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学而思教育·学习改变命运！南京中考网nj.zhongkao.com学而思教育·学习改变命运！南京中考网nj.zhongkao.com第十八章能源与可持续发展一、能源利用与社会发展学习要求1．通过实例，了解能源与人类生存和社会发展的关系。2.通过实例了解能量及其存在的不同形式，认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。3.了解一次能源和二次能源、不可再生能源与可再生能源的特点。学习指导1．能源：凡是能够提供能量的物质资源都叫做能源。能源是人类进行生产、生活必可少的重要物质基础。能源是一种物质，这种物质能够提供能量，如煤具有化学能，燃烧能提供内能。能源不是能量，能量与功有密切联系。一个物体能够做功，我们就说它具有能量，能量的变化可以用做功的多少来衡量。2．能源的分类：在种类繁多的能源中，依据不同的分类标准。（1）从能源产生方式分类：分为一次能源与二次能源。（2）从能源是否可以再利用分类：分为不可再生能源与可再生能源。（3）从能源使用时间长短来分类：分为常规能源与新能源（4）从能源使用时对环境是否有污染来分类：分为清洁能源与非清洁能源。典型范例例1．下列各实例中，不属于能源的是（）A.长江水B.柴油机C.液化气D.地下热水精析：长江水不断流动具有动能和势能，能够推动水轮机来发电，所以是能源；液化气燃烧能释放大量热能，可供暖做饭；地下热水有一定温度，具有一定的内能；而柴油机是能量转化装置，本身没有能量，因此它不是能源。全解：本题应选B。点评：物质是否是能源关键要看物质本身是否能够提供能量，如果能够提供就是能源。例2.下列各项中的能源与其分类对应正确的是（）A.电能、风能、太阳能——一次能源B.核能、电能——二次能源C.化石能源、核能——不可再生能源D.风能、太阳能、核能——可再生能源精析：A项中的电能是通过消耗一次能源获取的，属二次能源，故A错；B项中的核能是可以直接从自然界获取的能源，属一次能源；故B错；C项中的化石能源，核能都不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C正确；D项中核能属于不可再生能源，故D错。全解：本题应选C。点评：按能源的两种划分标准来分析，但注意不要把两种标准混淆，两种能源的划分是按不同标准来划分的，有的一次能源是不可再生能源，也有的一次能源是可再生能源。不能认为所有的一次能源都是不可再生的。活动与探究在下面的事物列表中，有三种事物在某些方面与其余三种有所不同。请你将这样的三个事物挑选出来，并解释为什么它们与其余三种不同？石油太阳光风力煤炭天然气潮汐学而思教育·学习改变命运！南京中考网nj.zhongkao.com学而思教育·学习改变命运！南京中考网nj.zhongkao.com（1）你挑选的是___________________________。（2）与其余事物不同的原因是。思考与练习一、填空题1．可以直接从自然界获得的能源称为“一次能源”，例如：、、、等。2．有时候，人们还把能源分为“可再生能源”和“不可再生能源”。所谓“可再生能源”的特点是__________________，例如__________能、_________能等；所谓“不可再生能源”的特点是_________________，例如_________能、___________能等。二、选择题3．下列说法正确的是（）A.化石能源是二次能源B.地热能源不是一次能源C.太阳能是新能源D.天然气是清洁能源4．下列能源中属于新能源的是（）A.化石燃料、水能、风能B.核能、太阳能、潮汐能、地热能C.化石燃料、潮汐能、地热能D.太阳能、化石燃料、核能相关链接煤的用途煤作为燃料，是天经地义的事情。近几十年来，随着社会的发展和科技的进步，人们发现煤浑身是宝，不仅是一种重要能源，而且是一种十分重要的有机化工原料。“煤气三兄弟”中变质程度最深的是无烟煤，它的发热量最高、火力强、烟尘很少、燃烧后灰渣不多，是一种很好的燃料。烟煤虽说变质程度比无烟煤差，发热中等，却是三兄弟中最有出息的，不仅可以用来炼钢铁，而且还可以被汽化、液化用于生产和生活的许多方面；褐煤变质程度最差，发热最低，却是很好的化工原料。把煤放到炼焦炉里，隔绝空气，加热到1000℃左右时，可得到焦炭、煤焦油和焦炉气等产品，焦炭可用于生产煤气、电极、合成氨、电石等，电石除了照明、切割和焊接外，还是生产塑料、纤维、橡胶的重要化工原料。焦炉气是气体燃料和化工原料。煤焦油是制造染料、香料、合成橡胶、塑料、合成纤维、农药、化肥、炸药、洗涤剂、除草剂、溶剂、沥青、油漆、糖精、卫生球等的“原料仓库”。就连燃烧煤过程中产生的硫的氧化物也可用来生产出优质硫酚，煤灰和煤渣，可用来制造水泥等建筑材料。噢！从煤里竟能得到这么多宝贝，怪不得它被人们誉为“万能的原料，黑色的金子”呢！二、核能学习要求1．知道核能，裂变和聚变。2．了解核能的优点和可能带来的问题。学习指导1．核能：由于原子核的变化而释放的巨大能量。2．裂变：一个原子核分裂成两个或多个较轻的原子核的反应叫做裂变。聚变：将两个学而思教育·学习改变命运！南京中考网nj.zhongkao.com学而思教育·学习改变命运！南京中考网nj.zhongkao.com质量较小的原子核在超高温下结合成新的原子核，会释放出惊人的能量，这就是聚变也称为热核反应。链式反应：用中子轰击铀235原子核，铀核分裂释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核，于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能。3．核电站：利用核能发电的电站叫做核电站。已建成的核电站是利用重原子核裂变释放的能量发电，它主要由核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等组成。核电站具有消耗的燃料少、运输量小、成本低、功率大的特点，但须防止放射性物质泄漏，避免放射性污染，确保安全。典型范例例1．关于原子核的组成，下列说法中正确的是（）。A．原子核是由质子和电子组成的B．原子核是由质子和中子组成的C．原子核是由中子和电子组成的D．原子核是由质子、中子和电子组成的精析：原子核是由质子和中子组成的，质子带正电，中子不带电，故A、C错误，B项正确；D项中质子、中子和电子组成的不是原子核而是原子，故D错误。全解：本题应选B。点评：正确掌握原子和原子核的结构，理解原子和原子核的特性，是解决本题的关键。不要把原子的结构和原子核的结构搞混。例2.对于裂变及链式反应，利用我们现在的条件无法进行实验，以便进行观察和研究，但可以用如图18-1所示的实验进行模拟，这种研究物理问题的方法叫法，链式反应释放的能量如果让其，就可以被我们进行和平利用，如果就可以用来制造原子弹。精析：链式反应的过程与如火柴模型点燃过程相似，用图示方式来研究，直观、形象地描述链式反应的过程，所采用的是类比法。对裂变过程的能量释放如果不进行控制，就会发生猛烈的爆炸，这就是原子弹的基本原理。全解：类比，缓慢释放，不控制。点评：用相似的现象去研究不便直接研究的现象，这样的方法叫做类比法。这种方法更加形象、直观，使人们便于掌握和理解比较深奥的物理现象或物理本质。活动与探究如图18-2为远距离输电系统示意图，请回答下列问题：（1）发电机的能量转化是；（2）民用电的能量转化是；（3）日常生活中要注意用电安全，请写出两条安全用电的原则：①；图18-1图18-2学而思教育·学习改变命运！南京中考网nj.zhongkao.com学而思教育·学习改变命运！南京中考网nj.zhongkao.com②。思考与练习一、填空题1．用中子轰击铀235，铀核会分裂成大小相差不是很大的两部分，这种质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量核的过程叫做。在这样的过程中，同时释放出大量的能。2．获得核能的两条途径是和。二、选择题3．现阶段核电站利用的核反应是（）A．聚变B．裂变C．热核反应D．化学反应4．目前人类对核能不是和平利用的有（）A．利用放射性检查金属内部有无砂眼和裂痕B．利用核能发电C．利用放射性治疗恶性肿瘤D．制造原子弹、氢弹相关链接发展核电的必要性我国虽然有丰富的煤炭、水力和石油资源，但由于我国人口众多，人均拥有量并不多，而且资源分布很不均匀：水力资源70%分布在西南地区，煤炭已探明的储量80%分布在北方；南方人口占全国63%，能量消耗约占全国65%，而核电站具有消耗“燃料”少、成本低等特点，只需要很少的核燃料就能产生大量的电能；核电站发1KW·h的电能的成本要比火电站低20%以上，因此，为消除我国能源储藏与消耗上的不平衡，在华东、华南等地区发展核电站是迫切需要的。三、太阳能学习要求1．能从能量转化、转移的角度认识太阳能的转化和利用。2.通过实例，说出不同能源的特点。3.调查当地使用的能源，如水能、风能、太阳能、燃料的化学能或核能等，及其对当地经济和环境的影响。学习指导1．太阳是离地球最近的一颗恒星，是一个不断地进行核聚变反应的巨大的炽热的球体。2．太阳能是人类能源的宝库，地球上几乎所有的能源都来自于太阳。它不仅包括直接投射到地球表面上的太阳辐射能，还包括由它所引起的水能、风能、生物质能等。现在广泛开采并使用的石油、天然气和煤等化石燃料，也都是来自太阳能。除核能、地热能和潮汐能以外的所有能量，几乎都来自于太阳。3．太阳能的间接利用：如利用化石燃料、水能、风能、生物质能等。太阳能的直接利用有两种方式：①用集热器把水等物质加热；②用太阳能电池把太阳能转化成电能。太阳能分布广泛，获取方便，处处可以利用，无需开采、运输。而且太阳能安全、清洁，开发利用时不会污染环境。典型范例例1．太阳每时每刻都在释放大量的能量，这些能量来自（）图18-1学而思教育·学习改变命运！南京中考网nj.zhongkao.com学而思教育·学习改变命运！南京中考网nj.zhongkao.comA．太阳内部电能转化为内能的过程B．太阳内部大规模核裂变的过程C．太阳内部大规模核聚变的过程D．太阳内部可燃性物质的燃烧过程精析：在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的能量，这些能量向外扩散，经过数千年的时间传递到太阳表面，太阳表面温度约6000℃，就像一个高温气体组成的海洋，大部分太阳能以光和热的形式向四周辐射。全解：本题应选C。点评：太阳内部时刻进行着核聚变，与氢弹原理相同，也就是说在太阳内部每时每刻都在猛烈地发生着氢爆炸。例2.下列关于太阳能的开发与利用的说法中，错误的是（）A．太阳能是可供人类利用的一种新能源，它是一次能源B．太阳能分布广泛，获取方便，处处可以利用C．太阳能安全、清洁，利用太阳能不会给环境造成污染D．太阳能巨大且取之不尽，用之不竭，可以不需要开发别的新能源精析：太阳能是一种新能源，由自然界直接提供，属于一次能源；选项B，C指出了太阳能的一些优点，说法是正确的；太阳能虽然巨大且持久，但在利用上，仍存在技术上的难题，不能满足我们的生产、生活需要。为了经济长足发展，必须努力开发新能源。全解：本题应选D。点评：目前在利用太阳能方面存在着以下困难：①分散，不便于集中；②功率变化较大，不稳定；③利用时，转化效率较低。活动与探究太阳能热水器可直接利用吸收来的太阳光的热量来加热，它具有环保、节能的优点。对市场调查后不难发现，各种品牌的太阳能热水器的表面都是黑色的，难道物体吸热的本领与颜色有关？对此，我们可以猜想：颜色越深，物体吸热的本领就越强。（1）为了验证此猜想，现设计了如下实验步骤，请你补充完整。①选用四个的容器，分别涂上黑、红、黄、白不同颜色；②在容器中加入温度和体积均相同的水，并同时放到阳光下照射，每隔15min，测量一次各容器中水的温度值；③将测量的结果记录在事先准备好的表格中，进行分析论证。（2）若上述猜想得到了证实，请分析企鹅背部的黑色羽毛对它生存有利的一面。（3）海南岛的地理纬度较低，阳光充足，但在海口市却很少见到有用太阳能热水器的用户，其原因可能是什么？（写出2条即可）思考与练习一、填空题1．太阳能具有以下几个特点：太阳能十分；太阳能提供时间长久；太阳能分布；获取；太阳能、，不会给环境带来污染，这些特点促使人们对直接利用太阳能日益感兴趣，但是