初中九年級(jí)物理課件第二十章 能源與可持續(xù)發(fā)展 復(fù)習(xí)課件

第二十章能源與可持續(xù)發(fā)展復(fù)習(xí)課件一、能源與可持續(xù)發(fā)展知識(shí)結(jié)構(gòu)圖：二、教材知識(shí)回顧：一、能源：(1)一次能源和二次能源一次能源可以

從自然界獲得的能源煤炭、石油和天然氣是當(dāng)今世界中一次能源的三大支柱二次能源無法從自然界直接獲取，必須通過一次能源的消耗才能得到的能源電力、煤氣、汽油、煤油、焦炭、潔凈煤、激光和沼氣等直接

(2)可再生能源和不可再生能源化石能源、核能會(huì)越用越少，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，所以它們屬于不可再生能源。水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能，可以在自然界里源源不斷地得到，所以它們屬于可再生能源。(3)其他分類化石能源煤、石油和天然氣是由古代的動(dòng)植物在長(zhǎng)期的地質(zhì)變遷中形成的，所以稱為化石能源化石能源是當(dāng)今人類利用的主要能源，我國(guó)目前利用的能源中90%以上是煤和石油生物質(zhì)能由生命物質(zhì)提供的能量稱為生物質(zhì)能②生物質(zhì)能是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種能量形式，它直接或間接來源于植物的光合作用生物質(zhì)能是一個(gè)巨大的能源，人類和動(dòng)物從植物或其他動(dòng)物獲取生物質(zhì)能以維持生命二、核能：(1)核能：核

和核

是獲得核能的兩種主要形式。(2)核裂變裂變聚變用中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，放出能量。實(shí)驗(yàn)表明，鈾核裂變時(shí)，還同時(shí)放出2～3個(gè)中子，放出的中子又可以轟擊其他鈾核，使它們也發(fā)生裂變。這樣，裂變將不斷地自行繼續(xù)下去，這種現(xiàn)象叫

。(3)原子彈與核反應(yīng)堆原子彈對(duì)裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制，在極短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)放出巨大的核能，發(fā)生猛烈爆炸，原子彈就是根據(jù)這個(gè)原理制成的核反應(yīng)堆控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，使核能慢慢地平穩(wěn)釋放出來，便于和平利用。能夠緩慢、平穩(wěn)地釋放核能的裝置，叫做核

，用于核能發(fā)電反應(yīng)堆鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(4)核聚變較輕的核結(jié)合成較重的核，也能釋放能量，這種現(xiàn)象叫做核聚變。氫彈就是利用氫核聚變制成的。氫彈是一種比原子彈威力更為巨大的核武器。三、太陽(yáng)能：(1)利用太陽(yáng)能的四個(gè)渠道①通過植物的光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存起來，再以草木、沼氣、煤、石油、天然氣等燃料的形式釋放出來。②通過大氣和水分的升騰循環(huán)，再通過風(fēng)、流水、波浪、海流等釋放出來。③被海洋吸收，成為海洋內(nèi)能。④被人們直接利用，如太陽(yáng)能熱水器等。(2)直接利用太陽(yáng)能的兩種方式①將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，如：太陽(yáng)能熱水器等。②將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化成電能，如：太陽(yáng)能電池等。四、能源與可持續(xù)發(fā)展：在開采和使用化石能源時(shí)，會(huì)排放二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物以及磷、氟、汞、砷、鉛等有害物質(zhì)和粉塵等，這些有害物質(zhì)造成的危害主要有

效應(yīng)、酸雨和對(duì)人體的直接傷害等。溫室三、典型例題講解：例1目前，核電站只能利用原子________變釋放的核能來發(fā)電。現(xiàn)在世界都在關(guān)注節(jié)能減排問題，太陽(yáng)能被人們列入使用的新能源。直接利用太陽(yáng)能的方式：①太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，②太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能；③太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成________能。太陽(yáng)能是________(選填“可再生”或“不可再生”)能源。[答案]核裂電可再生例2

有一種太陽(yáng)能路燈(電路如圖Z17－2)，光控開關(guān)S1，白天與觸點(diǎn)a接觸，太陽(yáng)能電池板為蓄電池充電，晚上與觸點(diǎn)b接觸，給路燈供電。時(shí)控開關(guān)S2，晚上12點(diǎn)前與觸點(diǎn)c接觸，主燈發(fā)光，晚上12點(diǎn)后與觸點(diǎn)d接觸，副燈發(fā)光。主燈為“24V

15W”的節(jié)能燈，副燈為“24V

10W”的節(jié)能燈，平均每天各工作6小時(shí)。(1)路燈正常工作一天消耗的電能是多少千瓦時(shí)？(2)已知太陽(yáng)能電池板的面積為0.5m2，每平方米平均收集功率為1.5kW，若太陽(yáng)光照射10小時(shí)能使路燈正常工作5天，求太陽(yáng)能電池板光電轉(zhuǎn)化效率。(3)請(qǐng)舉出這種太陽(yáng)能路燈的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。[解析]此題是太陽(yáng)能向電能轉(zhuǎn)化，存在轉(zhuǎn)化效率的問題，即轉(zhuǎn)化過程中有能量的損失，轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量而不能被利用。例3學(xué)習(xí)了內(nèi)能及能量的轉(zhuǎn)化和守恒后，同學(xué)們?cè)谝黄鹗崂碇R(shí)時(shí)交流了以下想法，你認(rèn)為其中錯(cuò)誤的是(

)A．做功改變物體的內(nèi)能是不同形式的能的相互轉(zhuǎn)化B．熱傳遞改變物體的內(nèi)能是不同形式的能的相互轉(zhuǎn)化C．各種形式的能在一定條件下都可以相互轉(zhuǎn)化D．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中總會(huì)有損耗，但能量的總量保持不變[答案]B方法點(diǎn)撥：區(qū)分能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵是看能量的存在形式是否發(fā)生變化，若能量的形式?jīng)]有變化，則是能量的轉(zhuǎn)移，若能量的形式發(fā)生了變化，則是能量的轉(zhuǎn)化，即一種形式的能量轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。1關(guān)于能源及能源的利用，下列說法不正確的是（）A．由于我國(guó)煤和石油的儲(chǔ)量十分豐富，所以太陽(yáng)能和核能的開發(fā)在我國(guó)并不十分重要B．能源的利用過程，實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程C．現(xiàn)在人類社會(huì)使用的能源主要是煤、石油和天然氣D．煤、石油和天然氣等化石能源歸根到底是來自太陽(yáng)能2下面各種能源中，不屬于常規(guī)能源的是（）A．石油B．天然氣C．水能D．太陽(yáng)能3下列能源中，屬于二次能源的是（）A．核能B．太陽(yáng)能C．電能D．水能一、選擇題ADC課堂練習(xí)4地球上具有取之不盡、用之不竭、清潔無污染等優(yōu)點(diǎn)的能源是（）A．太陽(yáng)能B．煤炭C．石油D．核能5以下關(guān)于節(jié)約能源的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A．停止使用一切能源B．用新技術(shù)更新改造能耗大的裝置C．設(shè)法提高能源利用率D．每個(gè)人都應(yīng)有節(jié)能意識(shí)6大規(guī)模開發(fā)和利用太陽(yáng)能時(shí)，下列困難中，目前人們所關(guān)注解決的重點(diǎn)是（）A．單位面積上功率較小B．地球自轉(zhuǎn)C．光電、光熱轉(zhuǎn)化裝置效率低D．光照不均勻AAC7解決人類對(duì)能源需求的根本出路是（）A．加速開采地球上的化石能源B．積極尋找含能源豐富的星球供人類定居C．依靠科學(xué)技術(shù)，不斷開發(fā)新能源D．盡可能地節(jié)約能源8風(fēng)能與水能都是________的間接形式（）A．核能B．電能C．太陽(yáng)能D．地?zé)崮?下列燃料中，不屬于生物質(zhì)能的是（）A．沼氣B．酒精C．甘蔗渣D．汽油10核反應(yīng)堆中控制核裂變反應(yīng)快慢的部分是（）A．渦輪機(jī)B．控制棒C．燃料棒D．熱交換器CCDB二、填空題11在煤、石油、天然氣、木材、風(fēng)能、水能、電能、氫能等各種能源中，屬于一次能源的有________________________

，屬于二次能源的有________．12太陽(yáng)核心的溫度高達(dá)________℃．在太陽(yáng)內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生________，釋放出巨大的核能．13太陽(yáng)能熱水器是將________轉(zhuǎn)化為________的裝置；硅光電池是將________轉(zhuǎn)化為________的裝置．煤、石油、天然氣、木材、風(fēng)能、水能電能、氫能1.5×107聚變太陽(yáng)能內(nèi)能太陽(yáng)能電能14太陽(yáng)能熱電站中能量轉(zhuǎn)化過程是：________轉(zhuǎn)化為________，________轉(zhuǎn)化為________，________轉(zhuǎn)化為________．15植物吸收太陽(yáng)能，發(fā)生光合作用，________轉(zhuǎn)化為________．16我國(guó)的核電站有________、________核電站．核電站的建設(shè)必須采用可靠的保護(hù)措施，利用控制棒保證________________的速度適中，還要特別注意防止核物質(zhì)泄漏，以免造成________．太陽(yáng)能內(nèi)能內(nèi)能機(jī)械能機(jī)械能電能太陽(yáng)能化學(xué)能（或生物質(zhì)能）浙江秦山廣東大亞灣核反應(yīng)（或核裂變）核輻射17人類歷史上不斷進(jìn)行著能源轉(zhuǎn)化技術(shù)的進(jìn)步，這就是所說的________．從利用自然火到人工火種的轉(zhuǎn)變，標(biāo)志著以________為主要能源的時(shí)代的到來，這就是人類第一次能源革命．蒸汽機(jī)的發(fā)明是人類利用能量的新里程碑，從此逐步以________大規(guī)模代替人力和畜力，它直接導(dǎo)致了第二次能源革命；20世紀(jì)40年代，物理學(xué)家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置________，拉開了以核能為代表的第三次能源革命的序幕．18能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是有________的，例如在熱傳遞過程中，內(nèi)能只可以從________物體轉(zhuǎn)移到________，不能相反，否則就會(huì)引起其他的變化，消耗別的________．19解決能源問題：一要_________、________，二要____________，而這兩者最終都要依靠科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步．能源革命柴薪機(jī)械動(dòng)力核反應(yīng)堆方向性高溫低溫能量開發(fā)新能源節(jié)約能源提高能源利用率三、閱讀簡(jiǎn)答題20、（1）列舉天然氣作為能源的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)和一個(gè)缺點(diǎn)．優(yōu)點(diǎn)：①比較清潔，污染少②產(chǎn)熱量高③管道輸送，比較方便．缺點(diǎn)：極易燃燒，泄漏會(huì)引起爆炸，引發(fā)火災(zāi)．（2）請(qǐng)描述鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的過程．用中子轟擊鈾235原子核，鈾核分裂成較小的原子核，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)轟擊其他鈾原子核……于是就導(dǎo)致一系列鈾原子核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能．這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)．（3）太陽(yáng)能電池可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能．請(qǐng)你分析太陽(yáng)能電池的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)．優(yōu)點(diǎn)：無需消耗其他能源，使用方便，無污染；缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴，效率較低，供電功率較小．（4）近年來，環(huán)保管理部門要求小型熱水鍋爐和家用煤爐子都燒蜂窩煤，請(qǐng)你談?wù)劅涓C煤有什么好處．蜂窩煤有許多小孔，燃燒時(shí)通風(fēng)良好，燃燒面積大，燃燒充分，既省煤，又減少對(duì)環(huán)境的污染．（5）如圖16-5是現(xiàn)在廣泛使用的一種集熱式太陽(yáng)能熱水器的構(gòu)造示意圖，請(qǐng)你根據(jù)它的構(gòu)造說明其工作原理．黑管容易吸收太陽(yáng)能，夾層真空可以防止散熱，白色不銹鋼板把陽(yáng)光反射到吸熱管上，蓄水箱在上方容易形成對(duì)流傳熱．（6）下表列出了各種常用的能源類型，請(qǐng)根據(jù)第一行的示例，填寫各種能源類型的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)．21、（1）一個(gè)集熱式太陽(yáng)能熱水器，一天（按光照10h）能使80kg水升高60℃，這個(gè)熱水器相當(dāng)于效率是90％的功率多大的電熱水器？

四、計(jì)算題解：80kg水升高60℃吸收的熱量為Q＝cm（t－t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×80kg×60℃＝2.016×106J這些熱量相當(dāng)于電熱水器消耗電能做的有用功，即W有＝2.016×106J答：它相當(dāng)于一個(gè)62W的電熱水器．（2）與一片口香糖大小差不多的鈾燃料就能夠產(chǎn)生與600L（升）汽油一樣多的能量．假如一輛家庭小轎車的耗油量為10L/hkm（每行駛100km耗油10L），按平均每天行駛50km計(jì)算，這輛小轎車每年消耗的能量相當(dāng)于多少片口香糖大小的鈾燃料提供的能量？解：小轎車一年的耗油量為50km×365×10L/hkm＝1825L即這輛小轎車每年消耗的能量大約相當(dāng)于3片口香糖大小的鈾燃料提供的能量．（3）太陽(yáng)能是大自然賦予人類的一種取之不盡、用之不竭的可再生能源．太陽(yáng)釋放的能量以電磁波的形式輻射出來，地球每年接收的太陽(yáng)能有6×1017kW?h．①太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的是什么反應(yīng)？利用的什么能？解：①核聚變反應(yīng)，利用的是核能．②三峽水電站全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)一年的發(fā)電量為W＝Pt＝1820×104kW×365×24h＝1.6×1011kW·h地球接收的太陽(yáng)能相當(dāng)于全負(fù)荷發(fā)電的三峽水電站的個(gè)數(shù)

22、如圖16-6為農(nóng)村利用生物質(zhì)能的常用方式——沼氣．它是利用農(nóng)作物的秸稈進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣（主要成分是甲烷）．請(qǐng)你觀察圖中沼氣的產(chǎn)生和使用過程，說明其中發(fā)生了哪些能量轉(zhuǎn)化．產(chǎn)生沼氣：生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能（甲烷）；沼氣的應(yīng)用：沼氣燈——化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，沼氣灶——化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

23、觀察圖16-7所示的世界石油儲(chǔ)量分布圖，分析為什么中東地區(qū)會(huì)成為世界強(qiáng)國(guó)爭(zhēng)奪和控制的焦點(diǎn)．提示：從下面兩個(gè)方面分析，一是世界強(qiáng)國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，對(duì)能源的需要量大，而本國(guó)能源又相對(duì)貧乏；二是中東地區(qū)有豐富的石油