九年级物理全册 20.2 能源的开发和利用课件 （新版）沪科版

第二节能源的开发和利用一二三四五六一、自然界的能源可再生能源:像、、以及等可以或可以的能源。不可再生能源:像、、和这类化石能源或矿物能源,一旦消耗就的能源。太阳能风能水能动、植物长期提供再生煤石油天然气铀矿很难再生一二三四五六二、能源的开发与利用文明和技术的发展造成能源的消耗日益增多。大约在200多年前,由于的大量开采,人类利用能源的历史进入了一个崭新的时期。用煤作燃料的的发明,带来了人类历史上的工业革命。随后,、先后成为人类生产、生活广泛使用的能源。的利用为人类带来了一个光明、灿烂的新世界。煤蒸汽机石油天然气电能一二三四五六三、能源与环境能源的大量开发和使用,会造成和。主要有、、热岛效应、酸雨、水土流失、土地沙化等。环境污染生态破坏大气污染温室效应一二四三五六四、太阳能太阳能是一种既,又的能源。目前,人们主要采用光转化为、光转化为的方式来开发、利用太阳能。光转化为电的方式有;光转化为热的方式有。相对清洁取之不尽电热太阳能电池太阳集热器一二五四三六五、核能核能的开发和利用有两种方法:一种是利用释放能量;另一种是利用释放能量。(1)核裂变:是由较重的原子核为较轻的原子核的一种核反应,每一个铀原子核的裂变要产生大量的热量,还要产生2到3个以上的中子,这种反应被称为,是可控核裂变反应,是根据不可控核裂变原理制造的一种核武器。(2)核聚变:是由较轻的原子核(如和)成为较重的原子核的一种核反应,这种反应又叫。是利用核聚变原理制造出的核武器。(3)和平利用核能:利用。是核电站的核心。它的工作原理:核反应释放,由带入热交换器,加热水变成水蒸气,推动,带动发电。核裂变核聚变裂变链式反应核反应堆原子弹氘核氚核结合热核反应氢弹核能发电核反应堆核能冷却剂汽轮机发电机一二六四五三六、其他新能源、、等。地热能潮汐能风能121.能源及其分类日常生活中常用的能源有柴薪、煤、天然气、电、汽油、柴油等。能源分类:标准不同,分类结果不同。(1)从能否从自然界直接获得,可分为一次能源和二次能源。煤、石油、天然气、太阳能、风能等以现成形式提供能量的能源称一次能源;电能需要依靠其他形式能源间接提供能量的能源称二次能源。(2)按是否可从自然界源源不断获得补充,可分为不可再生能源与可再生能源。太阳能、风能、化学能、动植物等是可再生能源;煤、石油、天然气等是不可再生能源。(3)从能源利用的先后,可分为常规能源和新能源。煤、石油、天然气、水能及生物能等长时间大规模被人类使用的能源称为常规能源;太阳能、核能、地热能、电磁能等以新的方式被利用的能源称为新能源。(4)从能源的构成,可分为化石能源和生物质能。煤炭、石油、天然气是千百年前埋在地下的动植物,经过漫长的地质年代形成的,叫化石能源;像动植物等生物体内提供的化学能称为生物质能。321【例题1】如图所示是太阳能LED照明路灯,它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光二极管,通过电流能够发光,可以把电能直接转化成能。太阳能是(填“一次”或“二次”)能源,清洁无污染,它是在太阳内部,氢原子核发生(填“裂变”或“聚变”),释放出的核能。点拨:本题考查能源与能量的转化,解本题时注意太阳发出的能量是靠太阳内发生的核聚变。321解析:通电后二极管发光,是消耗电能转化为光能,太阳能可以直接从自然界获取并直接被利用,属于一次能源,太阳发出的巨大能量是因为太阳内部发生了核聚变。答案:光一次聚变3122.太阳能太阳能安全、清洁,取之不尽,开发和利用太阳能不会给环境带来污染。人类利用太阳能的方式有两种:(1)间接利用:①绿色植物的“光化转换”。②空气、水分的“光机转换”。(2)直接利用:①太阳能热水器的“光热转换”。实现光能转化为热能。②太阳能电池的“光电转换”。实现光能转化为电能。利用太阳能的困难:①太阳能虽然十分巨大,但它太分散。②由于地球的自转和气候、季节等原因,太阳能的功率变化大,不稳定,给正常连续地使用造成困难。③目前太阳能转换器的效率不高。3【例题2】如图所示的是利用太阳能的三种方式。请你在空白方框内填上相关的科学术语。点拨:人们开发和利用太阳能,主要有三种方式:光热转换、光电转换和光化转换,其实质上都是利用了和其他形式能之间的转化或转移。123解析:目前人类直接利用太阳能的方式有两种:一是通过光热转换装置把太阳能转化为内能,如太阳灶、太阳能热水器等。另一种是太阳能电池把太阳能转化为电能,如硅光电池等。而间接利用太阳能中的“光化转换”是通过植物的光合作用将太阳能储存起来,再以草木、沼气、煤、石油、天然气等形式释放出来,实现光能转化为化学能。答案:如图所示。1231323.裂变和聚变的区别(1)定义不同:用中子轰击较大的原子核,原子核就会变成两个中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量,这种现象叫核裂变。质量很小的原子核如氘核与氚核在超高温下结合成新的原子核,会释放出更大的核能,这种现象叫核聚变。(2)发生的条件不同:核裂变是用中子去轰击较大的原子核,而核聚变是超高温条件。(3)释放能量大小不同:核裂变释放的能量巨大,但核聚变时一个核子释放的能量约是核裂变时一个核子释放能量的3~4倍,因此核聚变的能量更为巨大。(4)是否可控制:目前,人类控制核裂变的技术比较成熟,可以用来制造原子弹,也可以用来发电和作为核潜艇的动力;而对于核聚变的控制还只限于实验水平,因此还不能被广泛利用,只能用来制造氢弹。132【例题3】原子弹和核电都是利用链式反应,两者的本质区别是:原子弹爆炸时发生的链式反应是,核反应堆中发生的链式反应是。点拨:本题考查链式裂变反应的两方面应用,解题关键是明确控制链式反应的原理和方法。解析:链式裂变反应能够释放巨大的能量,如果反应速度不加控制,巨大能量在瞬间释放就发生爆炸,这就是原子弹的原理;人们为了和平利用链式反应释放的能量,制成了控制链式反应速度的装置,这就是核反应堆,它是核电站的核心。答案:不加控制的可以控制的答案解析解析关闭水能是自然界可以长期提供的,是可再生能源。答案解析关闭D12345678910知识点1能源的分类1.下列能源中,属于不可再生能源的一组是()①煤②核燃料③水能④石油A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④答案解析解析关闭能量是守恒的,但人们可以利用的很多能源是有限的,煤炭、石油等化石能源都是有限的,不是取之不尽、用之不竭的,故选D。答案解析关闭D123456789102.关于能源的说法中,错误的是()A.太阳能是可再生能源B.电能是二次能源,便于输送和转化C.化石能源不可再生,大量使用会造成环境污染D.能量是守恒的,所以能源是取之不尽、用之不竭的答案解析解析关闭实现可持续发展,应尽可能地节约能源,尽可能地使用清洁能源,而大力发展以煤为燃料的火力发电与此相违背。答案解析关闭D12345678910知识点2能源的开发与利用3.学习实践科学发展观,可持续发展的理念应当落实到各项工作中。以下做法不符合可持续发展要求的是()A.若可能,出行时尽量使用自行车B.大力开发利用太阳能和风能C.节约用水、用电、用气D.大力发展以煤为燃料的火力发电答案解析解析关闭我国当前工农业生产和人民生活中主要依赖的能源是煤和石油,其中煤占75%,石油占17%。答案解析关闭D123456789104.为应对国际金融危机,中国能源行业转变发展方式,新能源产业振兴规划已在制定之中,我国当前工农业生产和人民生活中主要依赖的能源是()A.核能B.风能C.煤和石油D.潮汐能答案解析解析关闭原煤燃烧生成大量的二氧化碳,原煤若不经过脱硫则含有硫化物,燃烧时生成的气体中含有二氧化硫。二氧化碳是产生温室效应的气体,大量的二氧化硫在空气中遇到雨水形成酸雨,因此三峡工程有助于控制温室效应和酸雨的形成,故A、C项正确,B、D项与燃煤无关。答案解析关闭D12345678910知识点3能源与环境5.(双选)我国三峡工程提供的水电,相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电厂产生的电能,因此三峡工程有助于控制()A.温室效应B.白色污染C.酸雨的形成D.农药、化肥的污染答案解析解析关闭城市建筑随意使用玻璃幕墙也会造成光污染,因为光反射会影响其他人的工作和休息;彩电、空调、手机等家用电器在使用时会产生电磁辐射,危害人体健康;石油、煤在使用时会产生有害气体,污染环境。答案解析关闭D123456789106.关于能源与环境,下列说法正确的是()A.光的应用不会造成环境污染,城市建筑可以随意使用玻璃幕墙B.彩电、空调、手机等家用电器在使用中,对人和环境不会产生任何不利的影响C.石油、煤、天然气的开采和使用不会造成环境污染和生态破坏D.太阳能是一种既无污染,又取之不尽的新能源答案解析解析关闭太阳能属于清洁能源,对环境无污染,故A项正确;太阳能属于一次能源,故B项正确;太阳内部时刻都在发生聚变,释放出巨大的能量,故C项错误;光电池可以将太阳能转化为电能,故D项正确。答案解析关闭D12345678910知识点4太阳能7.下列关于太阳能的说法中不正确的是()A.使用太阳能不会给环境带来污染B.太阳能属于一次能源C.太阳内部时刻在发生裂变,释放出巨大的能量D.光电池可以把太阳能转化为电能答案解析解析关闭核能、化石能源等在使用时,或多或少都会产生污染,只有太阳能安全、无污染。答案解析关闭B123456789108.能源的开发和利用在“两型”社会的建设中起着很重要的作用。下列能源中,在使用时最安全、最清洁的是()A.煤气B.太阳能C.电能D.核能答案答案关闭用集热器把水等物质加热用太阳能电池把太阳能转化为电能太阳能电池太阳能热水器太阳灶123456789109.目前直接利用太阳能的方式有两种:一种是;另一种是。直接利用太阳能的装置有、和。答案解析解析关闭核电站所使用的核燃料是铀,利用可控制的核裂变放出的核能先转化为内能,再转化为机械能带动发电机发电,从而转化为电能,核电站产生的核废弃料具有辐射性,不能够随意当生活垃圾处理。答案解析关闭B12345678910知识点5核能10.关于核电站,下列说法正确的是()A.核电站所使用的核燃料是煤和石油B.核电站核反应堆发生的是可以控制的核裂变C.核电站发电过程中的能量转化:核能→内能→电能→机械能D.核电站产生的核废弃料可以当作生活垃圾来处理