第二十二章+能源与可持续发展（复习课件）物理新教材人教版九年级全一册

九年级全一册•人教版复习课件第二十二章

能源与可持续发展第1节能源利用的现状和面临的挑战01第2节新能源的发展02单元内容1.了解人类利用能源的历程，列举常见的不可再生能源和可再生能源。了解人类能源利用面临的挑战，进一步强化能量观念。2.收集各种形式能源的资料，并结合能源特点进行分类整理、归纳总结，发展科学思维能力。3.观察与感悟各种能量与生产生活的联系，发展观察能力。会通过多种方式收集信息，发展获取证据的能力。4.了解我国和世界的能源状况，增强保护环境、节约能源的意识，具有在力所能及的范围内为人类可持续发展作贡献的意识。学习目标5.了解核能的特点及其来源与利用，知道太阳能的由来，了解利用太阳能的方式及其新进展，能利用能源的知识解释生活中的有关现象。6.了解核能利用及核废料处理的实例，能表达自己的观点，具有初步的科学论证能力。7.结合实例认识地球上的大部分能源源于太阳能，能提出问题，能用能量转化和转移的观点形成猜想与假设。8.通过了解我国在核能利用方面的新成就，增强民族自豪感和使命感，体会新能源开发对人类生存和社会发展的推动作用。学习目标单元重点1.能源及其分类。2.核能的特点与应用；太阳能的来源与利用。单元难点1.涉及热现象的能量转移和转化具有方向性。2.裂变和聚变；太阳能的利用。重点难点知识图谱电磁波的产生电磁波的传播广播、电视、移动通信电磁波大家族卫星通信、光仟通信应用第1节能源利用的现状和面临的挑战第二十二章能源与可持续发展单元复习知识一人类利用能源的历程考点串讲（1）物质的运动和相互作用的方式多种多样，每种运动形式都对应相应的能量。（2）常见的能量：如机械能、内能、化学能、电能、核能等。2.能源能够提供______的物质资源叫作能源。生产和生活中利用的各种能量，是通过不同的能源提供的。各种能源的广泛利用，极大地促进了人类文明的发展。1.能量能量知识一人类利用能源的历程考点串讲能源种类来源（形成）（1）化石能源煤、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（2）生物质能自然界中有生命的物质提供的能量，食物分解和柴薪燃烧等都提供了生物质能由太阳辐射提供的能量，主要表现就是常说的太阳光线（3）太阳能3.常见的能源知识一人类利用能源的历程考点串讲能源种类来源（形成）（4）水能、风能由自然界中的流水和流动的空气提供的能量（5）地热能由地球内部提供的一种内能，来自地球内部的熔岩由其他形式的能转化而成供各种用电器使用的能源（6）电能知识一人类利用能源的历程考点串讲4.人类利用能源的历程能源利用历程代表事件能源利用简介意义能量转化（1）火的利用钻木取火是从利用自然火到利用人工火的转变，开启了以柴薪作为主要能源的时代。蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑。人类以机械动力代替人力和畜力，导致了第二次能源革命，进入工业化社会。化石能源是当今世界的主要能源。第一次能源革命的标志，使人支配了一种自然力第二次能源革命的标志，引发了世界性的工业革命化学能→内能化学能→内能→机械能蒸汽机的应用钻木取火（2）化石能源的利用知识一人类利用能源的历程考点串讲能源利用历程代表事件能源利用简介意义能量转化（3）电能的利用19世纪以来，电磁感应现象的发现，发明了发电机，使煤、石油等化石能源转换成更加便于输送和利用的电能。电能最终通过用电器转化为光能、内能、机械能等其他形式的能，为人类所用。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。电能的利用是人类进人现代文明社会的标志第三次能源革命的标志，开始了开发利用核能的新纪元机械能→电能核能→电能核能发电电能支撑的城市（4）核能的利用知识一人类利用能源的历程考点串讲分类概念实例

一次能源可直接从自然界获得的能源化石能源、风能、水能、太阳能、地热能、核能、潮汐能等二次能源无法从自然界直接获取，消耗一次能源得到的能源电能、酒精、木炭、煤气、柴油、液化气、氢气、汽油等

5.能源的分类按照获取方式煤、石油、天然气等化石能源，核能等风能、水能、太阳能、生物质能、地热能、潮汐能等按其从自然界得到补充的周期的长短不可再生能源可再生能源不能在短期内从自然界得到补充的能源可以在短期内从自然界得到补充的能源题型一、能源的分类【例题1】图中的四种发电方式中，利用不可再生能源发电的是（）A．光伏发电 B．风力发电C．水力发电 D．核能发电DABCD【解析】ABC．光能、风能、水能可以源源不断地从自然界获得，是可再生能源，光伏发电、风力发电、水力发电都是利用可再生能源发电的，故ABC不符合题意；D．核能不能从自然界源源不断获得，也不能重复利用，是不可再生能源，则核能发电是利用不可再生能源发电的，故D符合题意。故选D。【例题2】三峡水电站是当今世界上装机容量最大的水电站，三峡大坝横跨长江，雄伟壮丽（如图）。下列说法正确的是（）A．水力发电是将电能转化为机械能B．水能是一次能源，电能是二次能源C．利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内能，用来发电D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性B【解析】A．水力发电是将水的机械能转化为电能，故A错误；B．水能可以从自然界直接获取使用，是一次能源，而电能是由其他形式的能量转化来的，是二次能源，故B正确；C．利用大坝提高水位的目的是储蓄更多机械能，用来发电，故C错误；D．虽然机械能和电能可以相互转化，但是转化是有条件的，所以能量转化是有方向性，故D错误。故选B。题型一、能源的分类【例题3】哈尔滨市新能源汽车正逐步取代传统燃油车。0CM08型号公交车用天然气和电能作为能源，天然气属于_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，电能属于______（选填“一”或“二”）次能源。不可再生二题型一、能源的分类【解析】天然气这类化石能源的形成要经历很久的时间，无法短时间从自然界源源不断的获得，因此是不可再生能源。电能无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源，属于二次能源。能源有不同的分类标准，有以下几种分类情况。（1）按照获取方式分为：一次能源和二次能源。①一次能源：可以直接从自然界获得的能源称为一次能源。化石能源是一次能源，其他常见的一些能源，如风能、水能、太阳能、地热能、核能等也都是一次能源。②二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源称为二次能源。常见的二次能源：电能、汽油、柴油、酒精等。（2）按照对环境的影响分为：清洁能源和污染能源。太阳能、电能、风能、水能、潮汐能、地热能等都属于清洁能源；煤、石油、柴薪等都属于污染能源。题型一、能源的分类（3）按照人类开发早晚分为：常规能源和新能源。煤、石油、天然气及水能等属于常规能源；核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能、生物质能等属于新能源。（4）按照其从自然界得到补充的周期的长短分为：可再生能源和不可再生能源。①化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，称为不可再生能源。②像风能、水能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得到，把它们称为可再生能源。题型一、能源的分类第2节新能源的发展第二十二章能源与可持续发展单元复习知识一、核能考点串讲原子核（带正电）核外电子（带负电）

质子（带正电）中子（不带电）原子

1.原子的组成及带电情况电子中子质子考点串讲2.核能（1）核能：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，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。（2）释放核能的方式：_______和_______。核裂变核聚变知识一、核能裂变聚变考点串讲3.裂变（1）裂变用______轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变，发现一个核分裂成两个质量中等大小的原子核，同时释放出大量的能量。裂变的能量巨大。1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。（2）链式反应用中子轰击铀原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的_______，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能。中子中子知识一、核能考点串讲（3）裂变的应用①核电站核电站利用裂变产生的核能发电，核心设备是核反应堆。1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。核电站发电时的能量转化：核能→____能→_____能→电能。②原子弹链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量。这就是原子弹。知识一、核能内机械考点串讲4.聚变（1）如果将某些质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的核能，这就是_______，也称为热核反应。（2）氢弹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。聚变知识一、核能考点串讲（2）核废料的处理核电站使用过的核燃料成为核废料。由于核废料仍具有放射性，对环境会造成相当大的危害，因此要将核废料深埋到人迹稀少的_______地带。5.核电站和核废料处理（1）核泄漏的危害核电站一旦发生核泄漏事故，就可能产生严重的危害。科学家们制定了严格的安全措施和安全标准。沙漠知识一、核能知识二、太阳能考点串讲1.地球上大多数能源来自于太阳能由于化石能源、水能、风能、生物质能等都是来太阳能，所以说太阳是人类能源的宝库。人类利用这些能量，实际上都是间接地利用_______能。2.化石能源的形成远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后，躯体埋在地下和海底，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了石油和______。在石油形成过程中还放出天然气。太阳煤知识二、太阳能考点串讲（1）光电转换：指太阳能直接转化为____能。①光电池（太阳能电池）光电池也叫太阳能电池，是一种在光的照射下产生电动势的半导体元件，直接把太阳光转变成电。②太阳能电池的一些应用：太阳能电池在生活、生产、航空航天、交通、通信等领域中有着重要的应用。③光伏发电：光伏发电的主要原理是半导体的光电效应，将光能直接转变为电能的一种技术。3.太阳能的利用电知识二、太阳能考点串讲（2）光热转换①集热器集热器收集阳光中的能量来加热水等物质，把太阳能直接转化为____能。②太阳能热电站这种发电站先将太阳能转变成内能，然后再通过机械能装置转变成____能。（3）光化转换光化转换是指把太阳能转化为______能，储存在生物质内。比如绿色植物的生长就是靠太阳能转化的化学能，所以通过光合作用的植物把太阳能转化为化学能。内电化学知识二、太阳能考点串讲（1）海洋能：是因月球引力的变化引起潮汐现象，导致海平面周期性升降，因海水涨落及潮水流动所产生的能量。海洋能也是人们可以利用的新能源，都可以用来发电。（2）风能：风能也是人们可以利用的新能源，都可以用来发电。我国建成了许多“风车田”，场面蔚为壮观。4.一些新能源题型一、核能【例题1】“玲珑一号”是我国研发的新一代小型核电机组，它利用如图所示的核反应释放的能量来发电。下列说法正确的是（）A．该核反应是核裂变B．太阳内部发生的也是这种核反应C．核能属于可再生能源D．原子核是由中子和电子组成的A【解析】A．由题图可知用中子轰击质量比较大的原子核，使其发生裂变，因此该核反应是核裂变，故A正确；B．太阳内部发生的是核聚变，故B错误；C．核能在短期内不能源源不断地获取，属于不可再生能源，故C错误；D．原子核是由中子和质子组成的，故D错误。故选A。【例题2】图是核电站发电和供电流程图：以核反应堆来代替火力发电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量来加热水，使之变成蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮机带着发电机旋转，从而产生电，并通过电网送到四面八方。下列说法正确的是（）C题型一、核能A．核能属于可再生能源B．核电站发电原理与太阳释放能量的原理相同C．核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能D．核反应堆中发生的链式反应是不可控制的【解析】A．核能是利用核燃料（如铀）来释放能量的。这些核燃料在地球上的储量是有限的，一旦消耗就很难再生。因此，核能属于不可再生能源。故A错误；B．核电站发电是利用核裂变反应释放的能量。太阳释放能量主要是通过核聚变反应。故B错误；C．核燃料在核反应堆中释放核能，转化为内能（加热水产生蒸汽）。蒸汽通过汽轮机转化为机械能（推动汽轮机旋转）。汽轮机带动发电机旋转，将机械能转化为电能。故C正确；D．核反应堆中的链式反应是可控的，这是核电站能够安全、稳定运行的关键。故D错误。故选C。题型一、核能【例题3】中国“人造太阳”（ITER计划）研究的是受控核聚变，这与我国正在运行的核电站获得核能的方式_______（选填“不同”或“相同”）；目前被人类广泛运用的核能是___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；ITER计划中首个大型超导磁体线圈位于超导磁体的底部，当线圈中有强大电流通过，周围就会产生强大的______。磁场题型一、核能【解析】

“人造太阳”获取核能的方式是核聚变，核电站获得核能的方式是核裂变，故它们的获取方式不同；核能不能短时间内再次获得，它属于不可再生能源；通电导线周围存在磁场，这是电流的磁效应，当线圈中有强大电流通过，周围就会产生强大的磁场。不同不可再生【例题4】物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认识。原子核由带正电的______和不带电的中子组成；如图甲，可以利用______（选填“核裂变”或“核聚变”）释放的核能进行发电；如图乙，表示的是两个不同种类的物质在摩擦时，电子转移情况的示意图，则______（选填“A”或“B”）物体将带负电。B题型一、核能质子核裂变【解析】原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。质子的正电荷数决定了元素的种类和原子的化学性质。目前，核电站都是采用核裂变技术来发电。核裂变是指较重的原子核（如铀核或钚核）在中子的轰击下裂变成较轻的原子核的反应，这个过程会释放出大量的能量。而核聚变虽然也能释放巨大能量，但由于其反应条件极为苛刻，目前还处于研究阶段，尚未实现商业化应用。不同物质的原子核束缚电子的本领不同，两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领强，它就容易得到电子而带负电。根据图乙中电子转移情况的示意图，B物体得到了电子，那么B物体将带负电。题型一、核能【例题5】如图所示是我国的太阳能无人机“启明星50”，它是第一款以太阳能为唯一动力能源的全电大型无人机，通过在全身布满太阳能电池板为无人机提供动力。下列有关说法正确的是（）A．太阳能是二次能源B．太阳能电池板是由超导材料制成的C．地面通过超声波控制“启明星50”D．