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第十六章粒子和宇宙第三节能源：危机与希望行驶的汽车和飞行的飞机具有机械能燃料：化学能燃料燃烧：内能行驶的汽车和飞行的飞机具有机械能刹车轮胎的内能轮胎内能转移到空气中一、能量转化与守恒定律•1、内容:能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能量转化与守恒定律。思考•1、汽车的机械能转化为轮胎的内能，那能反过来吗？•2、用炉子烧水，煤燃烧越来越少，水越来越热，那能出现，水越来越凉，而炉火越来越旺吗？不会自发的能量转化过程具有方向性。1.(13山东青岛)下列关于能量转化、转移现象的说法中，错误的是:A.电池充电，电能转化为化学能B.电动机工作，电能转化为机械能C.暖瓶塞被热气弹开，机械能转化为内能D.用热水袋取暖，内能发生了转移练习二、能量与能源1、能量的种类（1）机械能（2）内能（3）化学能（4）光能（太阳能）（5）电能（6）核能动能、重力势能、弹性势能、风能、潮汐能、洋流能等。热能、冷能的应用和地热能太阳能（新能源，清洁能源）转化为内能（太阳灶，热水器）转化为电能（硅光电池）2、能源按是否可再生不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充。如：煤炭、石油、天然气，核能。可再生能源：可以在自然界里源源不断地得到。如：水能、风能、太阳能，潮汐能，电热能等。按来源分一次能源（天然能源）：从自然界直接获取的能源。如煤、石油、天然气、风能、水能、地热能等二次能源（人工能源）：无法从自然界直接获取，必须要消耗一次能源才能得到。如：电能等练习•1、能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一。能源家族中，煤炭核能石油④天然气⑤水能⑥风能⑦地热能，属于不可再生的是___________属于可再生的___________________。（2013庆阳）2、平常生活中我们使用的电能属于_________（填“一次”或“二次”）能源。（2014宜昌）核能（原子能）一旦原子核发生分裂或聚合，就可能释放出惊人的能量，这就是核能。二、物质与能量1905年，爱因斯坦以惊人简洁的公式E=mc²揭示了以质量m为标志的物质欲能量E的关系，式中c为光在真空中的速度。1、核裂变及链式裂变反应1939年底，德国物理学哈恩发现在用中子轰击铀核的实验中发现，生成物中有原子序数为56的元素钡。奥地利物理学家弗里施将此现象名为原子核的裂变。1kg铀全部裂变时放出的能量就相当于2500吨优质煤完全燃烧放出的能量。就这样，物理学家为人类找到了一种新能源。但遗憾的是，这种新能源首先被制成了原子弹。1945年被美国原子弹轰炸后的日本广岛。核电站和平利用核能，服务人类社会。核能发电大亚湾核电站原子弹核动力潜艇航空母舰切尔诺贝利核电站事故福岛核电站事故2、核聚变两个质量较轻的核结合成一个质量较大一点的核，叫做核聚变。聚变氢弹是利用核聚变制造的大规模杀伤性核武器。1967年6月17日，中国第一颗氢弹爆炸成功。关于太阳的能量•太阳的能量来源于其核心部分。太阳的核心温度高达1500万摄氏度，压力相当于2500亿个大气压。核心区的气体被极度压缩至水密度的150倍。在这里发生着核聚变，每秒钟有七亿吨的氢被转化成氦。在这过程中，约有五百万吨的净能量被释放（大概相当于38600亿亿兆焦耳，3.86后面26个0）。科学家们设想在地球大气层外放一个测量太阳总辐射能量的仪器，在每平方厘米的面积上，每分钟接收的太阳总辐射能量为8.24焦。这个数值叫太阳常数。如果将太阳常数乘上以日地平均距离作半径的球面面积，这就得到太阳在每分钟发出的总能量，这个能量约为每分钟2.273×10^28焦。而地球上仅接收到这些能量的22亿分之一。聚变1、太阳能来源于太阳内部发生的核（）（“裂变”或“聚变”）。（2014兰州）2、重的原子核分裂成较轻的原子核的一种核反应叫（），较轻的原子核结合成较重的原子核的一种核反应叫做（）。（2014内江）核裂变核聚变3、为核潜艇提供能量的装置是核反应堆，在核反应堆中发生的是_____（选填“核裂变”或“核聚变”）。核裂变•一、填空•1、（12漳州）漳州属沿海地区，风力资源丰富，在海岸线上修建了许多风力发电站。利用风力发电时，把能转化为能。机械（动、风）电•2、（09重庆）接打手机时，手机电池是将化学能转化为____能；教室里的电风扇工作时主要是将电能转化为____能。电机械课堂小结•同学们，这节课你有哪些收获呢？一、选择题1．下列能源中，有可能成为今后的理想能源的是()A.石油B.木材C.天然气D.太阳能2.以下能源中属于可再生能源的是()A.风能B.石油C.天然气D.煤3、（11扬州）下列有关能量转化的说法错误的是CA．核电站发电——核能转化为电能B．电饭锅烧饭——电能转化为内能C．热机工作——机械能转化为内能D．太阳能电池一一太阳能转化为电能4、（12德州）如图是德州开发区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是CA．光电池板是将电能转化为光能B．照明灯是将内能转化为电能C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能DA6、（2011达州）2011年3月11日下午，日本东北部地区发生里氏9.0级强烈地震，造成福岛第一核电站辐射泄漏危机，引起了世人的恐慌。经国际原子能机构检测我国的核电站的安全性能是很高的，核电站主要是将（）能转化为电能，核燃料是（）再生能源。7、灼热的太阳内部原子原子之间的剧烈碰撞使核（）不停地进行，从而不断辐射出巨大的光和热，给太阳系带来光明。8、2014年5月21日，中国与俄罗斯签署了总额高达4000亿美元的天然气贸易合同，俄罗斯向中方提供30年的天然气供应。天然气是（）再生能源。目前城市公共汽车用天然气取代汽油做燃料是因为使用天然气相对减少了二氧化碳气体的排放，可以有效缓解（）效应。（2014泉州）