山東省濱州市鄒平實(shí)驗(yàn)中學(xué)中考物理 第十七章 能源與可持續(xù)發(fā)展復(fù)習(xí)課件.ppt

第十七章能源與可持續(xù)發(fā)展 一 能源家族1 能源 能夠?yàn)槿祟?lèi)提供 的物質(zhì)資源 2 能源的分類(lèi) 直接 直接 電能 能量 風(fēng)能 太陽(yáng)能 短期 內(nèi) 化石 煤 石油 天然 氣 生命物質(zhì) 活學(xué)巧用 煤的分類(lèi) 1 按產(chǎn)生方式 它屬于 能源 2 按是否可再生 它屬于 能源 3 按能源的構(gòu)成 它屬于 能源 提示 煤可以從自然界直接獲取 所以它屬于一次能源 它不能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充 所以它屬于不可再生能源 它是千百萬(wàn)年前埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代所形成的 所以它屬于化石能源 答案 1 一次 2 不可再生 3 化石 二 核能1 原子和原子核 1 原子的組成 由帶正電的 和帶負(fù)電的 組成 2 原子核的組成 由帶正電的 和不帶電的 組成 2 核能 1 概念 原子核 時(shí) 釋放出的驚人能量 2 獲得核能的途徑 核 和核 原子核 電子 質(zhì)子 中子 分裂或聚合 裂變 聚變 核裂變a 鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 用 轟擊鈾235原子核 鈾核分裂時(shí)釋放出核能 同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)新的中子 這些中子又會(huì)轟擊其他鈾核 于是就導(dǎo)致了一系列鈾核持續(xù) 并釋放出大量核能的反應(yīng) b 應(yīng)用 和 核聚變a 的原子核 在超高溫下結(jié)合成新的原子核的過(guò)程 b 應(yīng)用 中子 裂變 原子彈 核電站 質(zhì)量很小 氫彈 三 太陽(yáng)能1 本質(zhì)本質(zhì)上是 是氫原子核在超高溫下發(fā)生 釋放出的巨大能量 2 利用 直接利用的兩種方式 1 用 把物質(zhì)加熱 2 用 把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能 核能 聚變 集熱器 太陽(yáng)電池 活學(xué)巧用 太陽(yáng)能汽車(chē) 1 太陽(yáng)能汽車(chē)使用太陽(yáng)能電池把 能轉(zhuǎn)化成 能 電能會(huì)在蓄電池中存起備用 用來(lái)推動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)機(jī) 2 汽車(chē)在行駛過(guò)程中把 能轉(zhuǎn)化為 能 提示 太陽(yáng)能汽車(chē)通過(guò)太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能 再將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 答案 1 太陽(yáng)電 2 電機(jī)械 四 能源革命與可持續(xù)發(fā)展1 能源革命概念人類(lèi)歷史上不斷進(jìn)行著 技術(shù)的進(jìn)步 2 三次能源革命 1 最早一次 2 第二次 的發(fā)明 3 第三次 的發(fā)明 3 方向性能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化都具有 性 能量轉(zhuǎn)化 鉆木取火 蒸汽機(jī) 核反應(yīng)堆 方向 4 理想能源的條件 1 必須足夠 可以長(zhǎng)期使用 2 必須足夠 多數(shù)人用得起 3 相關(guān)技術(shù)必須成熟 可以大規(guī)模使用 4 必須足夠 不會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境 豐富 便宜 安全 清潔 一 能源的分類(lèi) 一次能源 常規(guī)能源 可再生能源 水能 生物質(zhì)能等 不可再生能源 煤 石油 天然氣等 新能源 可再生能源 太陽(yáng)能 地?zé)崮?潮汐能 風(fēng)能等 不可再生能源 核能 二次能源 如電能 沼氣 汽油 焦炭 蒸汽 工業(yè)余熱等 中考警示 能源的種類(lèi)辨析 1 辨別一次能源與二次能源 一次能源是從自然界中直接獲得的天然能源 二次能源不能從自然界中直接獲得 必須經(jīng)過(guò)一次能源的消耗才能夠得到 2 可再生能源與不可再生能源都是相對(duì)一次能源而言的 只有自然界中現(xiàn)存的 可直接取用的能源才屬于這一范疇 典例1 2012 鹽城中考 我市的能量資源正在逐步得到應(yīng)用 下列能源中屬于不可再生能源的是 a 太陽(yáng)能b 潮汐能c 天然氣d 風(fēng)能 思維導(dǎo)圖 精講精析 選c 使用之后可以在短時(shí)間內(nèi)從自然界中再次產(chǎn)生的能源是可再生能源 使用之后短時(shí)間內(nèi)無(wú)法在自然界中再次產(chǎn)生的能源是不可再生能源 因此 煤 石油 天然氣等化石能源是不可再生能源 太陽(yáng)能 水能 風(fēng)能 潮汐能等是可再生能源 故選c 二 核能及其應(yīng)用1 裂變和聚變的比較 定義 較大原子核分裂為較小原子核的過(guò)程 質(zhì)量很小的原子核結(jié)合成較大原子核的過(guò)程 條件 用中子轟擊較大原子核 超高溫 釋放核能大小 巨大 更加巨大 是否可控制 可利用核反應(yīng)堆控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度 目前 核聚變還不能加以控制 舉例 原子彈 核電站 氫彈 太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的反應(yīng) 2 應(yīng)用 核電站 1 原理 核反應(yīng)堆裂變 高溫高壓蒸汽 汽輪機(jī) 發(fā)電機(jī) 電能 2 能流圖 核能 內(nèi)能 機(jī)械能 電能3 優(yōu)點(diǎn) 1 核能是較清潔的能源 它不排放煙塵和二氧化碳 二氧化硫等有害氣體 對(duì)環(huán)境的污染比火力發(fā)電站小得多 2 核電站的綜合運(yùn)行成本低 只有火力發(fā)電站的一半 中考警示 核能是原子核發(fā)生變化時(shí)釋放的能量 不是原子核具有的內(nèi)能 也不是物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)能 典例2 2011 萊蕪中考 開(kāi)發(fā)新能源是世界各國(guó)重點(diǎn)關(guān)注的戰(zhàn)略問(wèn)題 我國(guó)現(xiàn)有的核電站是利用 選填 裂變 或 聚變 釋放核能的 核能屬于 選填 可再生 或 不可再生 能源 思維導(dǎo)圖 精講精析 本題考查了開(kāi)發(fā)新能源 能源的分類(lèi) 獲得核能有核裂變和核聚變兩種方式 核電站利用的核能是裂變產(chǎn)生的 可再生能源是指在自然界中可以不斷再生 連續(xù)利用 取之不盡 用之不竭的能源 核能屬于核礦石內(nèi)的能量 核礦石屬于礦產(chǎn)資源 而礦產(chǎn)資源屬于不可再生能源 所以核能是不可再生能源 答案 裂變不可再生 三 太陽(yáng)能1 能源寶庫(kù)太陽(yáng)能是各種可再生能源中最重要的基本能源 生物質(zhì)能 風(fēng)能 化學(xué)能 海洋能 水能等都來(lái)自太陽(yáng)能 廣義來(lái)說(shuō) 太陽(yáng)能包含以上各種可再生能源 2 優(yōu)點(diǎn) 1 普遍 處處皆有 可直接開(kāi)發(fā)和利用 2 無(wú)害 開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能不會(huì)污染環(huán)境 它是最清潔的能源之一 3 巨大 現(xiàn)今世界上可以開(kāi)發(fā)的最大能源 4 長(zhǎng)久 太陽(yáng)的能量是用之不竭的 3 利用方式 1 直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 2 用太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能 典例3 2012 煙臺(tái)中考 太陽(yáng)能清潔無(wú)污染 是人類(lèi)能源的寶庫(kù) 太陽(yáng)能屬于 選填 一次 或 二次 能源 太陽(yáng)能是在太陽(yáng)內(nèi)部氫原子核發(fā)生 釋放出的能 精講精析 太陽(yáng)能可以直接從自然界中獲取 不是通過(guò)人類(lèi)加工獲得 屬于一次能源 太陽(yáng)能是太陽(yáng)內(nèi)部原子核發(fā)生聚變釋放的能量 答案 一次聚變 四 新能源的開(kāi)發(fā)利用與能量轉(zhuǎn)化1 節(jié)能 環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)代社會(huì)的三大主題 經(jīng)常出現(xiàn)新能源的利用與熱學(xué) 電學(xué) 力學(xué)綜合的計(jì)算題 此類(lèi)試題的特點(diǎn)是以節(jié)能電器 太陽(yáng)能 核能 水能或風(fēng)能等為話題 考查與熱學(xué) 電學(xué) 力學(xué)重要知識(shí)點(diǎn)的綜合利用 再通過(guò)計(jì)算出的結(jié)果 利用對(duì)比的形式 以便體會(huì)節(jié)約能源的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值 進(jìn)一步培養(yǎng)節(jié)約能源的意識(shí) 2 人們是在能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中利用能源的 在解答此類(lèi)問(wèn)題時(shí)要綜合運(yùn)用熱量計(jì)算公式q cm t q qm 力學(xué)中功和功率計(jì)算公式w fs w pt 和p fv 電功和電功率 電熱公式w uit w pt p iu q i2rt 3 此類(lèi)問(wèn)題常涉及效率問(wèn)題 運(yùn)用效率計(jì)算公式 進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 典例4 2011 涼山中考 太陽(yáng)能是21世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的新能源 太陽(yáng)能汽車(chē)是利用太陽(yáng)能電池將接收的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能 再利用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的一種新型汽車(chē) 太陽(yáng)能電池在工作過(guò)程中 只能將一部分太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能 假設(shè)有一輛太陽(yáng)能實(shí)驗(yàn)車(chē) 車(chē)上太陽(yáng)能電池接收太陽(yáng)能的面板的有效面積s 8m2 太陽(yáng)光照射到電池板每1m2面積上的輻射功率為p0 1kw m2 在晴朗的天氣 電池對(duì)著太陽(yáng)時(shí)產(chǎn)生的電壓為u 120v 并對(duì)車(chē)上電動(dòng)機(jī)提供i 10a的電流 試求 1 太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少 2 如果這輛汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)將電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75 當(dāng)汽車(chē)在水平路面上沿直線勻速行駛時(shí) 受到的牽引力為150n 則汽車(chē)的行駛速度是多大 思維導(dǎo)圖 精講精析 1 太陽(yáng)能照射到電池板上的功率為p p0s 1kw m2 8m2 8kw電動(dòng)機(jī)得到的電功率為p電 ui 120v 10a 1200w 1 2kw太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為 2 汽車(chē)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為p機(jī) 2p電 75 1200w 900w根據(jù)公式p fv得 汽車(chē)的行駛速度為答案 1 15 2 6m s 一 能源的分類(lèi)1 2012 南充中考 人類(lèi)生活 生產(chǎn) 學(xué)習(xí) 研究都離不開(kāi)能源的消耗 由于人口的急劇增加和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展 能源的消耗持續(xù)增長(zhǎng) 下列能源中既屬于一次能源又屬于可再生能源的是 a 石油b 太陽(yáng)能c 天然氣d 核能 解析 選b 石油 太陽(yáng)能 天然氣 核能都是一次能源 但石油 天然氣 核能不能在短時(shí)間內(nèi)從自然界中得到補(bǔ)充 是不可再生能源 而太陽(yáng)能是取之不盡用之不竭的 可以從自然界中源源不斷地得到 是可再生能源 故選b 2 2011 哈爾濱中考 為發(fā)展 低碳 經(jīng)濟(jì) 很多地區(qū)采用風(fēng)力發(fā)電 風(fēng)能屬于 選填 可再生 或 不可再生 能源 若風(fēng)力發(fā)電機(jī)一天發(fā)電7 2 109j 這相當(dāng)于完全燃燒 kg的煤放出的熱量 煤的熱值為3 107j kg 解析 能夠源源不斷地從自然界得到的能源叫可再生能源 短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充的能源叫不可再生能源 風(fēng)能是可以源源不斷地從自然界得到補(bǔ)充的 所以是可再生能源 若風(fēng)力發(fā)電機(jī)一天發(fā)電7 2 109j 則相當(dāng)于完全燃燒煤的質(zhì)量為 答案 可再生240 二 核能3 2012 綿陽(yáng)中考 人類(lèi)對(duì)核能的開(kāi)發(fā)和利用不斷取得新的進(jìn)展 根據(jù)目前的科研水平 你認(rèn)為以下關(guān)于原子彈和核電站的說(shuō)法正確的是 a 核電站能控制裂變的反應(yīng)速度b 原子彈對(duì)聚變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制c 原子彈利用核裂變 核電站利用核聚變d 原子彈利用核聚變 核電站利用核裂變 解析 選a 本題考查核能的利用及獲得的途徑 核電站和原子彈都是利用核裂變來(lái)獲取核能的 不同的是核電站能控制核裂變反應(yīng)速度 而原子彈不能控制核裂變的速度 a項(xiàng)正確 4 2011 陜西中考 下列說(shuō)法正確的是 a 原子核由質(zhì)子和電子組成b 原子 原子核 電子是按物體尺度由小到大的順序排列的c 核能是可再生能源d 目前 核電站利用核裂變產(chǎn)生的能量發(fā)電 解析 選d 原子核是由質(zhì)子和中子組成的 而不是電子 原子 原子核 電子是按物體尺度由大到小的順序排列的 核燃料短時(shí)間內(nèi)不可能再產(chǎn)生 所以核能是不可再生能源 故a b c錯(cuò) 5 2011 崇左中考 為緩解電力緊張的狀況 我國(guó)多措并舉 合理調(diào)煤保電 優(yōu)化利用水能資源 開(kāi)發(fā)利用新能源 近年來(lái)陸續(xù)建成了一些核電站 如圖為核電站發(fā)電流程圖 在核電站發(fā)電過(guò)程中 關(guān)于核能的獲取途徑與能量轉(zhuǎn)化順序 下列說(shuō)法中正確的是 核反應(yīng)堆汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)電a 聚變 核能 內(nèi)能 化學(xué)能 電能b 聚變 核能 內(nèi)能 機(jī)械能 電能c 裂變 核能 內(nèi)能 機(jī)械能 電能d 裂變 核能 內(nèi)能 化學(xué)能 電能 解析 選c 無(wú)論核裂變還是核聚變釋放的能量都是核能 利用核能加熱 生成高溫 高壓的水蒸氣 帶動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電 實(shí)現(xiàn)能量的依次轉(zhuǎn)化 選項(xiàng)c正確 6 2011 江西中考 2011年3月11日 日本發(fā)生了里氏9級(jí)強(qiáng)烈地震 引發(fā)海嘯 導(dǎo)致福島核電站受損 核電站是通過(guò)核 選填 裂變 或 聚變 獲得巨大能量 從而轉(zhuǎn)化為電能 該核電站的核反應(yīng)堆受損 已經(jīng)發(fā)生 造成了嚴(yán)重污染 解析 核燃料通過(guò)裂變和聚變都能產(chǎn)生很大的能量 和平利用核能源的主要途徑是將核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能 如果核燃料發(fā)生泄漏事故 就會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成嚴(yán)重污染 答案 裂變泄漏 三 太陽(yáng)能7 2011 鹽城中考 太陽(yáng)中蘊(yùn)藏?zé)o比巨大的能量 下列說(shuō)法正確的是 a 太陽(yáng)能是不可再生能源b 太陽(yáng)能的應(yīng)用會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境c 太陽(yáng)能的應(yīng)用具有廣闊前景d 太陽(yáng)能不能轉(zhuǎn)化成電能 解析 選c 太陽(yáng)能是一種既無(wú)污染 又取之不盡的能源 它既是可再生能源 又是新能源 它直接或間接向人類(lèi)提供能量 人類(lèi)直接利用太陽(yáng)能的主要途徑有 太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 如太陽(yáng)灶 太陽(yáng)能熱水器等 太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能 如太陽(yáng)能電池 太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 如植物的光合作用 8 2012 濟(jì)寧中考 人類(lèi)對(duì)能源的需求越來(lái)越大 世界能源危機(jī)日益突出 如何充分利用和開(kāi)發(fā)新能源 實(shí)現(xiàn)低碳減排 已成為世界各國(guó)共同關(guān)注的問(wèn)題 6月5日是世界環(huán)境日 2010年我國(guó)的主題是 低碳減排 綠色生活 目前 我國(guó)在開(kāi)發(fā) 利用太陽(yáng)能方面發(fā)展最快 最具潛力 1 你認(rèn)為利用太陽(yáng)能有哪些好處 2 太陽(yáng)能路燈已成為許多城鎮(zhèn) 鄉(xiāng)村一道靚麗的風(fēng)景線 如圖所示 太陽(yáng)能路燈的太陽(yáng)能電池板一般是由晶體硅制成的 它能直接把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能 其主要材料是 a 磁性材料b 納米材料c 半導(dǎo)體d 超導(dǎo)體 解析 1 太陽(yáng)能是目前大力推廣的可再生能源 具有無(wú)污染 環(huán)保及可再生 或取之不盡 用之不竭 等特點(diǎn) 2 太陽(yáng)能電池板材料采用晶體硅半導(dǎo)體 它能直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能 答案 1 無(wú)污染 環(huán)保及可再生 或取之不盡 用之不竭 2 c 9 2011 莆田中考 灼熱的太陽(yáng)內(nèi)部原子與原子之間的劇烈碰撞使核 選填 裂變 或 聚變 不停地進(jìn)行 從而不斷輻射出巨大的光和熱 給太陽(yáng)系帶來(lái)光明 地球上的植物接受陽(yáng)光的照射 通過(guò) 作用 把光能轉(zhuǎn)化為自身的 能 解析 太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行的是核聚變 放出巨大的能量 給太陽(yáng)系帶來(lái)光明 植物在光的作用下進(jìn)行光合作用 把光能轉(zhuǎn)化為自身的化學(xué)能 答案 聚變光合化學(xué) 四 能源革命與可持續(xù)發(fā)展10 2011 衡陽(yáng)中考 目前國(guó)家提倡 低碳生活 實(shí)際上就是為了節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境 下列說(shuō)法中符合 低碳生活 理念的是 a 上學(xué)時(shí)能騎單車(chē)就盡量不坐汽車(chē)b 為了衛(wèi)生而使用一次性碗筷c 教材用舊了就不要再循環(huán)使用d 為了方便而使用一次性塑料袋 解析 選a 使用一次性碗筷 教材用舊了扔掉 使用一次性塑料袋都是資源的浪費(fèi) 而且也給環(huán)境造成了污染 不符合 低碳生活 的理念 11 2012 黃岡中考 我國(guó)南海海底蘊(yùn)藏著大量的 可燃冰 它是天然氣和水在低溫高壓下形成的固態(tài)物質(zhì) 因外形晶瑩剔透 酷似冰塊卻能燃燒而得名 是一種燃燒值高 清潔無(wú)污染的新型能源 下列說(shuō)法正確的是 a 可燃冰是可再生能源b 可燃冰的能量來(lái)自億年前的太陽(yáng)能c 可燃冰是核聚變反應(yīng)生成的d 可燃冰燃燒時(shí)核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 解析 選b 可燃冰 是未來(lái)潔凈的新能源 天然氣水合物主要是甲