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1、精品名师归纳总结第 17 章 能源与可连续进展【中考透视】能源问题在以往的中考命题中不是必考的内容,但新课程标准要求把握学问的面更广, 而且环境和能源问题又是当今社会的热点问题之一,国家试验区命题中经常涉及能源问题的考查,只是对核能这一学问点考查的要求不很高,主要考查技能,如能源种类的划分和核能、太阳能的利用等题型以挑选题和填空题为主,试卷的难度较低,分值约占2 3【学问网络图示】能源:凡是为人类供应能量的物质资源都叫做能源化石能源可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结能源家族能源按生成岁月分类按获得途径按再生与否生物质能一次能源二次能源不行再生能源可再生能源可编辑资料 - - -
2、欢迎下载精品名师归纳总结可与原子与原子核持定义:原子核分裂或聚合时释放出的惊人能量续核能发核能与内能不同展定义:把重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应叫做裂变裂变链式反应:用中子轰击铀235 原子核,铀核分裂时释放出核能,同时仍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核致一系列铀核连续裂变,并释放出大量核能,这就是链式反应能定义:核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程聚变聚变比裂变释放更多的核能聚变的优越性聚变材料氘核的来源丰富通过可掌握聚变来利用核能,有望完全解决能源问题可掌握核裂变反应堆可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结裂变和聚变的
3、应用不加掌握核裂变原子弹可掌握核聚变第三代新能源不加掌握核聚变氢弹可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结太阳能太阳中轻核聚变辐射的核能辐射方式:光和热可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结太阳能生物质能来自于太阳能太阳能的价值化石能源来自于太阳能几乎全部可利用的能源都来自风能、水能来自于太阳能于太阳能利用生物质能、风能、水能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结太阳能的利用间接利用直接利用利用化石能源用集热器把水等物质加热利用太阳电池把太阳能转化成电能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第一次能源革命起始
4、钻木取火主要能源柴薪能源连续时间 1 万年过度依靠水土流失和沙漠化可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结能可连续性源适当利用可再生可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结与可持续能源革命发展奉献积存了悠久的人类文明起始蒸汽机的创造主要能源化石能源其次次能源革命可连续性 连续时间 200 多年可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第三次能源革命空气污染、温室效应、环境破坏化石能源采掘殆尽奉献推动现代文明高度进展以核能为代表能大规模替代目前的常规能源石油、煤炭、自然气可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结21 世纪的能源趋势:能源需求量剧增,化石能源可能枯竭空
5、气污染废物可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结能源与可连续进展能耗对环境影响有害辐射水土流失足够丰富足够廉价可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结【名师解读】将来抱负能源的四个条件技术成熟足够安全,清洁可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一、学问性专题专题 1 能源的分类例 1 日 在水、面粉、石油、铁块、自然气、牛肉等物质中,属于能源的物质是,属于化石能源的是,属于生物质能的是分析 凡是能够供应能量的物质资源,都属于能源,所以都是能源物质通常情形下铁块不能供应能量,所以不是能源煤、石油和自然气是古代的动植物经过漫长 的的质岁月形成的,属于化石能源面粉、牛肉中
6、存贮有供应人类生命活动需要的化学能,属于生物质能答案:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结例 2 以下能源中既属于一次能源又属于可再生能源的是A 太阳能B 核能C石油D 自然气分析 石油、自然气属于化石能源,是古代的动植物经受漫长的的质变迁形成的,无法在短期内得到大量的补充,所以它们是不行再生能源核能是一次能源,但属于不行再生能源太阳能可以源源不断的获得,属于可再生能源,又是一次能源故正确答案为A 例 3 以下各种能源中,均为不行再生能源的是A 煤、石油、自然气B 太阳能、的热能、风能C电能、的热能、风能D 核能、水能、生物质能分析 的热能、水能、风能和太阳能都是可再生的,煤、自然
7、气、石油、核能都属于不行再生能源故正确答案为A 专题 2 太阳能的利用例 4自从创造了硅光电池以来,人们始终在摸索建立太空太阳能电站的问题,在一些科学家的想象中,太空太阳能电站类似于 一颗处在赤道上空与的球相对静止的卫星,上面安装大容量的太 阳电池,如图17 39 所示(1) 简述你所知道的太阳能应用的两个实例(2) 说出开发和利用太阳能的两个优点(3) 依据你的想象,太空太阳能电站要将电能传到的球可采纳什么方式 .分析 我们所知道的太阳能应用的实例有:植物通过光合作用,把太阳能转化为化学能。太阳能热水器、太阳灶,把太阳能转化为内能。大阳电池,把太 阳能转化为电能等关于开发和利用太阳能的优点有
8、很多,例如:太阳能非常庞大,仅 1 h 到达的球的大阳能,就比目前全世界一年能源生产的总量仍多。大阳能供应时间长期,太阳能这个庞大核能火种,已经“燃烧”了50 亿年,再过 50 亿年它才会燃尽自己的核燃料,对于人类来说,可以说是取之不尽、用之不竭的能源。太阳能分布广,猎取便利,到处可利用,既无需挖掘开采,又无需运输。太阳能清洁、安全,不会给环境带来污染等假如在太空建成大空大阳能电站,要将电能传到的球可采纳微波、激光等方式答案: 1植物的光合作用。太阳能热水器、太阳灶(2) 取之不尽、用之不竭。节约的球资源(3) 微波 或激光等 例 5目前人们直接利用太阳能的方式有两种:其一是把太阳能转化为内能
9、,如。其二是把太阳能转化为电能,如分析 把太阳能转化为内能的装置有太阳能热水器、大阳灶等。把太阳能转化为电能的装置有太阳电池答案:太阳能热水器 太阳灶 太阳电池例 6深圳商报 2004 年 3 月 11 日报道:近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东交民巷,该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板供应,它仍能将余外的能量储存在蓄电池里这种能量转化和储存的方式是 A 太阳能转化为内能,再转化为电能B太阳能转化为电能,再转化为化学能C太阳能转化为内能,再转化为化学能D太阳能转化为电能,再转化为光能分析 太阳 能电池板把它接收到的太阳能转化为电能加以利用,余外的电能再转化为化学能储存在蓄电池里故正
10、确答案为 B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结例 7人们常说,太阳是人类的“能源之母”,从能源能否可以短期内从自然界中得到补充角度看, 太阳能属于能源 填“可再生”或“不行再生”。在石油、自然气、煤、核能中,不是间接来自太阳能的是分析 太阳能可以从自然界中源源不断的得到补充,属于可再生能源。石油、自然气、煤都是千百万年前埋在的下的动植物,经过漫长的的质岁月形成的,而植物的能量来源于光合作用,动物靠植物供应能量,所以它们都是太阳能转化而来,因此它们间接来自大阳能。核能是由于原子核分裂或聚合释放出的庞大的能量,它不是间接来自太阳能答案:可再生核能专题 3 能源消耗对人类生存环境的影响
11、例 8随着“西气东输”,自然气进入扬州市民家庭,小明家已经开头使用自然气了,小明家原先就有个电磁炉,小明想:到底使用哪种能源更划算了.小明开头做试验并收集有关数据:(1) 小明在水壶里放入5000 cm 3 ,20的水,记录下当时的气量表的示数是134 73 m 3, 随后点火并将火调至最大烧水,开头同步计时,当水烧至沸腾时,气量表的读数为134 87 m3,需时 24 min小明查到自然气的热值约为 4 0 107J m3,单价 22 元 m3烧开这壶水,水需要吸取多少热量 .小明家自然气炉具的效率是多少 . 在 1 标准大气压的条件下, c 水 4 2 103J kg (2) 小明又取相同
12、的水在电磁炉上加热,使用功率为1000 W 档正常工作,将水加热至沸腾,需时 30 min 扬州的电费价格为0 5 元度使用电磁炉烧开这壶水,需消耗多少电能.花费多少电费 .(3) 你建议小明家使用哪种能源.请说明 2 点理由解: 1m V1 g cm3 5000 cm 3 5000 g 5 kg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3Q 吸 cmt t0 4 2 10J kg 5 kg 100 20 1 68106J可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结73336可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Q 放 4 0 10Jm 134 87 m6 134 73 m
13、 5 6 10 J可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 Q 吸 Q 放1.6810 J 5.6 106 J0 3 30可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(2) 消耗的电能WPt 1 kW 0 5 h0 5 kW h,花费的电费 0 5 度 0 5 元度0 25 元可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(3) 建议使用电磁炉电磁炉效率 Q 吸 W1.68 106 J 1000W3060s 93 30自然气可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结费用 134 87 m3 134 73 m3 2 2 元 m3 0 31 元 0 25 元,使用自然气会放出二
14、氧化碳等气体,使用电能比较清洁二、规律方法专题专题 4 示意图说明法【专题解读】有些事物的关系抽象而又复杂,仅用文字说明仍不能明白,就需要附上示意图,或按比例精确绘制图表来表示,这就是示意图说明法本章在分析核裂变和核聚变 时用到了示意图说明法例 9 如图 17 40 所示是释放核能的两种方式,请回答以下问题:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(1) 如图甲所示是反应,这是变的原理,如不能人为掌握,是制造弹的原理(2) 如图乙所示是变的示意图,如不能人为掌握,是制造弹的原理分析 发生裂变反应时,会产生很多中子,导致一系列铀核连续裂变,并释放出核能。发生聚变反应时,较轻的核结合成较重
15、的核也释放出庞大的能量答案: 1链式 裂 原子 2 聚 氢专题 5 试验探究法【专题解读】本章的试验探究主要是针对“绿色环保”能源的利用方法,环保和节能程度的比较,新型能源开发的可行性等,一方面是提高试验探究才能,另一方面是提高环保 意识和 开发新能源的爱好例 10太阳能是人类能源的宝库太阳能集热器是直接利用太阳能的一种装置,它可以利用太阳能把水加热太阳能集热器主要由集热板和贮水器两部分组成,如图17 41 所示(1) 贮水器总比集热板的位置高请你猜想这样做的缘由(2) 利用相关学问说明并用试验验证你的猜想答案: 1水在集热板中被加热后,温度上升,热水上升, 冷水下降,以便集热板对冷水连续加热
16、2 说明:水在4 时密度最大,水温上升其密度减小,向上流淌,冷水密度大向下流淌,形成对流,保持集热板中的水温较低,以利于对水连续加热试验验证举例:将一桶或盆 水要有肯定深度 放在太阳光下晒一段时间,用手测试上层和底部的水温,就上层的水温高于底部的,证明热水浮在上层取一烧杯冷水,用酒精灯加热烧杯底部,底部水温上升后热水上升,上层的低温水下降,能观看到水形成的对流【解题策略】针对要解决的问题,大胆提出猜想,再设计试验进行验证,这也是科学讨论的一般方法【沙场点兵】一、挑选题 1我国目前使用的能源中,所占比重较大的是 A 水能和核能B 煤和的热能C煤和石油D 太阳能2,自然界中有些能源一旦消耗就很难再
17、生,因此我们要节约能源在以下能源中,属于不行再生能源的是A 风能B 水能C太阳能D 石油3. 我国提出要建设“资源节约型、环境友好型”社会,“安全、清洁”是今后能源开发和利用的方向以下能源最符合这一要求的是A 石油B 太阳能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C煤炭D 核能4. 关于太阳能的利用,以下说法中正确选项A 对人类来说,太阳能几乎可以说是取之不尽、用之不竭的永久性能源B太阳电池可以将太阳能转化为光能 C风能电站是直接利用太阳能的一个例子D太阳能热水器将太阳能转化为电能再将水加热5节约能源的有效措施是A 采纳新技术更新改造落后的设备B 大量利用太阳能C大量开采使用煤和自然气
18、D大力开发新能源 6太阳内部进行着大规模的核反应是A 核裂变B 核聚变C核聚变和核裂变D 无法确定7永久性的解决人类对能源需求的根本方法是 A 充分利用的球上的能源B 尽量节约能源C提高能源利用率D依靠科学技术,不断开发新能源 8有这样一句顺口溜反映了近几十年来我国河流的水污染日趋严峻:“七十岁月,淘M 做菜,八十岁月,浇花浇灌,九十岁月,鱼虾绝代”,提高环保意识,防止环境污染是每一个公民的责任以下有关说法中正确选项 来源 :学科网 A 利用工业废水直接浇灌农田,可以节约用水B洗衣服时尽可能使用污染小的无磷洗衣粉C将废旧干电池统一收集,集中填埋D将城市的生活垃圾回收后在郊区焚烧9长江三峡大坝于
19、2006 年 5 月 20 日全线建成三峡库区每年将为我国供应850 亿千瓦时清洁、廉价、可再生的水资源三峡工程的意义仍在于削减温室气体的排放提高防洪才能节约煤和石油资源防止的震的发生 A B CD 10进展经济和爱护环境是当前经济建设中的热门话题,从提高生活水平动身,有人认为进展经济最重要,也有人认为爱护环境才是最重要的,图 17 42 中漫画反应的观点是 来源 :学+科+网 A 经济比环保重B环保比经济重C经济与环保等重D经济与环保都不重二、填空题11. 能源的分类方法有多种,依据能否从自然界直接猎取,我们可将能源分为能源和能源,依据能源能否再生,可将能源分为能源和能源,依据人们对能源利用
20、时间的长短,可将能源分为能源和能源12. 月球是一个核聚变原料宝库,仅其尘埃中的聚变材料氦核,就足够人类使用上万年,目前核能在很多经济发达的国家已经成为常规能源,它是填“可或“不行”再生能源,与火力发电相比,核能发电的优点之一是核电站只需消耗很少的核燃料,最终产生大量的能13. 水能和石油是两种重要能源,其中属于不行再生能源的是在利用风能、煤、的热能的过程中,对环境污染较大的是。太阳能是一种既无污染,又取之不尽的能源,利用太阳能发电是将太阳能转化为能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结14. 依据能量的转化和守恒定律可知,能量在转化或转移的过程中,其总量电能可以使电灯发光,同时产生
21、内能散失在空气中,但这些内能却无法转化为电能,该现象说明能量的转化具有15. 如图17 43 所示,风力发电有利于推动 填“可再生”或“不行再生” 能源的开发利用和生态环境的爱护。华中的区首座电场湖北北通山九宫山电场的开工建设,既为奇妙秀美的九宫山增加了一道亮丽的风景,又促进了咸宁市能源结构的转变,工作时的能量转化是:风车带动发电机,发电机将能转化为能发电机是依据现象制成的16. 乙醇是生物质能,属于填“一次”或“二次”再生能源 2021 年 4 月起广西使用乙醇汽油作为机动车的动力能源,完全燃烧0 14 kg 的乙醇汽油放出的热量为6 3 106 J,它的热值为J kg17. 滑雪运动员从山
22、上滑下,运动得越来越快,这是重力势能转化为的过程,国家制定很多节约能源、削减污染物排放的措施,提倡开发利用太阳能,与利用化石能源相比,利用太阳能对环境18. 电能可以使电灯发光,同时产生内能散失在空气中,但这些内能却无法转化为电能汽车制动过程中,动能转化为的面、轮胎、空气的内能,这些内能同样无法自动的转化为机械能再用来开动汽车这些现象均说明能量的转化具有以上能量的转化过程中,能的总量, 填“增大”“削减”或“不变” 三、简答题19. 在能源贫乏的日本,的热已得到广泛应用由于深度在l00 m 左右的的热一年四季基本保持在 20左右,所以日本普遍在的下l00 m 左右开采的热资源其做法是:先打一个
23、深 100 m 左右的孔,在孔内安置一套管子,内外套管分别形成出水管和进水管,接在的面蛇形的散热管上,形成一个封闭循环水路全部管中先灌满清水,使用时用水泵使封闭管路内的清水循环这套装置在酷热的夏天能降温,在冰冷的冬季能取暖试说明利用这套装置降温顺取暖的工作原理 四、试验探究题20. 如图 17 44 所示是煤的形成示意图,看图后探究以下问题(1) 古代植物,通过作用,将太阳能转化为生物体的能存贮起来,因此,煤燃烧释放出的能量最初来自于(2) 在植物泥炭褐煤煤的漫长形成过程中,形成煤的物质受到压力越来越,物质的密度将越来越(3) 估计:与褐煤相比,煤的热值较(4) 有关煤的形成,你仍有什么想法.
24、五、运算题21. 某的区五月份每天1 m2 的面积在 1 小时内获得的太阳辐射能的平均值为3 5 4106 J现有一太阳能热水器,它的18 支集热管有效面积为1 8 m2 ,太阳辐射能的50被可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结水吸取,如要把水箱里100 kg 水从 20加热到 50,需要多少小时.22. 太阳能是 21 世纪重点进展的能源之一太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车如图17 45 所示是一辆太阳能试验车,车上太阳能电池接收太阳能的面板的有效面积为S 8 m2,太阳光照耀到电池板每平方 M 面积上的辐射功率为P0 1
25、 kW ,在晴朗的天气,电池对着太阳产生的电压为U 120 V ,并对车上的电动机供应I 10 A 的电流,试 问:(1) 太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少.(2) 假如这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75,当汽车在水平路面上 匀速行驶时,受到的牵引力为 150 N ,就汽车的行驶速度是多大. 来源: 学。科。网 Z。X 。X 。K23. 中同学李明在某单位发觉一种现象,这个单位有200 人,每天早晨上班时工作人员总要倒掉暖水瓶中剩余的水而重新打一壶开水,他认为这样太铺张了,为此他想做如下计33算来证明请帮助他完成 水 1 010kg mW Fs36c 水 4 210J
26、kg 1 kW h3 6 10 J水的沸点: 100G mgg 10 N kg Qcmt mV(1) 如每人用的暖水瓶盛水2 kg,被倒掉的剩余的水是0 8 kg 如每个月上班时间按22天运算, 200 人一个月铺张水多少千克.(2) 设剩余的水的温度是80,把 200 人一个月铺张的水从20烧到 80,需要的热量是多少 .(3) 如上述能量由电能转化而来,每个月用电多少度.如按 0 52 元度运算,每个月需资金多少元 .参考答案1. C 提示:目前,我国的常规能源是煤、石油等化石能源2. D 提示:不行再生能源是短期内从自然界中得不到补充的能源,如石油、煤、天然气是典型的不行再生能源风能、水
27、能、太阳能都能在短期内再生,属于可再生能源3. B 提示:安全、清洁的能源是太阳能,石油、煤炭和核能均会造成环境污染4. A 提示:太阳电池是将太阳能转化为电能。风能电站是间接利用太阳能。太阳能热水器是将太阳能转化为内能5. A 提示:改造落后的设备,可提高能源利用率,从而节约能源6 B 提示:太阳内部氢原子核在高温下发生聚变7. D 提示:目前的常规能源都是不行再生能源,总有一天会用完,开发新能源是解决能源需求的根本方法8. B9. A 提示:三峡电站不仅能为我们供应大量的清洁、廉价的电能,而且它的意义仍在于削减温室气体的排放,节约煤和石油资源,提高防洪才能10. C提示:利用杠杆平稳原理说
28、明 11一次 二次 可再生不行再生常规 新12不行 电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结13. 石油 煤 电14. 保持不变 方向性15. 可再生 机械 电 电磁感应16二次 4 510717. 动能 污染小18. 方向性不变 提示:依据能量守恒定律,各种形式的能量都可以相互转化,但能的总量保持不变,而能的转化又具有方向性,是不行逆的19. 由于的下水温在20左右,所以夏天的下水到的面上能从空气中吸取热量,使空气降温。冬天的下水到的面上能将热量传递给比它温度低的空气,空气温度便上升这样起到了节约能源的目的20. 1光合 化学 或生物质 太阳 2 大 大 3 大 4 略21. 解:
29、设所需时间为t,依题意, 50Q 太阳 Q 吸水 ,由于 Q 吸水 c 水 m 水 t,100 kg 4 2 103J kg 50 20 50 3 5 106J h m 2 1 8 m2 t,t 4 h22. 解: 1 太阳能电池的面板接收到太阳能的功率为P P0S 103W m 2 8 m2 8000 W转化为太阳能汽车的电功率为P 电 UI 120 V 10A 1200 W太阳能光电转换效率可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结为 1 P电 100 1200 W 100 15 2 设汽车的机械效率为 2 ,就汽车的机可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P8000 W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结械功率为P 机 P 电 2 1200 W 75 900 W当汽车匀速行驶时,P 机 Wt Fs t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Fv, v P机 900W6m s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F150 N23解: 1m 0 8 kg 22 200 3520 kg 2Q cm t 4 2 103J kg 3520 kg 80 20 8 9 108J 3W Q 8 9 108J 247 kW h 0 52 元kW h 247 kW h128 元可编辑资料 - - - 欢迎下载
限制150内