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第一部分教材梳理★中考导航★第十七章新材料、能源和可持续发展⊙考纲要求⊙1．半导体的一些特点及半导体材料.（认识）2．超导体.(认识)3．纳米材料.(认识)4．环境保护和资源合理利用.(认识)5.能源与人类生存和社会发展的关系.(认识)6.不可再生能源和可再生能源的特点.(认识)7.核能的优点和可能带来的问题.(认识)8.世界和我国的能源状况；能源的开发和利用有可持续发展.（认识）⊙命题趋势⊙2007—2011年广东省中考题型及分值统计年份试题类型知识点分值2007选择题半导体3分2008选择题能源的分类3分2009填空题半导体和超导体2分2010填空题超导体；能源的分类；核能3分2011填空题超导体；核能3+3=6分1．本章考查重点半导体材料，超导材料，纳米材料，能源的分类，新能源开发和利用。2．题型以填空题、选择题为主．3．2012年考查重点可能是纳米材料，能源的分类，新能源开发和利用．★考点梳理★一、新材料1.半导体半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，常见的半导体材料有硅、锗等.2.超导体有些材料温度在降到足够低时，电阻会变为零，人们利用它的零电阻特性实现远距离、大功率送电，超导磁悬浮现象被人们用来实现交通工具的无摩擦运行.3.纳米材料指制成的基本单元大小限制在1～100nm范围内的材料，这大约相当于10～100个分子紧密排列在一起的长度.可以提高材料的强度和硬度，降低烧结温度，提高材料的磁性等.可以应用在医疗卫生、电子制造等方面.二、能源家族1.按能源产生的方式可分为一次能源和二次能源.(1)一次能源：可以从自然界直接获取的能源，如化石能源(煤、石油、天然气)、风能、太阳能、地热能以及核能等.其中化石能源是当今世界的主要能源.(2)二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源，如酒精、汽油、柴油等.2.按人类开发早晚和使用情况可分为常规能源和新能源.(1)常规能源：人类已经利用多年的能源，如煤、石油、天然气以及水能等.(2)新能源：如核能、太阳能、潮汐能、地热能等人类近几年才开始利用的能源.3.从能源是否可再利用可分为可再生能源和不可再生能源.(1)可再生能源：指可以在自然界里源源不断地得到的能源，如水能、风能、太阳能、生物质能等.(2)不可再生能源：指越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充的能源，如煤、石油、天然气等.三、核能1.原子、原子核原子由原子核、电子组成.原子核由质子和中子组成.质子带正电荷，电子带负电荷，中子不带电.2.核能：由于原子核分裂或聚合而释放的巨大能量.3.获得核能的途径(1)裂变：用中子轰击比较大的原子核时，原子核变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量.原子核裂变时会发生链式反应.核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆.核反应堆中发生的链式反应是可以控制的.(2)聚变：质量很小的原子核在超高温下结合成新的原子核，同时释放出更大的核能.四、太阳能1.太阳能：由于太阳内部的大量氢原子核发生聚变，释放出巨大的核能，以光和热的形式向四周辐射开去.地球上大多数能量都来源于太阳能，太阳能不仅包括直接辐射到地球表面上的太阳能，还包括由它所引起的水能、风能等.2.太阳能的利用方式：①我们开采化石燃料来获取能量，是间接利用存贮在化石燃料中的太阳能；②目前直接利用太阳能有两种方式，一种是用集热器把水等物质加热，如太阳能热水器、太阳灶等；另一种是用太阳能电池把太阳能转化为电能.五、能源革命1.三次能源革命(1)第一次能源革命：钻木取火的出现，人类从利用自然火到利用人工火的转变，导致了以柴薪作为主要能源的时代的到来.(2)第二次能源革命：蒸汽机的发明使得人类以机械动力大规模代替了人力和畜力，人类的主要能源由柴薪向煤、石油、天然气等化石能源转化.(3)20世纪40年代，物理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第三次能源革命的序幕.核能在许多经济发达国家已经成为常规能源.2.能量转化和转移的方向性：能量的转化、转移都是有方向性的.我们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用.能量的利用是有条件的，也是有代价的.六、能源与可持续发展1.21世纪的能源趋势：能源消耗增长速度明显加快，出现能源危机.2.能源消耗对环境的影响：燃料燃烧过程中会产生有害气体，燃料的不完全燃烧还会产生大量的粉末，这些都会污染环境，危害人体健康，影响植物正常生长，还会使水土流失，土地沙漠化.3.未来的理想能源应满足以下四个条件：第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第二，必须足够便宜，可以保证多数人用得起；第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境.★课堂精讲★考点1．新材料【例1】(2011山东济宁)能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱.关于能源、信息和材料，下列说法错误的是()A.在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类特别重视太阳能的利用B.超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线C.卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波D.光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点，适用于远距离、大容量信息传输分析：某些物质在温度降到一定程度时，电阻会变为零，这种物质叫超导体.如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处，如使用超导材料输送电可以大大降低由于电阻引起的电能损耗.而电饭锅是利用电流的热效应工作的，电阻为零，无法转化为内能.本题答案为B.解答：B随堂演练：1.LED灯是一种新型的高效节能光源，它的核心元件是发光二极管.二极管由下列哪种材料制成()A.陶瓷材料B.金属材料C.半导体材料D.超导材料2.下列关于新材料、新技术及其应用的说法正确的是()A.现代计算机中(CPU元器件)不需要应用半导体材料B.当前的核电站都是利用核聚变来获取核能的C.纳米技术是纳米尺度内的科学技术，纳米材料具有某些特殊性能D.超导体主要应用在电饭锅、热水器和高压输电线上CC考点2．能源的分类【例2】(2011哈尔滨)为发展“低碳”经济，很多地区采用风力发电.风能属于能源(选填“可再生”或“不可再生”)；若风力发电机一天发电7.2×109J，这相当于完全燃烧kg的煤放出的热量.(煤的热值为3×107J/kg)分析：在自然界中可以不断再生并有规律地得到补充或重复利用的能源.例如太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能等；根据m＝Q/q＝7.2×109J/3×107J/kg＝240kg.解答：可再生240随堂演练：3.目前许多城市的居民使用煤气、天然气为燃料.关于煤气、天然气，下列说法正确的是()A.是一次能源，是可再生能源B.是一次能源，是不可再生能源C.是二次能源，是可再生能源D.是二次能源，是不可再生能源4.自然界中有些能源一旦消耗就很难再生，因此我们要节约能源.在下列能源中，属于不可再生能源的是()A.风能B.水能C.太阳能D.石油BD考点3．核能【例3】(2011广东)目前释放核能的方式有两种：一是使原子核裂变，二是使原子核.1938年，科学家首次用(选填“电子”、“中子”或“质子”)轰击比较大的原子核，使其发生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量.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.如果煤的热值为3×109J/kg，那么1kg铀全部裂变释放的能量至少为J.分析：核裂变和核聚变是核能释放的两种方式，用中子轰击原子核使它发生裂变，燃料燃烧放出热量Q＝mq，注意公式中的m要用kg作为单位.解答：聚变中子6×1015随堂演练：5.(2011福州)核电站是利用核燃料的原子核发生(选填“裂变”或“聚变”)释放出大量的核能并最终转化为电能的.地震会产生波，具有很大的能量.“3.11”日本大地震并引发的大海啸，致使福岛核电站严重受损，核泄漏造成的辐射使周边环境严重污染，因此核能利用与核电安全是人类应同时关注和研究的课题.6.(2011四川绵阳)在作为人类主要能源的化石能源发生危机时，核能由于其能量密度远高于化石能源，给人类解决能源危机带来希望.但1986年切尔诺贝利核电站的核泄漏和2011年日本福岛核电站的核泄漏等，使各国对核电站的安全性不得不高度重视.造成核电站的安全性得不到保障的最主要原因是()A.核废料不好处理B.核能发电技术还不成熟C.只有核裂变可控，核聚变不可控D.意外发生核泄漏时，会产生放射性污染次声裂变核D考点4.太阳能【例4】(2011福州)福州江滨大道缤纷园入口处，安装了两盏“风光互补”景观节能灯，如右图所示，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板.关于节能灯的设计解释合理的是()A.太阳能电池板是将太阳能转化为电能B.小风扇是用来给太阳能电池板散热的C.小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能D.蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能分析：太阳能电池将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，将电能转化为化学能储存起来，供夜晚路灯照明；在夜晚放电时，将化学能转化为电能；小风扇是风力发电机，将机械能转化为电能.故A正确.解答：A随堂演练：7.威海新闻频道5月14日报道，世界最大非晶硅光伏建筑在威海市民活动中心安装，如右图所示，仅次于楼顶部的非晶硅光伏电玻璃有效发电面积5500cm2，在光线充足的情况下，每4h可发电1000度，阴雨天也可以发电，用非晶硅光伏发电玻璃发电时的能量转化是，使用这种能源的优点是.太阳能转化为电能清洁无污染(或节约不可再生能源)考点5.能源与可持续发展【例5】(2011无锡)关于能源的利用，下列说法正确的是()A.大量使用石油产品会造成大气污染，所以应该停止开采石油B.和平利用核能特别要注意防止核泄漏，以免造成环境污染C.修筑拦河坝建造水电站利用水能发电，有百利而无一害D.天然气是一种清洁能源，人类可以无穷无尽地开发分析：使用石油产品会造成大气污染，所以我们要积极的改进产品尽量减少污染，或寻找可行的替代新能源，而不是停止开采石油，因为我们的大多企业和国家的发展还离不开石油；核能是比较清洁的能源，但一旦泄漏后果也很严重，如日本的福岛核电站核泄漏，就造成了很严重的后果；修筑拦河大坝建水电站，会对下游和上游的生态环境会造成一定的破坏，百利而无一害有点夸大了水电站的优点；天然气是化石能源，是不可再生能源.解答：B随堂演练：8.(2011山东聊城)在倡导“节能环保”、“低碳生活”的今天，人类应特别重视下列哪种能源的利用()A.煤碳B.石油C.天然气D太阳能D