資源簡介

(共19張PPT)
章末總結(jié)
知識整合
專題歸納
專題訓練
第二十二章 能源與可持續(xù)發(fā)展
專題1　裂變和聚變
例1 科學家通過不懈努力,找到了獲得核能的兩個途徑:　　　　和　　　　。
例如,氘核與氚核在超高溫和高壓下結(jié)合成新的原子核——氦核,這是　　　　。
裂變　
聚變　
聚變　
裂變和聚變是兩種核反應過程。這兩種過程都釋放巨大的能量,但是聚變釋放的能量更大,聚變也是太陽和其他恒星內(nèi)部發(fā)生的主要反應。
1.目前人類對于重核裂變技術(shù)掌握得比較成熟,所以核電站都是利用核裂變工作的。核裂變中,用　　　 　(填“質(zhì)子”“中子”或“電子”)轟擊質(zhì)量比較大的(鈾)原子核,使其發(fā)生裂變。核裂變時發(fā)生的反應稱為　　　　反應。
2.科學家正在積極探索實現(xiàn)可控的核聚變,海水中蘊藏著豐富、可以實現(xiàn)聚變的氘核。通過可控核聚變利用核能,有望徹底解決人類所面臨的能源問題。下列物體中利用核聚變的是(　　)。
A.核電站　　　　B.原子彈 C.氫彈 D.核潛
中子　
鏈式　
C　
專題2　能源與可持續(xù)發(fā)展
例2 能源危機是當今世界各國共同面臨的問題。對此,下列措施可行的是(　　)。
A.長久離家時,電器關閉即可
B.停止使用化石能源
C.用核電站代替目前所有的發(fā)電站
D.積極開發(fā)新能源
D　
由于世界人口的增加和經(jīng)濟的不斷發(fā)展,能源的消耗量持續(xù)增長。地球上的化石能源有限,能源的利用還是有條件和代價的,所以為了應對能源危機,除了節(jié)約能源,我們還要考慮能源的可持續(xù)發(fā)展。一方面提高能源的利用率,減少能源使用過程中對環(huán)境的破壞;另一方面,要發(fā)展新的理想能源。
3.關于下列交通工具中使用的能源,說法正確的是(　　)。
A.氫能源公交車使用的是二次能源
B.高速列車使用的電能屬于一次能源
C.飛機使用的燃油是可再生能源
D.輪船使用的柴油屬于清潔能源
A
4.隨著全球環(huán)保意識的增強和科技的飛速進步,電動汽車進入到我們的生活中。下列說法不正確的是(　　)。
A.電動汽車的電池在充電時,化學能轉(zhuǎn)化為電能
B.電動汽車對環(huán)境的污染比燃油車小
C.電動汽車電動機的效率一般高于熱機
D.電動車使用的電能屬于二次能源
A
專題1　裂變和聚變
1.關于核能的利用,下列說法正確的是(　　)。
A.核能是不可再生能源
B.核電站“華龍一號”利用核聚變產(chǎn)生能量
C.核燃料中的鈾原子核由大量質(zhì)子和電子組成
D.通過改進科學技術(shù),可以讓核電站的能源轉(zhuǎn)化效率達到100%
A　
2.下列關于核能的說法錯誤的是(　　)。
A.核燃料向外輻射的γ射線屬于電磁波
B.核電站利用核反應堆通過可控核裂變釋放核能
C.核反應堆將核能直接轉(zhuǎn)化為電能
D.核廢料具有放射性,一般深埋在人煙稀少的地方
C　
3.江門中微子實驗裝置可捕捉“幽靈粒子”——中微子。中微子的發(fā)現(xiàn)跟一起“能量失竊案”有關,最初在研究β衰變時,科學家發(fā)現(xiàn)衰變后產(chǎn)生的電子能量比理論預測值小,這違反了　　　　守恒定律,為解釋這一現(xiàn)象,科學家提出了中微子這一概念。核電站是中微子的一個重要來源,目前核電站是利用可控制的核　　　(填“裂變”或“聚變”)釋放的能量來發(fā)電的,核能是　　 　　(填“可再生”或“不可再生”)能源。
能量　
裂變　
不可再生　
4.我國自主研發(fā)的 “玲龍一號”體積小、占地小、發(fā)電功率大,核反應過程如圖所示,該過程通過　　　　(填“核裂變”或“核聚變”)釋放巨大的核能,核能屬于　　　　　(填“可再生”或“不可再生”)能源。
核裂變　
不可再生　
5.在實現(xiàn)“雙碳”目標的過程中,以光伏為代表的　　　 　(填“可再生”或“不可再生”)能源成為其中的主力軍。光伏發(fā)電是將太陽表面發(fā)生　　　 　(填“核聚變”或“核裂變”)釋放的光能轉(zhuǎn)化為電能。
6.新一代“人造太陽”中國環(huán)流器二號M裝置已經(jīng)建成并發(fā)電,它是讓含有質(zhì)子和　　　　的氫原子核在超高溫下發(fā)生　　　　(填“裂變”或“聚變”),從而獲得巨大核能的研究裝置。這與　　　　(填“原子彈”或“氫彈”)獲得能量的方式相同。
可再生　
核聚變　
中子　
聚變　
氫彈　
專題2　能源與可持續(xù)發(fā)展
7.關于能源與可持續(xù)發(fā)展,下列說法正確的是(　　)。
A.能量是守恒的,故不會有能源危機
B.能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化具有方向性,因此要節(jié)約能源
C.核電站的發(fā)電量大,可以替換所有火力發(fā)電站
D.煤、石油、天然氣都可以在自然界源源不斷地得到,它們都是可再生能源
B　
8.我國在能源、材料和通信等領域成就斐然。下列說法正確的是(　　)。
A.可燃冰、石油都屬于可再生能源
B.超導材料可以用于制作輸電導線
C.地面控制中心通過超聲波與空間站中的航天員通信
D.核聚變裝置“中國環(huán)流三號”獲得核能的方式與核電站相同
B　
9.太陽能是人類能源的寶庫,下列有關太陽能的說法正確的是(　　)。
A.太陽能是核裂變釋放的核能
B.太陽能是一次能源
C.太陽能是不可再生能源
D.太陽能電池可以將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B
10.無人駕駛的太陽能汽車可以實現(xiàn)自動駕駛和遠程操控,利用車頂?shù)奶柲茈姵匕逄峁┠茉础Ｌ柲苁恰　　　?填“一次”或“二次”)能源,遠程操控太陽能汽車的指令是通過　　　　傳遞給汽車的。
11.在生產(chǎn)和生活中常用的煤、石油、天然氣、太陽能中,屬于可再生能源的是　　 　　 ,實現(xiàn)“低碳生活”的途徑之一是減少和控制　 　 　　(填“可再生能源”或“不可再生能源”)的使用量。
一次　
電磁波　
太陽能　
不可再生能源　(共26張PPT)
第二十二章　能源與可持續(xù)發(fā)展
第3節(jié)　跨學科實踐：為節(jié)約能源設計方案
素養(yǎng)分層評價
課標知識導學
項目式學習單
一、課標要求
1.知道生產(chǎn)生活中能量守恒的實例。有用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點分析問題的意識。
2.從能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度認識效率。
3.列舉能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性的常見實例。
4.從能源開發(fā)與利用的角度體會可持續(xù)發(fā)展的重要性。
二、學以致用
1.查找資料,了解空調(diào)的能效等級與能效比的含義,并了解它們之間的關系。
2.觀察學校的能源利用情況,列舉存在能源浪費或利用效率偏低的例子,撰寫一份學校節(jié)能提效的報告。
項目主題:制訂優(yōu)化自己家庭能源使用的具體方案。
項目實施:
1.調(diào)查家中能源使用的情況,并在表格中填寫相應的情況。

2.根據(jù)你的調(diào)查結(jié)果,你覺得家中在哪些方面的能源使用可以優(yōu)化 其中有哪些是要優(yōu)先改進的
3.優(yōu)化能源使用的方法不止一種。例如,可以在家中使用太陽能等新能源,也可以利用技術(shù)手段來提高現(xiàn)有能源的使用效率,還可以從自身做起,通過優(yōu)化家庭用車等行為來節(jié)約能源,減少浪費……你想利用哪些方法
4.在確定節(jié)能方法時,需要從哪些角度分析 例如,如果打算用新能源汽車取代家中的傳統(tǒng)燃油汽車,那么從是否節(jié)約能源的角度,應該收集哪些證據(jù) 怎樣分析 從能否滿足人們使用需要的角度,又應該收集哪些證據(jù) 怎樣分析
5.制訂與檢驗設計
方案一:對房屋進行改造,加裝保溫層來節(jié)約能源。
(1)選取材料:對各種保溫材料進行評估,從中選取兩種保溫材料。
經(jīng)過評估,你選取的保溫材料為: 。
(2)確定房屋保溫的設計方案。
(3)制作一個簡易模型來模擬我們的家,通過測試來檢驗方案是否有效。
方案二:為家庭用車提供建議。
(1)當前主流新能源汽車主要分為純電動汽車(BEV,完全依賴電池驅(qū)動)和插電式混動汽車(PHEV,可外接充電的油電混合車型)。請針對市場在售車型開展調(diào)研,分類整理純電動和插電式混動兩大技術(shù)路線的具體車型。
純電動汽車: 。
插電式混動汽車: 。
(2)選取分析對象,查詢新能源汽車與燃油汽車能耗對比。
(3)以你選取的新能源汽車對象為例,與傳統(tǒng)燃油汽車相比,該款新能源汽車是否滿足你家的日常使用需要
(4)除了節(jié)能和環(huán)保,你認為還有沒有其他因素能促進新能源汽車的發(fā)展
項目分析:
請估算,如果你的家庭按照設計方案優(yōu)化能源的使用,那么每年會節(jié)約多少能源 如果全國所有家庭都采取類似的節(jié)能措施,那么會節(jié)約多少能源
展示交流:
1.推動綠色發(fā)展,促進人與自然和諧共生。下列行為屬于合理利用能源和節(jié)約能源的是(　　)。
A.家里來客人盡量使用一次性杯子
B.手機充電完畢,不及時拔下充電器
C.多安裝景觀燈,使城市更美
D.鼓勵短距離出行時騎自行車或坐公交車
D　
2. 某項目化學習小組以“中山綠色發(fā)展探秘”為主題,開展了項目化實踐活動,探尋中山市居民節(jié)能低碳生活方式。
(1)中山市通過多措并舉,宣傳推廣綠色節(jié)能低碳知識,中山市居民更是把綠色節(jié)能低碳理念轉(zhuǎn)化為日常的自覺點滴行動中,切實做到:①隨手關燈;②不讓用電器處于待機狀態(tài);③盡量使用節(jié)能燈。根據(jù)公式W=Pt可知,方式③可以節(jié)約用電的理由是
　 。
(2)項目小組同學還了解到,階梯電價、分時電價等計費方式也會大大提高人們節(jié)約用電的意識。以下是實施分時電價的具體方案:
節(jié)能燈的功率小,相同時間內(nèi),消耗的電能少　
某同學家第一天早8:00、晚21:00和第二天早8:00這三個時刻電能表的示數(shù)分別如圖所示,則她家這天應付電費　　　　　　元。
5.6　
用電時段 時段范圍 電價
高峰期 第一天8:00~21:00 0.55元/(kW·h)
低谷期 21:00~第二天8:00 0.30元/(kW·h)
第一天早8:00 第一天晚21:00 第二天早8:00
3.在跨學科實踐課上,某小組開展了“設計太陽能小車”的項目化學習活動。下面是該小組同學交流會的實踐過程。
【項目主題】
(1)設計太陽能小車。
(2)優(yōu)化太陽能小車電力系統(tǒng)。
【項目實施】
(3)設計太陽能小車。
太陽能小車的核心是太陽能電池板;太陽能電池板工作時,是將太陽能轉(zhuǎn)化為　　　　能,再帶動電動機工作,其中電動機的工作原理是　 　 。
電　
通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動　
(4)優(yōu)化太陽能小車電力系統(tǒng)。
小組同學發(fā)現(xiàn),太陽能發(fā)電受光照強度影響,在光照不足時小車的動力減弱,用來補充光照不足時的能量缺口。在光照充足時,可為蓄電池充電,此時太陽能電力系統(tǒng)在電路中相當于　　　　;光照不足時,蓄電池為小車提供電能,此時蓄電池內(nèi)發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是　　　　 　　　　　。
【項目拓展】
太陽能汽車是一種靠太陽能來驅(qū)動的汽車,相比傳統(tǒng)熱機驅(qū)動的汽車,太陽能汽車是真正的零排放,太陽能汽車被諸多國家所提倡。
電源　
化學能轉(zhuǎn)化為電能　
若一輛太陽能汽車在水平路面上以最大機械功率800 W運動,一段時間后再將功率減小到P,并保持此功率運動,其運動的v-t圖像如圖所示,運動過程中汽車受到的阻力恒定不變,則阻力為　 N,P的大小為　　　W。
80　
480　
4.為滿足人民群眾多樣化的住房需求,許多地區(qū)對老舊小區(qū)樓房增加了外墻保溫改造這一項目。某物理興趣小組在綜合實踐中對保溫材料的各種性能及其應用進行了研究。下表中為市場上三種常用的保溫材料相關信息,其中傳熱系數(shù)W越大,保溫效果越差。
保溫材料名稱 傳熱系數(shù)W/(m2·k) 防火性能 最高使用溫度/℃ Z/(kg·m-2)
聚氨酯泡沫 0.033 阻燃B1級 75 1.4
聚苯乙烯泡沫 0.042 阻燃B1級 65 1.0
巖棉 0.065 不燃A級 600 2.4
(1)某地秋冬季氣溫普遍較低,結(jié)合題干信息,你建議該地區(qū)房屋改造選擇哪種保溫材料 請說明理由。
(2)選擇保溫材料時,密度是重要考慮因素,小光發(fā)現(xiàn)表格缺少密度信息,于是對三種保溫材料的質(zhì)量和體積進行測量,其中一種樣本的質(zhì)量為0.8 g,體積為40 cm3,求該樣本材料的密度。
(3)小明發(fā)現(xiàn),表格中參數(shù)“Z”的單位與密度“ρ”很相似,猜想“Z”與“ρ”在數(shù)值上可能有一定關系,即當保溫材料厚度一定時,可以推導出“Z”與“ρ”的關系。若(2)中樣本材料的厚度為5 cm,請根據(jù)小明的猜想,結(jié)合(2)中的信息,計算出該樣本材料的Z值,并判斷該樣本材料的名稱。
答案：(1)根據(jù)題意可知,保溫材料的傳熱系數(shù)W越大,保溫效果越差,由于該地區(qū)秋冬季氣溫普遍較低,所以該地區(qū)房屋改造時,應選擇聚氨酯泡沫作為保溫材料。
(2)該樣本材料的密度為20 kg/m3。
(3)該樣本材料的Z值為1 kg/m2,是聚苯乙烯泡沫。
5.在跨學科實踐課上,某小組開展了“設計太陽能路燈照明系統(tǒng)”的項目化學習活動。下面是該小組同學交流的實踐過程。
【項目主題】
①設計制作太陽能照明電路。
②設計太陽能路燈照明系統(tǒng)。
【項目實施】
(1)小明先設計了如圖甲所示的電路,連接好電路后,放到陽光下,閉合開關,燈泡發(fā)光。此電路中　　　　 提供電能。
太陽能板　
(2)考慮到太陽能板只能在白天將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,而路燈需在晚上實現(xiàn)照明,因此該照明系統(tǒng)要在白天儲能,晚上進行照明,于是增加了蓄電池和光控開關(光控開關S在明亮環(huán)境自動接b,在較暗的環(huán)境自動接a)來實現(xiàn)這一功能,設計的電路如圖乙所示。請簡要說明該路燈照明系統(tǒng)白天和晚上的工作過程: 　 .
。
白天光能轉(zhuǎn)化為電能,然后轉(zhuǎn)化為化學能存儲起來, 　
等到了晚上再將化學能轉(zhuǎn)化為電能,然后通過路燈轉(zhuǎn)化為光能　
【項目拓展】
小明家附近的一條路想要安裝100盞路燈,要求路燈高6 m,每晚照明時間8 h。小組同學建議安裝太陽能路燈,下表是小組成員為這條路選用的路燈的元器件及參數(shù)。
太陽能路燈部分技術(shù)參數(shù)表 燈桿 燈桿高6 m,燈臂長1 m
LED燈 12 V/30 W
太陽能板 單晶片電池板12 V/70 Wp
蓄電池 直流電壓12 V,電池容量900 W·h
(3)根據(jù)以上信息可知,蓄電池的容量900 W·h=　　　　　J。由于陰天陽光不足,太陽能板幾乎無法給蓄電池充電,所以這個太陽能照明系統(tǒng)能夠在連續(xù)陰天的情況下至少保證　　　　　天晚上的正常照明。(假設蓄電池能夠釋放儲存的全部電能)
(4)請寫出相比于普通路燈,太陽能路燈的優(yōu)點　　　　　　　。(一條即可)
3.24×106 　
3　
節(jié)能環(huán)保　
6.在交通運輸中,常用“客運效率”來反映交通工具的某項效能。“客運效率”表示每消耗單位能量對應的載客數(shù)和運送路程的乘積,即客運效率。目前我國大力發(fā)展新能源汽車,已知某品牌新能源汽車充滿電一次僅需2 h,耗電32 kW·h,在滿載4人的情況下可行駛200 km。而普通燃油轎車在滿載5人的情況下,100 km油耗為8 L,已知:汽油的熱值為4.6×1J/kg,汽油的密度為0.71×1kg/m3。
(1)求新能源汽車與普通燃油轎車的“客運效率”之比。
(2)從科學角度分析,新能源汽車未來獲得快速發(fā)展的優(yōu)勢和短板各是什么。(各寫出一條)
答案：(1)4∶1
(2)優(yōu)點:可以節(jié)約化石能源,減少環(huán)境污染。
缺點:在蓄接能源時,所用的時間太長,即一次充電需要2 h。(共17張PPT)
第二十二章　能源與可持續(xù)發(fā)展
第1節(jié)　能源利用的現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)
關鍵能力訓練
素養(yǎng)分層評價
必備知識導學
學習任務清單
序號 學習任務 核心素養(yǎng)
1 能列舉出不同歷史時期人類利用的主要能源 科學思維
2 能列舉常見的能源并分類 科學思維
3 了解我國和世界的能源狀況及面臨的挑戰(zhàn) 科學態(tài)度與責任
4 知道能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有一定的方向性 物理觀念
知識點一　人類利用能源的歷程
1.鉆木取火在人類利用能量的歷史上非常重要。從利用自然火到利用人工火的轉(zhuǎn)變,開啟了以　　　　作為主要能源的時代。
2.蒸汽機的發(fā)明是人類利用能源的新里程碑。人類從此逐步以機械動力代替人力和畜力,主要能源由柴薪轉(zhuǎn)向　　,人類進入工業(yè)化社會。
3.我們今天大規(guī)模使用的煤、　　　　和　　　　,是千百萬年前埋在地下的動植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的,所以稱為　　　　能源。
柴薪　
煤　
石油　
天然氣　
化石　
4.可再生能源　 　　　在短期內(nèi)從自然界得到補充;不可再生能源　　　　在短期內(nèi)從自然界得到補充。
5.可以直接從自然界獲得的能源為　　　　次能源;不可以從自然界直接獲取,必須通過消耗一次能源才能得到的能源為　　　　次能源。
例1 “立式大風車”是一種由風力驅(qū)動使輪軸旋轉(zhuǎn)的機械。下列與大風車所用能源同屬于可再生能源的是(　　)。
A.太陽能　　　　 B.天然氣
C.石油 D.煤
可以　
不能　
一　
二　
A　
例2 新能源純電動汽車以車載電源為動力,電源的電能轉(zhuǎn)化為機械能,驅(qū)動電動機帶動車輪行駛,電能屬于(　　)。
A.一次能源 B.二次能源
C.可再生能源 D.不可再生能源
知識拓展:　加油站提供的是汽油和柴油,它們是從石油中提煉出來的,提煉的過程中消耗了一次能源,所以它們屬于二次能源。
B　
知識點二　能源利用面臨的挑戰(zhàn)
1.汽車制動時,由于摩擦,動能轉(zhuǎn)化成了輪胎、地面和空氣的內(nèi)能,這些消耗的能量不能再自動地用來驅(qū)動汽車。同樣,熱量只能　　　　從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體,不能相反。這說明,涉及熱現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程是有　　　　性、　　　　的。
2.人們是在能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中利用能量的。能源的利用是　　　　　的,我們所能利用的能源是　　　　　的。
3.在耗用各種能源時,不可避免地會對　　　　造成影響。因此,開發(fā)新能源、更好地利用已知能源,是全球范圍內(nèi)的重要課題。
自發(fā)地　
方向　
不可逆　
有條件　
環(huán)境　
有限　
例3 能源危機是當今世界各國共同面臨的問題。為了應對能源危機,下列措施可行的是(　　)。
A.為了避免污染環(huán)境,要關閉所有的火力發(fā)電站
B.能量是守恒的,所以不用節(jié)約能源
C.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有方向性,不是什么能源都能無條件使用,所以我們要積極開發(fā)新能源并節(jié)約使用已知能源
D.太陽能是可再生能源,沒必要節(jié)約使用
知識歸納:　能源與能量是兩個不同的物理量,能源是能為人類提供能量的物質(zhì)資源,能量是物體做功本領的一個量度,能源的利用過程實質(zhì)是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程。
C　
知識點一　人類利用能源的歷程
1.目前廣泛使用的化石能源屬于　 　　　(填“可再生”或“不可再生”)能源,風力發(fā)電過程中,　 　　　能轉(zhuǎn)化為　　　　能。
2.關于能源,下列說法正確的是(　　)。
A.煤、石油、天然氣都是可再生能源
B.電能是一次能源
C.水能是可再生能源
D.太陽能是二次能源
不可再生
機械(風)　
電　
C　
3.氫能源公交車與燃油公交車相比,有環(huán)保無污染的優(yōu)點。與電動公交車相比,它補能時間短,充氫氣10 min就能行駛約300 km。下列能源跟氫能一樣屬于二次能源的是(　　)。
A.風能　　　　　
B.電能
C.水能
D.太陽能
B
知識點二　能源利用面臨的挑戰(zhàn)
4.節(jié)約資源和開發(fā)新能源是應對能源危機的有效措施。下列做法不利于應對能源危機的是(　　)。
A.加大可再生資源的開發(fā)利用
B.綠色出行
C.公共建筑夏季室內(nèi)空調(diào)溫度設置一般不低于26 ℃
D.家中的電視機長時間處于待機狀態(tài)
D
1.下列屬于可再生能源的是(　　)。
A.煤　　　　　　B.石油 C.天然氣 D.風能
2.能源問題和每個人都息息相關。關于能量和能源,下列說法正確的是(　　)。
A.煤是可再生能源 B.電能是二次能源
C.水力發(fā)電過程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能 D.汽油是一次能源
D　
B　
3.科技改變生活,創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展。下列科技與生活的實例說法正確的是(　　)。
A.新能源汽車中用到的“氫能、太陽能、壓縮天然氣”等能源,均屬于不可再生能源
B.新能源汽車中的純電動汽車工作過程中,電能全部轉(zhuǎn)化為機械能
C.太陽能熱水器可以將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D.垃圾焚燒電站可以將電能轉(zhuǎn)化為化學能
C　
4.(科技發(fā)展)我國建成的潮光互補型智能光伏電站實現(xiàn)了全容量并網(wǎng)發(fā)電,通過光伏發(fā)電與潮汐發(fā)電達成“日月同輝”。發(fā)電站分別把太陽能和潮汐能轉(zhuǎn)化為　　　　。太陽能和潮汐能都屬于　　　　(填“可再生”或“不可再生”)能源。
5.傳統(tǒng)燃油汽車燃料的汽油和柴油是　　　 　(填“可再生”或“不可再生”)能源,為了減少燃油汽車對環(huán)境的污染,我國已大力發(fā)展新能源汽車。
電能　
可再生　
不可再生　
6.近年來,我國科技創(chuàng)新突飛猛進,各種新技術(shù)、新能源、新材料等科技成果不斷涌現(xiàn)。下列說法正確的是(　　)。
A.固態(tài)可燃冰屬于二次能源
B.水能、風能、太陽能屬于可再生能源
C.因為石墨烯是半導體材料,所以石墨烯電池的性能優(yōu)于鋰電池
D.LED屏幕主要是由超導材料制成的
B　
7.下列做法或說法不符合節(jié)能環(huán)保要求的是(　　)。
A.外出盡量騎自行車或乘公交車,做到低碳出行
B.生活中要節(jié)約糧食、節(jié)約用水,避免用電器待機耗電
C.依靠科技進步,開發(fā)和推廣清潔的可再生能源
D.因為能量在轉(zhuǎn)化過程中是守恒的,所以能源是“取之不盡,用之不竭”的,不需要節(jié)約
D　
8.小聯(lián)用如圖甲所示的電力監(jiān)測儀去測量家用電視待機24 h消耗的電能,插座屏幕上顯示測量前、后的示數(shù)如圖乙所示,則家用電視待機24 h消耗的電能是　　　　kW·h。這些電能可供一個“220 V　15 W”的燈泡正常工作　　　　h。
0.12　
甲 乙
8　(共25張PPT)
第二十二章　能源與可持續(xù)發(fā)展
第2節(jié)　新能源的發(fā)展
關鍵能力訓練
素養(yǎng)分層評價
必備知識導學
學習任務清單
序號 學習任務 核心素養(yǎng)
1 知道核能的特點和利用核能可能帶來的問題 科學態(tài)度與責任
2 了解核裂變、核聚變 物理觀念
3 了解太陽能的特點和應用 物理觀念
知識點一　核能
1.原子核通常由　 　　　和　　　　組成。質(zhì)子、中子依靠強大的　　　　力緊密地結(jié)合在一起,因此原子核十分牢固,要使它們分裂或結(jié)合是極其困難的。但是,一旦質(zhì)量較大的原子核發(fā)生　　　　或者質(zhì)量較小的原子核相互　　　　,就有可能釋放出驚人的能量。這種能量就是核能。
質(zhì)子　
中子　
核　
分裂　
結(jié)合　
2.裂變:如圖所示,用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾235原子核,使其發(fā)生裂變,變成兩個質(zhì)量中等大小的原子核,同時還會產(chǎn)生幾個新的中子,這些中子又會轟擊其他鈾核……于是就導致一系列鈾核持續(xù)　　　　,釋放出巨大的能量。這就是裂變中的　　　　反應。
裂變　
鏈式　
3.聚變:如圖所示,如果使某些質(zhì)量很小的原子核,例如氘核與氚核,在超高溫和高壓下結(jié)合成新的原子核——氦核,也會釋放出巨大的核能。這就是　　　　,有時也稱為　　　　反應。
聚變　
熱核　
4.核電站的核反應堆中發(fā)生的是可控　　　反應,原子彈爆炸時發(fā)生的是不可控的核　　　變,氫彈爆炸時發(fā)生的是不可控的核　　　變。
例1 2025年6月10日,長三角地區(qū)首個華龍一號項目——浙江三澳核電站1號機組完成熱態(tài)性能實驗。關于核能的利用,下列說法正確的是(　　)。
A.核能是可再生能源
B.核電站把核能直接轉(zhuǎn)化為電能
C.核燃料中的鈾原子核由大量質(zhì)子和電子組成
D.核廢料仍然具有放射性,一般將其放入特殊的容器封存后,深埋在人煙稀少的地方
鏈式　
裂　
聚　
D　
例2 關于核能的利用,下列說法正確的是(　　)。
A.我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的核電技術(shù)機組華龍一號利用的是可控核裂變
B.氫彈利用不加控制的核裂變放出的巨大能量
C.原子彈利用不加控制的核聚變放出的巨大能量
D.核能是新能源,釋放的能量很大,可以不用節(jié)約使用
A　
知識拓展:　(1)核能的優(yōu)點:核能十分巨大,它能極大地補充人類能源的不足,使用核能大大地節(jié)約了常規(guī)能源。核能還能夠解決能源分布不均衡的問題。
(2)核能的缺點:核能屬于一次能源,會越用越少。核反應堆中會產(chǎn)生核廢料,核廢料存在核污染,產(chǎn)生的核輻射會對地球生物造成傷害。治理核廢料的成本較高。
(3)核輻射是核能釋放的一種形式,包含α、β、γ
三種射線。這三種射線在科研、工業(yè)、醫(yī)療等領域
中有廣泛的應用,但超過一定強度的射線會對人體造
成傷害,所以輻射強度高的場合都會有如圖所示的警示標志。　　　　　　　　　　　　　
知識點二　太陽能
目前直接利用太陽能的方式主要有兩種,一種是用集熱器把水等物質(zhì)　　　　,這一過程中,太陽能轉(zhuǎn)化為　　　　能;另一種是用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化成　　　　能。
加熱　
內(nèi)　
電　
A.太陽能電池板工作時,太陽能轉(zhuǎn)化為化學能
B.太陽能電池板上的發(fā)電材料是砷化鎵,它屬于半導體材料
C.太陽能電池板不可以轉(zhuǎn)動
D.太陽能電池板的面積越大,發(fā)電效率越高
例3 中國空間站是我國建成的國家級太空實驗室,它利用太陽能電池板來為空間站提供能量,如圖所示。關于太陽能電池板,下列說法正確的是(　　)。
B　
知識點一　核能
1.關于原子核與核能,下列理解正確的是(　　)。
A.原子核帶負電
B.原子核是由電子和質(zhì)子構(gòu)成的
C.核能是可再生的清潔能源
D.目前我國的核能發(fā)電利用的是原子核裂變釋放的能量
D
2.關于核能,下列說法正確的是(　　)。
A.氫彈是利用重核裂變制成的核武器
B.原子彈是利用輕核裂變制成的核武器
C.核潛艇將重核裂變釋放的能量作為動力
D.核電站是利用輕核裂變釋放的能量發(fā)電的
C
知識點二　太陽能
3.中國空間站首次使用柔性太陽能電池翼作為能量來源,太陽能電池翼把太陽能直接轉(zhuǎn)化為　　　　(填能量形式)能;若電池翼接收太陽能的功率為1.1×105 W,發(fā)電效率達30%,則展開10 s后能夠接收太陽能　　　　　　J,可提供電能　　　　　　J。
電　
1.1×106 　
3.3×105 　
4.近代物理學研究表明,太陽是一個巨大的“核能火球”,太陽上劇烈的核反應所產(chǎn)生的能量以熱和光的形式向四周輻射出去。下列說法不正確的是(　　)。
A.太陽能來自核裂變
B.太陽能屬于可再生能源
C.太陽能熱水器就是利用太陽能來加熱的
D.我們今天開采的化石能源,實際上都來源于上億年前太陽上的核能
A
1.核電站的發(fā)電流程如圖所示,在發(fā)電過程中,下列所述能量轉(zhuǎn)化順序正確的是(　　)。
A.核能→化學能→內(nèi)能→電能
B.核能→化學能→機械能→電能
C.核能→內(nèi)能→機械能→電能
D.核能→機械能→內(nèi)能→電能
C　
2.(科技發(fā)展)我國自主創(chuàng)新的第四代核電堆型技術(shù)——高溫氣冷堆,具有安全性好、發(fā)電效率高等優(yōu)勢。下列說法正確的是(　　)。
A.核能屬于可再生能源
B.核電站是利用核聚變發(fā)電的
C.核電站可以將核能全部轉(zhuǎn)化為電能
D.核泄漏會引發(fā)嚴重的環(huán)境污染
D　
3.太陽能是人類能源的寶庫,下列有關太陽能的說法錯誤的是(　　)。
A.太陽能是核聚變釋放的核能
B.太陽能是一次能源
C.太陽能是可再生能源
D.太陽能電池可以將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D　
4.下列關于核反應和核能說法正確的是(　　)。
A.任何兩個原子核都可以發(fā)生聚變
B.原子核可以在常溫下發(fā)生聚變
C.任何情況下,核能都是沒有污染的
D.核電站發(fā)生的是可控的鏈式反應
D　
5.原子核通常由　　　　和中子組成,它們之間依靠強大的核力結(jié)合在一起,一旦發(fā)生分裂或結(jié)合就會釋放出　　　　能。

6.核能是一種　　　 　(填“可再生”或“不可再生”)能源。我國在核能利用方面取得了巨大成就,其中具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的華龍一號是通過　　　　(填“核裂變”或“核聚變”)發(fā)電的;我國科學院建造的環(huán)流器EAST是研究磁約束　　　　的實驗裝置。
質(zhì)子　
核　
不可再生　
核裂變　
核聚變　
7.關于能源、信息和材料,下列說法不正確的是(　　)。
A.太陽能、風能、核能都屬于可再生能源
B.核電站的核反應堆利用核裂變釋放的核能
C.5G通信用的電磁波和光在真空中傳播的速度相等
D.若用超導材料制造輸電線,則可大大降低電能損耗
A　
8.關于能量和能源,下列說法不正確的是(　　)。
A.光伏發(fā)電系統(tǒng)是將太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電系統(tǒng)
B.太陽能、核能、地熱能、風能、海洋能、氫能都屬于新能源
C.追溯能量的來源,我們生產(chǎn)生活中利用的大部分能量來自太陽
D.太陽的能量來自核裂變反應,這也是目前核電站釋放核能的原理
D　
9.某太陽能熱水器水箱內(nèi)裝有200 kg的水,在太陽照射下,水的溫度從20 ℃升高到45 ℃,水吸收　　　 　J的熱量;若這些熱量全部由天然氣提供,假設天然氣完全燃燒釋放的熱量全部被水吸收,則需燃燒　　　　m3的天然氣。天然氣的熱值取4.0×107 J/m3,水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)。
2.1×107 　
0.525
10.一些城市公園配備了集發(fā)電、儲能、智能控制于一體的光伏智慧座椅(如圖所示)。白天太陽照射時,座椅上的太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為　　　　能,太陽能電池板中的晶體硅是　　　　材料,利用其配備的USB充電口給手機充電,此時手機電池相當于　　　　。
電　
半導體　
用電器　
11.有一種高集成度、自供能、無線智能鞋墊,
它可實現(xiàn)足底壓力實時監(jiān)測與多運動狀態(tài)精準識
別。其能量來源于貼在鞋面外側(cè)的柔性鈣鈦礦太
陽能電池,如圖所示。
(1)太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為　　　　。從可持續(xù)發(fā)展的角度看,太陽能屬于　　　　能源。
(2)鞋墊因受到壓力而發(fā)生形變時,其質(zhì)量　　　　。
(3)鞋墊上的傳感器采集到的壓力數(shù)據(jù)信息是利用　　　　傳輸?shù)街悄苁謾C端,實現(xiàn)監(jiān)測的。
電能　
可再生　
不變　
電磁波　

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