2月中考科学一轮复习 第21课内能、核能、能量守恒、能源精品课件 浙教版.ppt

第21课内能 核能 能量守恒 能源 考点扫描 知识结构 要点梳理 一 内能1 内能的定义 物体内部大量粒子做所具有的能叫内能 俗称 热能 任何物体都具有内能 物体温度 热运动越激烈 物体的内能也 热运动 越高 越大 2 改变内能的方法 1 外界对物体做功 内能 物体对外做功 内能 电流通过电热器做功 电热器的内能 实质是和能之间的 2 物体吸收热量 内能 放出热量 内能 实质是能量的 3 做功和热传递的区别和联系 做功改变内能的实质是机械能 电能转化为内能 或反之 是内能与其他形式能之间的转化 热传递改变物体的内能的实质是内能在物体间的转移 做功和热传递对改变物体内能是等效的 做功 增加 减少 增加 内能 其他形式 转化 热传递 增加 减少 转移 3 热量 q 在中 传递的能量多少叫做热量 低温物体从外界吸收多少热量 内能就增加多少 高温物体向外界放出多少热量 内能就减少多少 热传递 练一练1 1 关于温度 热量和热能 下列说法中正确的是 a 0 的冰热能为零b 物体的温度越高 它所含热量就越多c 两个物体的温度相同 它们之间就不能发生热传递d 物体吸收了热量 物体的温度一定会升高解析 发生热传递的条件是存在温度差 所以温度相同 两个物体之间就不能发生热传递 c 2 关于内能 下列说法中正确的是 a 物体运动速度越大 分子动能越大 因此内能越大b 内能跟温度有关 所以0 的冰没有内能c 温度高的物体一定比温度低的物体内能大d 静止的物体没有动能 但具有内能解析 内能是物体内大量分子做无规则运动所具有的能 因为分子在永不停息地做无规则运动 因此在任何情况下物体都具有内能 物体由于运动而具有的能称为动能 因此静止的物体没有动能 故选d d 3 下列现象中 不属于做功改变物体内能的是 a 磨刀时刀发热b 热水的温度逐渐降低c 电钻打孔时钻头发热d 从高空落下的雨滴温度变高解析 热水的温度逐渐降低 是由于热水的温度比环境温度高 热水向周围环境散发热量 通过热传递 改变了自身的内能 b 4 下列例子中 用同一种方法改变物体内能的是 划着火柴 踢踺子 放在手心的小雪球会慢慢熔化 把袋装牛奶放在开水中加热 量体温时 要将体温表紧贴身体的腋下 砂轮磨刀溅出火星a b c d 解析 改变内能的方法有做功和热传递 上述中 是通过热传递改变物体的内能 是通过做功来改变物体的内能 所以选c c 4 化学能与热能的转化 1 化学反应中的能量变化在化学反应中伴随能量的变化 主要表现形式为 化学反应中放出热量 即反应 或吸收热量 即反应 2 常见的吸热 放热反应 常见吸热反应 a 大多数分解反应 b 大多数需要加热或高温条件下才能进行的反应 常见放热反应 a 燃烧 燃料将转化为 b 中和反应 c 金属与酸的反应 d 一般的化合反应 生石灰与水反应会热量 放热 吸热 化学能 内能 放出 练一练2 1 燃料的燃烧是一种变化 在燃烧过程中 燃料的能转化为能 也就是通常所说的释放热量 2 木炭的热值是3 4 107j kg 它的物理意义是 完全燃烧0 5kg的木炭 放出的热量为 3 下列反应属于吸热反应的是 a 实验室用加热高锰酸钾制取氧气实验b 将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸溶液发生中和反应c 常温下 氢气在空气中燃烧d 用锌和稀硫酸反应制取氢气解析 实验室用加热高锰酸钾制取氧气过程中 一直加热 由此可见该反应需要吸热 化学 化学 内 1千克木炭完全燃烧时放出的热量为3 4 107j 1 7 107j a 二 生物体能量的来源和转化1 植物通过将光能转化为化学能贮存在植物体内的中 植物通过将体内的有机物分解 释放其中的化学能 部分转化为热能 2 动物和人从外界 并通过消化 吸收等一系列活动 合成自身有机物 同时贮存化学能 通过呼吸作用分解自身有机物 释放化学能 部分转化为热能以维持 光合作用 有机物 呼吸作用 摄取食物 体温 练一练3 1 生物体内的能量最终来自通过固定的 2 生命活动所需要的能量直接来自释放的能量 绿色植物 光合作用 太阳能 呼吸作用 三 核能的利用1 获得核能的途径 和 1 重核裂变 质量较大的原子核在轰击下分裂成2个 并释放出的过程 2 链式反应 裂变过程释放出新的中子 这些中子若轰击 导致其他重核继续裂变 3 应用在原子弹和核反应堆上 原子弹是将核能瞬间释放 而核反应堆是核能在人为控制的情况下逐渐释放 可用于核电站 潜艇和航空母舰 4 轻核聚变 在超高温度下 2个质量的原子核结合成质量的新核 同时释放出能量的过程 聚变需要很高的温度 所以也叫反应 氢弹是根据的原理制造的 裂变 聚变 中子 新原子核 能量 继续 其他重核 较小 较大 热核 聚变 2 核能的和平利用 核电站 1 工作流程 利用原子核裂变时产生的大量热量 使水变成水蒸气 推动汽轮机运转 再带动发电机发电 2 核电站中发生的能量转化 电能 3 放射线及其应用 1 原子核的和都会产生一些放射性物质 这些物质的原子核内部会向外辐射出肉眼看不见的 能量很高的射线 如 射线 射线 x射线 射线等 2 大量放射线对人畜会造成很大的伤害 如 建造核电站通常要修建很厚的水泥防护层 防止放射线外泄而造成放射线污染 3 较小量的射线可以为人类做许多事 如 利用 射线可以对机械设备进行探伤 可以使种子变异 培育出新的优良品种 可以治疗肿瘤等疾病 核能 内能 机械能 聚变 裂变 练一练4 1 2011湖州 2011年3月11日 日本东部近海发生9级地震 引起福岛核电站部分机组相继爆炸 经专家判断 爆炸是由于氢气在高温下与氧气反应引起 当前核电站获得核能的途径是 选填 轻核聚变 或 重核裂变 2 2011义乌 2011年3月11日 日本地震使福岛第一核电站发生核泄漏 引起人们的恐慌 这是因为核材料中有一些性物质 这些物质产生的放射线大量作用于人畜时会造成很大的伤害 重核裂变 放射 四 能量的转化和守恒定律1 能量的转化和守恒定律 能量既不会 也不会 它只会从转化为或从转移到 而能的总量 它是自然界最普遍 最重要的基本定律之一 是人们认识自然和改造自然的重要科学依据 消灭 创生 一种形式 另一种形式 一个物体 另一个物体 保持不变 2 永动机 违背了定律 所以不可能成功 3 能量转化和转移具有一定的 自然界事物的运动和变化都必须遵循能量转化和守恒定律 但符合能量转化和守恒定律的事件却不一定能发生 能量的转化 能量的转移 都是有方向性的 例如 煤炭可以通过燃烧将转化成 但不可能将内能自发地转化成化学能储藏起来 又如内能的转移的方向是从物体到物体 不能相反 我们是在能量的转化或转移的过程中利用能源 并且 不是什么能量都可以利用 也不是什么东西都可以成为能源 有的能量 如内能 一旦耗散 便不可再利用 所以 我们要节约能源 能量的转化和守恒 方向性 化学能 内能 高温 低温 练一练5 1 下图表示撑杆跳高运动的几个阶段 助跑 撑杆起跳 越横杆 在这几个阶段中能量的转化情况是 助跑阶段 运动员消耗体内的化学能 选填 大于 小于 或 等于 运动员撑杆获得的动能 撑杆起跳阶段 运动员的增加 运动员越过横杆后 运动员将转化 大于 重力势能 重力势能 动能 2 2005年10月12日9时 运载 神六 飞船的火箭点火升空 腾飞的火箭相对于是运动的 飞船在太空中通过喷气来实现变轨 改变运行高度 方向 这是因为 飞船降落时 返回舱与大气剧烈摩擦 表面温度急剧升高 这是机械能转变为能 地面或地面上的物体 力能改变物体的运动状态 力的作用是相互的 热或内 热点聚焦深度剖析 要点提示 内能即热能 是物体内部大量粒子做热运动所具有的能 改变内能的方法有做功和热传递 做功和热传递对改变物体内能是等效的 热点一改变内能的方法 典例分析1如图所示的做法中 属于用做功的方法改变物体内能的是 解析 压缩空气时 有力作用在活塞上 同时活塞对筒内的气体有压力 并且在压力的方向上通过了一定的距离 因此活塞对气体做了功 结果棉花燃烧起来 是做功改变了物体的内能 汤勺放在热汤中 是热汤向汤勺传递了热量 食品放入电冰箱 是食品将热量传给电冰箱 热水器放在太阳下 是太阳将热量传给热水器 这三种都是热传递改变内能 答案a 对点训练 1 在下面的四幅图中 属于利用热传递改变物体内能的是 解析 前面三种是用做功来改变物体的内能 d项是通过高温的火焰 将热量传递给水 使水温升高 故选d 答案 d 热点二核电站 要点提示 考查获取核能的两种方法和对核电站的基本认识 典例分析2关于核能的获取 下列说法正确的是 a 核反应堆就是利用原子核裂变时 在极短的时间内释放出大量核能的装置b 重核裂变和轻核聚变是获得核能的两种方法c 核电站可以使核能直接转化成电能d 目前核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变解析 获得核能的途径是重核裂变和轻核聚变 核电站是和平利用核能的装置 目前的核电站利用的是重核裂变 其主要组成部分为核反应堆 是通过控制 使原子核的裂变得以缓慢进行而释放出核能 这些核能先转化为蒸汽的内能 再通过汽轮机 带动发电机进行发电而转化为电能 答案 b 对点训练 2 2010荆州 据报道 荆州市的松滋有望继通山县之后建设湖北省的第二座核电站 下列有关说法正确的是 a 核能和石油一样 属于可再生能源b 核电站是利用核裂变释放的核能来发电的c 核电站是利用核聚变释放的核能来发电的d 核电站发电和原子弹爆炸时发生的链式反应 都是不加控制的解析 核能和石油属于不可再生能源 由于核聚变释放核能的过程不易控制 目前核电站是利用核裂变释放的核能来发电 故选b 答案 b 热点三能量转化与守恒定律 要点提示 能量转化与守恒定律是自然界最普遍 最重要的基本定律之一 是人们认识自然和改造自然的重要科学依据 在能量的形式发生相互转化的过程中 某种形式的能量减少了多少 其他形式的能量定会增加多少 典例分析3关于能量的转化和转移 下列说法正确的是 a 能量只能从能量多的物体向能量少的物体转移b 内能可以转化为机械能 机械能也可以转化为内能c 能量只能从一种形式转化成另一种形式d 能量可以从一种形式转化成另一种形式 但转化前后 能量的总量会减少 解析 对选项a 以热传递为例 热传递是内能在不同物体之间的转移 判断内能转移的方向是看两个物体温度的高低 而不是看两个物体内能的多少 对选项b 摩擦生热是机械能转化为内能 热水瓶塞被弹出是内能转化为机械能 对选项c 能量既可以从一种形式转化为另一种形式 也可以保持形式的不变 从一个物体转移到另一个物体 如热传递 对选项d 可用能量转化和守恒定律直接判断其错误 答案 b 对点训练 3 电动机通电后 电动机带动其他机器运转 一段时间后 电动机的外壳就会变得烫手 下列关于此过程中能量转化和守恒的说法 正确的是 a 电能全部转化为机械能 总能量守恒b 电能大部分转化为机械能 小部分转化为内能 总能量守恒c 电能全部转化为内能 内能守恒d 电能转化为机械能和内能 机械能守恒解析 电动机带动其他机器运转 说明电能转化为机械能了 同时 电动机的外壳变得烫手 说明一部分的电能转化为热能了 根据能量守恒定律 总能量守恒 答案 b 实验探究 典例分析4在一定体积的10 的氢氧化钠溶液中滴加10 的盐酸 反应中溶液的温度与加入盐酸的体积变化如下 1 试绘出溶液的温度与加入盐酸的体积之间的变化关系曲线 2 根据曲线讨论溶液温度变化的原因 加入盐酸的量在2 10ml之间时 加入盐酸的量在10 20ml之间时 3 若某同学提出 将氢氧化钠固体直接与10 盐酸反应 以探究中和反应是否放热 此提议是否合理 为什么 答 解析 本题是以中和反应过程中的热效应来命题的 探讨的是影响中和放热大小的因素 并用图像反映出来 1 问难度不大 只要准确地将所测定出的盐酸的体积与对应的温度在坐标体系中用点表示出来 并描点得出所滴入盐酸的体积与所放出热的关系即可 反应中溶液的温度与加入盐酸的体积之间的变化关系曲线如下图所示 2 问题是通过对图像的分析 结合实际操作说明影响中和放热的原因 由图像可知 一开始随着盐酸量增加 中和反应放出热量增大 溶液温度上升 当滴入盐酸为10ml时溶液温度达到最高 这时继续滴入盐酸 溶液的温度降低 根据题意 结合所学的知识可知 显然是反应停止 所滴入的过量盐酸起冷却降温作用 使热量散失所致 3 问由氢氧化钠的物理性质可知所设计的实验不合理 因为固体氢氧化钠溶于水也要放热 因而不能确定变化过程中的热效应是反应中产生的 还是溶解时产生的 答案 1 如图 起点 最高点和终点等点表示要正确 曲线要光滑 2 随盐酸量增加 中和反应放出热量增大 溶液温度上升 中和反应完成后 过量盐酸起降温作用 3 不能 因为固体氢氧化钠溶于水也要放热 对点训练 4 在做氢氧化钠的性质实验时 甲同学将稀盐酸滴入盛有氢氧化钠固体的试管中 触摸试管有灼热感 于是他得出结论 氢氧化钠与稀盐酸反应会放出热量 但是乙同学提出异议 热量不一定是氢氧化钠与稀盐酸反应放出的 1 你认为乙同学提出异议的理由是 2 针对乙同学提出的异议 请你和甲乙同学一起对上述实验进行探究 猜想 氢氧化钠与稀盐酸反应放出热量 实验设计 可能用到的药品和仪器有 烧杯 胶头滴管 温度计 玻璃棒 氢氧化钠固体 稀盐酸 蒸馏水 实验过程 请补充完成下表 氢氧化钠与稀盐酸反应会放出热量 答案 1 氢氧化钠固体溶于水放热 2 解析 1 氢氧化钠固体溶于水会放出大量的热 所以将稀盐酸滴入盛有氢氧化钠固体的试管中 触摸试管有灼热感 不能得出氢氧化钠与稀盐酸反应会放出热量的结论 2 要设计实验证明氢氧化钠与盐酸反应放出热量 应该使用氢氧化