第二十二章能源与可持续发展学年人教版物理九年级全一册

能源与可持续发展人教版九年级物理第二十二章能源：能够提供能量的物质资源。人类利用能源的历程钻木取火这项技术的出现，使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。开启了人类以柴薪为主要能源的时代。柴薪主要通过砍伐森林获得，大面积的砍伐森林严重破坏地球的生态平衡。能源的分类蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能。人类的主要能源从柴薪转向热值更高的煤。煤、石油、天然气是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，所以称为化石能源。

自然界中有生命的植物提供的能量叫生物质能按能源获取来源分1．能直接从自然界获取的能源称为一次能源2．由一次能源经过加工得到的能源称为二次能源常见一次能源煤、石油、天然气、水能、风能、核能……常见二次能源电能、汽油、柴油、沼气、酒精、焦炭……按是否可以再生分1．不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充2．可再生能源：可以在自然界里源源不断地得到常见不可再生能源煤、石油、天然气、核能……太阳能、风能、水能、生物质能……常见可再生能源21世纪的能源趋势如果把全世界的能源消耗量折合成热值为2.93×107J/kg的标准煤来计算，1950年为26亿吨，1987年为110多亿吨，2003年接近140亿吨，2007年达到160亿吨。化石能源是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源，所以总有使用殆尽的一天。开采化石能源的过程中对环境的破坏也十分严重。20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。1945年8月6日美国在广岛投下的的原子弹---小男孩。1945年8月9日美国在长崎投下的名为“胖子”的原子弹爆炸时情景。

1964年10月16日15时，我国第一颗原子弹爆炸功。1967年6月17日8时，我国第一颗氢弹爆炸成功。

二、核能原子结构原子由原子核和核外电子组成。质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。质量较大的原子核在中子轰击下，分裂成两个或多个质量较小的原子核，能释放大量能量，这就是裂变。将质量较小的原子核结合成新的原子核，能释放大量能量，这就是聚变。也称为热核反应。用中子轰击铀235原子核，铀核在分裂时，会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。核能→内能→机械能→电能核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。

氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。

现阶段科学家还没有找到控制核聚变的方法。海水中蕴藏着丰富的、可实现聚变的氘核，通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题！太阳能巨大的“核能火炉”太阳体积是地球的130万倍，质量是地球的33万倍，氢原子核在超高生聚变，释放出巨大的核能。表面6000℃，核心达1500万摄氏度。

太阳向外辐射的能量中，只有约二十亿分之一传递到地球。太阳是为类能源的宝库

远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内的化学能。经过地壳的不断运动，死后的动植物躯体埋在地下和海底。经过几百万年的复杂变化，变成了煤、石油、天然气。今天我们开采化石燃料，实际上是在开采上亿年前地球接收的太阳能。太阳能的利用用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质。实现了把太阳能转化为内能。

太阳能电池可以将太阳能转变为电能；在航空、航天、交通、通信等领域中有较为广泛的应用。

能量转移和能量转化的方向性

既然能量是守恒的，那地球上的能量就不会减少了，为什么还需要节约能源？

我们从石油中提炼出汽油，内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能。

这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源。能量的转化和转移具有方向性，有些能量可以利用，有些则不能。我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。化石能源通过燃烧转化为内能，相当一部分内能没有被有效利用。能源消耗对环境的影响汽车尾气造成空气污某省市热岛效应。

能源的可持续发展①开发利用新能源和可再生能源；②提高能源的利用率，节约能源；③未来理想能源的条件：必须足够丰富，可以保证长期使用；必须足够便宜，可以保证多数人用得起；相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。1.节能减排、保护环境是全人类的共同责任。日常生活中以下做法合理的是(

)A.随意把废旧电池丢到垃圾桶中B.家中的电视机可以长时间处于待机状态C.为了节能减排、保护环境，关停所有高能耗、高污染的工厂D.废水直接排放到江河2.关于能量的转移和转化，下列判断正确的是(

)A.热量可以从低转移到高B.能量转移和转化没有方向性C.电取暖器辐射到房间里的热量可以再利用D.汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车3.能源和环境是人类生存的基本条件，下列叙述正确的是（）A．煤、石油和天然气都属于可再生能源B．电池在生产生活中应用广泛C．就地焚烧废弃塑料，减少“白色污染”D．禁止使用化石燃料，防止形成酸雨4.下列关于核能的说法正确的是()A.核反应堆中发生的链式反应是不可控制的B.核电站产生的核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方C.核反应堆可将核能直接转化为电能D.我国已建成可控核聚变反应堆5.有关“能源与可持续发展”的说法中正确的是(

)