苏科版物理九年级下册第十八章 能源与可持续发展（知识清单）（挖空版）

第十八章能源与可持续发展（知识清单）思维导图第1节能源利用与社会发展一、能源利用1.能源能够提供热、光、机械能和电能等各种形式的______来源。2.人类利用能源的历程（1）人类利用能源的历程：______能源→______能源→______能→______能（2）化石能源：我们今天大规模使用的______、______和______，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称为______能源。二、能源的分类1.可再生能源：可以从自然界中______地获得的能源。如：______能、______能、______能以及生物质能等。2.不可再生能源：使用后逐渐______，______内无法恢复的能源。如：______、______、______等化石能源。3.清洁能源：在使用时______或______污染物(如硫氧化物、氮氧化物等大气污染物)，对生态环境______污染或污染程度______的能源。如______能、______能等。4.非清洁能源：在使用时______较多的污染物，对生态环境______污染的能源。如______能源。第2节核能太阳能一、核能1.原子及其结构（1）分子是由______构成的，原子的中心是______，原子核周围有一定数目的______在运动。（2）原子核通常由______和______组成，质子带______电荷，其电荷量跟电子的电荷量______，中子______电。2.核能（1）核力：原子______的各个______间存在的是一种很强的相互作用的力。（1）核能：当原子核的______发生变化时，能释放出惊人的能量。（2）核能的开发和利用的方式：a.利用核______释放能量；b.利用核______释放能量。（3）核裂变：裂变质量较______的原子核分裂为______或______中等质量原子核的过程。（4）核聚变：在______和______的条件下，两个质量较______的原子核，发生互相______，生成质量较______的原子核，同时______的能量，这样的核反应过程。太阳的能量来自于其内部的______。2.核能的利用（1）核电站：核电站主要由______、______和______等组成，如图所示。①核反应堆：通过______将______能转化为水的______能。②汽轮机：将______能转化为______能。③发电机：将______能转化为______能。（2）人造太阳：我国科研人员研制的世界第一台全超导托卡马克核______实验装置一东方超环，有"人造太阳"之称。（3）核能发电的优点：核能是一种______能源，利用核能进行发电，具有______、能量______、单机容量______、占地规模______、______季节和气候影响、发电______且成本相对______等。二、太阳能1.太阳——巨大的“核能火炉”（1）太阳核心每时每刻都在发生核______，并______巨大的能量。（2）太阳核心温度高达1.6×107℃，太阳表面温度约为5500℃，大部分太阳能以______和______的形式向四周辐射出去。2.太阳是地球能源之母（1）太阳每天向地球辐射的能量，相当于地球上蕴藏的所有______所具有的化学能的总和。（2）太阳能不仅包括直接辐射到地球表面的______能，而且还包括由它转化形成的______能、______能、______能等。现在广泛开采并使用的______、______和______等化石能源也都来自太阳。（3）人类所使用的能源绝大部分直接或间接来自______，地球上除______能、______能和______能以外，绝大部分能源都来自______。3.太阳的利用（1）太阳能的利用有______转换、______转换和______转换等方式。（2）戈壁滩上的敦煌100MW熔盐塔式光热电站，先将______能转化为______能，通过汽轮机将______能转化为______能，最后通过发电机将______能转化为______能输送至千家万户。（3）青海塔拉滩地区的光伏发电园，占地面积约为609km2。它是目前全球装机容量最大的光伏发电园区。将______能转化为______能。（4）光合作用指绿色植物（包括藻类）吸收______能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。将______能转化为______能。第三节能量转化的基本规律一、能量守恒定律1.能量的利用：在能量______或______过程中利用能量的。2.电能的产生和利用过程的能量转化：（1）煤、石油或天然气燃烧将______能转化为______能。（2）对水加热，产生高温蒸汽，是燃料燃烧产生的内能______给蒸汽。（3）高温蒸汽推动汽轮机将______能转化为______能。（4）发电机发电是______能转化为______能。（5）电动机带动机械运转，主要是______能转化为______能。3.活动：乒乓球自动上滚的奥秘（1）现象：用两支铅笔在桌面上搭成如图所示的斜坡，将乒乓球放在斜坡的低端，松手后会看到乒乓球向斜坡顶端滚动。（2）实质：看似向上滚动的乒乓球，它的重心仍然是______的，即它的重力势能______，转化为乒乓球的______能，在这一过程中乒乓球的机械能______增加。3.能量守恒定律：能量既不会凭空______，也不会凭空______，它只会从一种形式______为其他形式，或者从一个物体______到其他物体，在转化或转移的过程中，总量______。4.能量守恒定律是19世纪自然科学的______发现之一，也是自然界最普遍、最重要的基本规律之一。5.能量守恒定律建立的过程：（1）建立能量守恒定律的基础①摩擦生热实验把"热"和"功"，即物体______的变化与______联系起来;②伏打电池发明后不久，电流的______、______相继被发现;③生物学领域证明了动物维持体温和生理活动的______跟它所摄取食物的______有关；④英国物理学家焦耳测定了______和______之间的当量关系。（2）能量守恒定律的诞生①19世纪中叶，德国医生______从生理学的角度对能量进行了研究，最先阐述了能量转化和守恒的思想；②德国学者______最早在论文里对能量守恒定律作出了清晰、全面的论述。二、能量转移和转化的方向性1.自然界中自发的过程都是有______的，或者说能量的转化和转移是有______的。2.自然界自发的过程具有方向性的实例（1）瀑布飞流而下，这是因为自然状态下水总是从______处流向______处。（2）热水中的冰块逐渐熔化，这是因为自然状态下热量总是从______物体传递到______物体。3.能量转移和转化的方向性的实例（1）电能可以使电灯发光，同时产生内能散失到空气中，但这些______能却无法自动地转化为______能。（2）在汽车制动过程中，它的动能转化为地面、轮胎、空气的内能，这些______能同样无法自动地转化为______能再用来驱动汽车。第四节能源与可持续发展一、能量转化的效率1.任何机械或装置都可看成是能量转换器，输入的能量只有一部分转化为______的能量，还有一部分在转化过程中______。2.能量转化的实例：（1）小轿车：利用热机做功的机械，输人的能量是燃油的______能，输出的能量是小轿车的______能、______能和______能等。（2）节能灯：在使用过程中输入的是______能，输出的是______能和______能。3.能量转换装置的效率:效率=______/______×100%η=______/______×100%二、能源与可持续发展1.能源与人类社会的发展：从人类社会发展的进程看，每次能源______都无一例外地把人类社会推向一个______阶段。2.应对能源利用带来的环境问题（1）2015年第21届联合国气候变化大会通过了《巴黎协定》，首次提出让所有国家共同致力于实现以下目标：将全球平均气温控制在较工业化前水平上升______，并努力将温度上升幅度控制在______。（2）2020年9月，我国在第75届联合国大会上发言，将力争于______年前实现"碳达峰"，争取在______年