存起来 古代的绿色植物经过漫长的地质年代转变形成煤炭 在燃煤电厂 煤炭燃烧 化学能转化为内能 内能通过蒸汽轮机转化为机械能 发电机再将机械能转化为电能 空调工作时电能转化为机械能 上述能量转化过程是不可逆的 顺序应为太阳 树林 燃煤电厂 空调 故选c 12 2013 武汉中考 同学们都是未来理想能源的探索者和使用者 关于未来理想能源 下列说法不合理的是 a 必须全部转化为电能 可以保证大规模使用b 必须足够丰富 可以保证长期使用c 必须足够便宜 可以保证多数人用得起d 必须足够安全 清洁 可以保证不会严重影响环境 解析 选a 本题考查能源的利用和环境保护 人类利用的能源是多种形式的 不一定都是电能 其他可以被人类使用的能源也可以 则a错误 为了保护人类的生活环境 大多数人的使用等 能源要具有丰富 便宜 安全 清洁等特点 13 2013 宜昌中考 汽车刹车时 由于摩擦 汽车的