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第十二章材料、信息、能源与可持续性发展考点1考点2考点3信息的传递通信方式信息载体固定电话导线中的电流卫星通信电磁波光纤通信激光网络通信电流、激光、微波考点1考点2考点3能源1.能源的分类比较项要点按能源是否从自然界直接获取分类一次能源可以从自然界直接获取的能源称为一次能源。如风能、太阳能、地热能和核能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称为二次能源。如电能考点1考点2考点3按能源是否可以再生分类不可再生能源凡是越用越少,不能在短期内从自然界得到补充的能源,都属于不可再生能源。如化石能源、核能可再生能源可以从自然界中源源不断地得到的能源,属于可再生能源。如水的动能、风能、太阳能、生物质能按使用开发的时间长短分类常规能源煤炭、石油、天然气、水能等属常规能源新能源核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能等属新能源考点1考点2考点32.新能源比较项具体内容核能核裂变用中子轰击比较大的铀核时,铀核变成两个中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量,这个过程就是裂变。应用:核反应堆中发生的链式反应是可以控制的;原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的核聚变如果将质量很小的原子核,如氘核和氚核,在超高温度下结合成新的原子核,会释放出更大的能量,这就是聚变。目前人类还无法控制核聚变。聚变应用:氢弹考点1考点2考点3比较项具体内容太阳能太阳能的实质太阳是一个巨大的“核能火炉”,在太阳的内部无时无刻不在发生着核聚变太阳能的利用太阳能电池、太阳能热水器太阳能的优点清洁、无污染考点1考点2考点33.能源与可持续发展(1)提高能源的利用效率,减小能源使用对环境的污染。(2)开发新能源。未来的新能源应满足的条件:储量丰富、价格便宜、技术成熟、清洁安全。考点1考点2考点3能量转化与能量守恒能量转化和转移能量可以从一种形式转化为另一种形式,也可以从一个物体或物体的一部分转移到另一物体或物体的另一部分能量转化与守恒定律能量既不会创生,也不会消灭,它只会从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一物体,在转移和转化的过程中,能的总量保持不变能量转化或转移过程的方向性内能能自发地从高温物体转移到低温物体,但不能自发地从低温物体转移到高温物体。其他形式的能可以无条件地转化为内能,而内能不可无条件地转化为其他形式的能量考点1考点2考点3特别提示1.能量转移指的是能量的传递,能量的形式不变,能量的转化指的是能量的形式发生了改变。2.能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一。3.永动机的失败从反面说明了能量守恒和能量转化的方向性。考点1考点2考点3命题点图片练一练太阳能(沪粤九下P85图20-22)还可以考查材料、能源的种类、核能等1.(2018·山东德州中考)如图是德州市安装的一种太阳能路灯,太阳能电池将太阳能转化为电能提供给路灯,太阳能属于可再生(选填“可再生”或“不可再生”)能源2.(2018·辽宁营口中考)如图所示是太阳能LED照明路灯,LED是一种发光二极管,它是由半导体材料制成的,可以把电能直接转化成光能。太阳能是可再生(选填“可再生”或“不可再生”)能源、清洁无污染,它是在太阳内部氢原子核发生聚变(选填“裂变”或“聚变”)释放出巨大的能量考点1考点2考点3命题点图片练一练太阳能(沪粤九下P74图20-7)还可以考查热量的计算3.(2018·江苏兴化一模)太阳能热水器不用电、不烧气,利用太阳能,无任何污染,属于绿色环保产品。小明家屋顶上有一台太阳能热水器,如图所示,水箱容量为100L。晴朗天气经过8h的照明,水箱中水温度从20℃升高到70℃,水箱中的水需要吸收了2.1×107J的热量。如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供,至少需要燃烧0.5kg的煤气〔c水=4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值q=4.2×107J/kg〕考法1考法2考法3材料例1(2019·湖南邵阳中考)现代生产生活中需要各种各样的材料,下列说法正确的是()A.超导体是一种电阻超级大的材料B.橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料C.用半导体材料可以制成性能优良的输电导线D.有些半导体材料对光比较敏感,可以用来制造光敏电阻D解析:超导是在温度极低时电阻为零的现象,故A错误;橡胶、塑料是绝缘体,而铝是导体,故B错误;半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间;而输电线应选用导电能力强的材料,故C错误;根据半导体对光比较敏感,可制造光敏电阻,故D正确。方法归纳导体和绝缘体导体和绝缘体没有绝对界限,给它们的区分是“容易”和“不容易”,而不是“能”和“不能”,还有一种导电性能介于两者之间的是半导体。考法1考法2考法3对应练1(2018·云南昆明中考)根据材料的导电性能,材料可分为导体、半导体和绝缘体三大类;如果用超导电线输送电能,这种电线就不发热。解析:根据材料的导电性能,材料可分为导体、半导体和绝缘体三大类;根据电流的热效应公式Q=I2Rt,超导电线的电阻为零,故产生热量为零,故用这种电线输送电能,这种电线就不发热。考法1考法2考法3电磁波的特性及其应用例2(2019·广西桂林)下列说法错误的是()A.电磁波能在真空中传播B.卫星通信利用电磁波传递信息C.手机通话利用超声波传递信息D.“WiFi”上网利用电磁波传递信息C解析:电磁波的传播不需要介质,能在真空中传播,故A正确;卫星通信是利用电磁波来实现的,故B正确;手机就是利用电磁波的发射和接收来实现信息传递的,故C错误;手机用“WIFI”上网是利用电磁波来传递信息的,故D正确。考法1考法2考法3方法归纳对电磁波的理解(1)必须是变化的电流才能够产生电磁波,恒定的电流再大也不会产生电磁波。(2)电磁波在同介质中传播的速度与其波长和频率无关。由公式c=λν可知,波长与频率成反比关系,频率越高,波长越短。(3)电磁波可以传播信息和能量。(4)电磁波按波长来分,波长由长到短可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。(5)电磁波的应用:可以用于医疗,通信,杀菌,验钞等。考法1考法2考法3对应练2(2019·四川巴中中考)下列关于电磁波和信息技术说法正确的是()A.由华为主导的5G技术不是利用电磁波进行信息传输的B.北斗卫星导航系统是通过电磁波进行定位服务的C.电磁波只能传递信息不能传递能量D.不同频率的电磁波在真空中传播速度不相同B解析:5G技术是利用电磁波进行信息传输的,故A错误;电磁波可以在真空中传播,北斗卫星导航系统是利用电磁波进行定位和导航的,故B正确;电磁波既能传递信息又能传递能量,故C错误;不同频率的电磁波在真空中传播速度相同,大小为3×108m/s,故D错误。考法1考法2考法3能源的分类例3(2019·湖南郴州中考)自然界有些能源一旦消耗就很难再生,因此我们要节约能源。下列能源属于不可再生能源的是()A.石油B.风能C.水能D.太阳能A解析:太阳能、水能、风能等在短时间内可以再次产生,是可再生能源,化石能源是短时间内不能再次产生的,是不可再生能源,故A符合题意。考法1考法2考法3D对应练3(2019·江苏盐城中考)下列利用不可再生能源发电的是()A.水力发电B.风力发电C.光伏发电D.核能发电解析:核能会越用越少,不可能在短时间内补充,是不可再生能源;水能、风能、太阳能可以源源不断地得到,是可再生能源。所以利用不可再生能源发电的是核能发电,故D正确,A、B、C错误。