20 能源、材料和社會- (解析版)

第二十章能源、材料和社會素養(yǎng)目標素養(yǎng)目標1.了解能量及其存在的不同形式。2.知道能量守恒定律，知道“永動機”不可能制成。3.能解釋一些常見現(xiàn)象中能量轉化的問題。4.能量轉移與轉化的方向性。5.了解什么是能源。知道哪些屬于可再生能源，哪些屬于不可再生能源。6.知道能源與人類生存和社會發(fā)展密切相關，知道人類發(fā)現(xiàn)、開發(fā)、利用能源的歷史，就是其認識自然、理解自然的歷史，并能通過。具體的事例進行說明。7.了解能源的利用和開發(fā)在推動社會進步的同時，帶來了能源危機，也造成了對環(huán)境的污染和生態(tài)的破壞，學會辨證的思考問題、學會關注自然、關注社會。8.知道超導材料是一種電阻為零的材料，知道超導材料具有超導磁懸浮的特性，了解納米材料的有關知識。9.了解新材料的特性及應用前景。10.了解我國新材料研究的新成果，增強民族自豪感。知識梳理知識梳理能量的轉化與守恒1.多種形式的能量（1）化學能：由于化學反應，物質(zhì)的分子結構變化而產(chǎn)生的能量。木材燃燒時產(chǎn)生的光和熱就來源于木材里存儲的化學能。人體運動所消耗的能量都來源于食物里存儲的化學能。（2）核能：由于核反應，物質(zhì)的原子核結構發(fā)生變化而產(chǎn)生的能量。2.能量的轉移與轉化自然界中，能量不但可以從一個物體轉移到另一個物體，而且可以從一種形式轉化為另一種形式。3.能量守恒定律能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而能的總量保持不變。4.能量轉移與轉化的方向性能的轉化和轉移過程具有方向性。能源的開發(fā)和利用1.能源與社會（1）像煤、石油、天然氣、水流、太陽光等能夠為人類提供生活、生產(chǎn)所需能源的資源統(tǒng)稱為能源。（2）可再生能源：可長期提供貨可以再生的能源。如太陽能、水能、風能等。不可再生能源：一旦消耗就很難再生的能源。如煤、石油等。2.開發(fā)新能源（1）太陽能：太陽能的兩種主要利用方式：太陽能轉化為內(nèi)能，太陽能轉化為電能。（2）核能核能的開發(fā)和利用采用兩種方式：一種是利用核裂變釋放能量；另一種是利用核聚變釋放能量。①核裂變核裂變是較重的原子核裂變?yōu)檩^輕的原子核的一種核反應，原子彈就是根據(jù)這個原理制成的。②核聚變核聚變是較輕的原子核結合成較重的原子核的一種核反應，氫彈就是利用核聚變原理制造的一種威力比原子彈還要大的核武器。（3）其他新能源：地熱能、潮汐能、風能等。材料的開發(fā)和利用1.材料與社會。2.材料的導電性。（1）材料的分類。（2）實驗探究：導體和絕緣體。（3）半導體元件。3.開發(fā)新材料。（1）超導材料。（2）納米材料?？键c突破考點突破考點一新材料1.超導現(xiàn)象是指某些物質(zhì)在溫度很低時電阻變?yōu)榱愕默F(xiàn)象。如果某種超導材料能應用于實際，最適合用來制作(

)A.保險絲 B.輸電導線 C.電爐絲 D.變阻器的電阻絲【答案】B

【解析】利用超導體的零電阻可以實現(xiàn)遠距離輸電；

所有利用電流熱效應工作的電阻都不能用超導體制作。A、C中保險絲、電爐絲是利用電流熱效應工作的，D、滑動變阻器是接入電路電阻線長度越大電阻越大原理工作的，不符合題意。

故選：B。

考點二能量轉化2.小花回家，發(fā)現(xiàn)家里的洗衣機轉筒在轉動洗衣，電飯煲在煮飯，媽媽的手機在充電，而這些電能，都是城郊的發(fā)電廠輸送過來的，下列關于能量轉化的說法，正確的是(

)A.洗衣機轉筒轉動是為了把電能轉化成內(nèi)能 B.電飯煲是把內(nèi)能轉化成電能

C.手機在充電是把電能轉化成化學能 D.發(fā)電廠是把電能轉化成機械能【答案】C

【解析】A、洗衣機轉筒轉動是因為電動機將把電能轉化成機械能，故A錯誤；

B、電飯煲工作時，電能轉化為內(nèi)能，故B錯誤；

C、手機在充電是把電能轉化成化學能儲存起來，故C正確；

D、發(fā)電廠是把機械能轉化成電能，故D錯誤。

分層提分分層提分題組A基礎過關練1.“北國好風光，盡在黑龍江”，建設人與自然和諧共存的美麗家園，打響藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，能源問題已成焦點，全球能源將發(fā)生巨大變革。下列關于能源問題說法正確的是(

)A.天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，不會加劇地球溫室效應

B.煤是不可再生的化石能源，它在能源領域重要性有所降低

C.地下石油資源取之不盡用之不竭，可無限開采

D.核電站可完全替代火電站，因為核能是可再生能源【答案】B

【解析】A、天然氣燃燒雖然對大氣造成的污染較小，但燃燒產(chǎn)生的二氧化碳仍然會在一定程度上加劇地球溫室效應。故A錯誤；

B、煤是不可再生的化石能源，在能源結構發(fā)生變化的今天，隨著新能源的開發(fā)和利用，煤在能源領域重要性有所降低。故B正確；

C、石油和煤、天然氣一樣，在地球上的儲量是有限的，所以屬于不可再生能源。故C錯誤；

D、核電站不可能完全替代火電站，同時核能屬于不可再生能源。故D錯誤。

故選：B。

2.芯片是指含有集成電路的硅片，制造芯片的主要材料是(

)A.導體 B.半導體 C.絕緣體 D.超導體【答案】B

【解析】解：人工智能芯片的核心部件是其中的電子芯片，是半導體硅制成的，故B正確，ACD錯誤。

3.前段時間，“加水就能跑的神車”事件一度成為輿論熱點，該汽車實際是利用車內(nèi)水解制氫技術獲得氫氣，通過氫燃料電池給車提供動力(該技術成本很高，目前仍處在試驗階段)，但被曲解為“加水就能跑”。下列對該事件的看法錯誤的是(

)A.氫燃料電池是將氫氣的化學能轉化為電能

B.水解技術制取氫氣的過程一定要消耗其它能量

C.對于熱點事件要遵從科學原理，不能盲從更不能以訛傳訛

D.該車行駛的能量最終來源于水，水是一種能源【答案】D

【解析】A、氫燃料電池是將氫氣的化學能最終轉化為電能，再用來驅(qū)動汽車的，故A正確，不符合題意；

B、根據(jù)能量守恒定律，水解技術制取氫氣的過程一定要消耗其它能量，故B正確，不符合題意；

C、由科學常識可知，對于熱點事件要遵從科學原理，不能盲從更不能以訛傳訛，故C正確，不符合題意；

D、該車行駛的能量最終來源于用水制出的氫氣，但不能直接說水是這里的能源，故D錯誤，符合題意。

題組B能力提升練4.如圖所示，一個便攜式充電器正在給手機電池充電，在充電過程中，該手機電池(

)A.相當于電路中的電源，電能轉化為化學能

B.相當于電路中的用電器，電能轉化為化學能

C.相當于電路中的電源，化學能轉化為電能

D.相當于電路中的用電器，化學能轉化為電能【答案】B

【解析】略

5.下列各例中，屬于內(nèi)能轉化為機械能的過程是(

)A.用電爐加熱水 B.衣服在陽光下暴曬升溫

C.火箭升空 D.雙手摩擦生熱【答案】C

【解析】解：A、用電爐加熱水是電能轉化為內(nèi)能，故A不合題意；

B、衣服在陽光下暴曬升溫是內(nèi)能發(fā)生了轉移，故B不合題意；

C、火箭升空的過程是將燃氣產(chǎn)生的內(nèi)能轉化為火箭的機械能，故C符合題意；

D、雙手摩擦生熱是機械能轉化為內(nèi)能，故D不合題意。

故選：C。

題組C培優(yōu)拔尖練6.能源、信息和材料是現(xiàn)代社會發(fā)展的三大支柱，下列說法正確的是(

)A.如果大量使用太陽能，可能使太陽能在短時間內(nèi)消耗殆盡

B.液化石油氣是一種清潔能源，使用這種燃料的汽車，排出尾氣污染較小

C.超導材料可應用于電飯鍋和遠距離輸電線

D.衛(wèi)星導航在傳遞信息過程中主要依靠超聲波【答案】B

【解析】A、太陽能是一種可再生能源，它取之不盡用之不竭，是一種新型的能源，