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(共33张PPT)
第二十一章　电磁波及其应用&
第二十二章　能源与可持续发展
§22.2新能源的发展&
§22.3跨学科实践为节约能源设计方案
2022年课程标准 学习目标
1.知道核能的特点。 2.知道利用核能可能带
来的问题。 3.从能源开发与利用的
角度体会可持续发展的
重要性。 4.结合实例，尝试分析
能源的开发与利用对社
会发展的影响。 1.了解原子、原子核的结构。
2.知道核能的优点和可能带来的问题，了解
我国和世界核能利用新进展。
3.了解核裂变、核聚变。
4.知道太阳能的开发对可持续发展的意义。
5.调查我国家庭能源使用情况，提出改进建
议。
知识点1　核能
(一)了解原子、原子核的结构
1. 问题：我们知道，分子是由原子构成的，原子的中心是原子核，原子
核周围有一定数目的电子在运动。你了解原子和原子核结构吗？
2. 分析：
(1)任何物质的原子都是由位于原子中心区域带正电的 和带负
电的 组成的；原子核又是由带正电的 和不带电的
组成的。
(2)质量较大的原子核发生 或者质量较小的原子核相互
时，释放出的惊人能量叫作核能。
原子核　
电子　
质子　
中
子　
裂变　
结合　
(二)核裂变和核聚变
1. 问题：产生核能的两种方式分别是核裂变和核聚变，有什么区别？
2. 分析：核裂变和核聚变的比较
种类 裂变 聚变
定义 质量较大的原子核裂变为质量
较小的原子核的过程 质量很小的原子核结合成质量
较大的原子核的过程
条件 中子轰击较大原子核(①
反应) 超高温(④ 反应)
应用 ② (不加控制) ③ (可以控制) ⑤ (不能控制)
太阳内部爆炸
链
式　
热核　
原子弹　
核电站　
氢弹　
小结　核能
【典例1】一个重原子的原子核被中子轰击分裂为两个或更多较轻原子
核，并在分裂时产生两到三个自由中子并释放巨大能量的过程叫作
；如果裂变时放出的中子再引起其他重核裂变，就可使裂变反应
不断地进行下去，这种反应叫作 反应。核裂变除了可以用于发
电外，在军事上还可以做成威力强大的 。
核
裂变　
链式　
原子弹　
【变式1】下列关于原子核聚变的说法不正确的是(　A　)
A. 任何两个原子核都可以发生聚变
B. 原子核必须在超高温下才能发生聚变
C. 大量的氢原子核聚变时释放出惊人的能量
D. 目前人类还不能有效控制原子核聚变
A
知识点2　核电站及其核能的优点和缺点
1. 问题：核电站发电过程中能量如何转化？
2. 分析：如图所示，请写出核电站发电过程各个装置发生的能量转化：
核反应堆　 能转化为 能
　↓
蒸汽轮机　 能转化为 能
　↓
发电机　 能转化为 能
核　
内　
内　
机械　
机械　
电　
【典例2】关于核电站，小科总结了以下四种说法，其中正确的是
(　B　)
A. 核电站是利用氢核的聚变产生的能量来发电的
B. 核电站的核心是利用核反应堆控制核能平稳地释放
C. 核电站的反应堆中放出的核能可以直接转化为电能
D. 核电站产生的废料可以直接排放到大海中
B
【变式2】如图所示为核电站发电流程图，在核电站发电过程中，能量转
化的先后顺序是(　C　)
A. 核能→化学能→机械能→电能
B. 核能→机械能→内能→电能
C. 核能→内能→机械能→电能
D. 核能→内能→化学能→电能
C
知识点3　太阳能的利用
1. 问题：人类如何利用太阳能？
2. 分析：一种是类似集热器(如图1)，把太阳能转化为 能。
另一种是太阳能电池，如图2所示的太阳能凉帽中有太阳能电池，把太阳
能转化为 能，从而驱动电动机。
小结　太阳能的利用
内　
电　
【典例3】目前，人们开发、利用太阳能主要采用：①太阳能转化为电
能，如 ；
②太阳能转化为化学能，如 ；
③太阳能转化为 ，如太阳灶、太阳能热水器。
【变式3】直接利用太阳能的方式之一是用太阳能电池把太阳能转化
成 能；另一种方式是用集热器加热，从改变物体内能的途径来
看，太阳能热水器是通过 的方式来增加水的内能，一台太阳
能热水器储有300 kg的水，若水温20 ℃升到70 ℃，这些水吸收
了 J的热量。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
太阳能电池　
植物光合作用　
内能　
电　
热传递　
6.3×107　
知识点4　跨学科实践：为节约能源设计方案
项目提出
背景与目标
随着能源消耗的增加和环境污染的加剧，节约能源和可持续发展成
为全球关注的焦点。本实践项目要求学生以家庭为研究对象，分析能源
使用现状，设计优化方案，并通过跨学科知识验证其可行性，最终形成
可推广的节能策略。
核心任务
1. 调查家庭能源使用情况，分析节能潜力。
2. 设计房屋保温方案，减少热传递损失。
3. 评估新能源汽车替代传统燃油车的可行性。
项目分析
1. 家庭能源调查
数据收集：记录一周内家庭各类能源(如电能、燃气、燃油等)的用途与消
耗量。
数据分析：总结能耗较高的环节(如冬季取暖、夏季制冷)，为后续优化方
案提供依据。
2. 房屋保温设计
理论基础：热量通过传导、对流、辐射散失，保温材料需减少这三类热
传递。
材料选择：综合考虑热导率、成本、环保性等因素，选择高效保温材料。
3. 新能源汽车评估
能耗与环保对比：分析燃油车与电动车在能耗、排放、使用成本等方面
的差异。
适用性分析：探讨电动车在充电时间、续航里程、基础设施等方面的局
限性。
项目实施
一、家庭能源使用情况调查
1. 数据收集与整理
参考下表设计家庭能源调查表，记录一周内各类能源的用途与消耗量。
能源类型 用途(如照明、取
暖) 日均消耗量 周总消耗量 节能潜力评估
电能 空调、照明 10 kW·h 70 kW·h 高
天然气 烹饪、热水 3 m3 21 m3 中
以上能源类型中，电能是 次能源，天然气是 (选填
“可再生”或“不可再生”)能源。
2. 分析节能方向
根据数据总结能耗较高的环节，为后续优化方案提供依据。
二　
不可再生　
二、房屋保温方案设计
1. 理论基础
热传递原理：热量通过传导、对流、辐射散失，保温材料需减少这三类
热传递。
热导率：材料厚度越大、热导率越小，保温性能越强。
2. 材料选择与评估
参考下表对比常见保温材料特性，综合考虑热导率、成本、环保性等
因素。
材料名
称 热导率
[W/(m·K]) 环保性 (1－5) 价格 (元/m2) 耐火性 (1－5) 易安装性
(1－5)
聚苯板 0.03 4 30 2 5
岩棉 0.04 5 50 5 3
气凝胶 0.02 3 200 4 2
3. 设计方案制定
以“外墙＋窗户”为重点改造区域，明确材料规格与安装方式：
安装 位置 材料 厚度 处理方式 备注
外墙 聚苯板 10 cm 外层覆盖防水涂料 减少 损失
窗户 双层 玻璃 中空层1.2
cm 加装密封胶条 阻断 对流
热　
空气　
4. 实验验证
简易模型测试：用纸箱模拟房屋，对比有无保温材料时冰块熔化速度。
数据分析：记录相同时间内冰块质量变化，计算保温效率。
三、新能源汽车替代方案
1. 能耗与环保对比
指标 燃油汽车 纯电动汽车
百公里能耗 8 L汽油(约60元) 15 kW·h(约9元)
二氧化碳排放 2.4 kg/km 0 kg/km(使用绿电)
生产能耗 高(依赖石油) 中(电池生产)
2. 适用性分析
优势：电动车使用成本 、零排放；适合城市短途通勤。
局限：充电时间 、低温续航衰减；需配套充电设施。
低　
长　
3. 改进建议
推广快充技术，优化电池耐低温性能。
政府补贴充电桩建设，完善基础设施。
项目展示与优化
1. 成果交流形式
辩论会：围绕“燃油车与电动车孰优孰劣”展开辩论。
展板设计：用图表对比节能方案实施前后的能耗数据。
2. 方案优化方向
结合家庭实际情况调整保温材料厚度或新能源汽车使用比例。
计算全国推广后的节能潜力(如：若每户年节电500 kW·h，全国年节电量
≈650亿kW·h)。
一、核能
种类 裂变 聚变
定义 质量较大的原子核分裂为
较小原子核的过程 质量很小的原子核结合成较
大原子核的过程
条件 用一定速度的中子轰击较
大原子核 超高温
释放核能大小 巨大 更加巨大
是否可以控制 可控制 反应速度 目前不能人为控制
应用
链式　
原子弹
核电站
氢弹
二、太阳能的利用
1. 关于原子核、核能，下列说法正确的是(　C　)
A. 原子核由质子和电子组成
B. 原子核是由中子和电子组成
C. 核电站利用核裂变获得核能
D. 核能是可再生能源
基础评价
C
2. 如图是核电站工作的流程图，关于流程图中各装置的能量转化，下列
说法错误的是(　B　)
核反应堆 → 蒸汽轮机 → 发电机 → 各种用电器
A. 核反应堆将核能转化为内能
B. 蒸汽轮机将机械能转化为内能
C. 发电机将机械能转化为电能
D. 各种用电器将电能转化为其他形式的能
B
3. 2011年3月11日，日本东北部海域发生的海底大地震导致福岛第一核电
站二号机组受损，引发了较为严重的核泄漏，核电安全再次成为世界各
国高度关注的问题。下列关于核能开发的说法中，你认为正确的是
(　C　)
A. 停止开发核能，因为开发核能会带来可怕的核泄漏，弊远大于利
B. 核能是一种稳定、高效、清洁的可再生能源，是其他新能源不可替代
的
C. 福岛第一核电站开发核能是利用可控核裂变过程中释放的核能
D. 核能开发是绝对安全的，即使有核泄漏也是清洁无污染的
C
4. “低碳环保”是当今世界的主题，太阳能已被人们广泛利用。太阳能
来自太阳内部的 (选填“核裂变”或“核聚变”)，太阳能属
于 (选填“一次”或“二次”)能源，利用太阳能的方式主要有两
种，一种是用集热器加热，如某台太阳能集热器在天气晴好时，一天可
以吸收5.2×107 J的热量，这相当于完全燃烧 m3的煤气释放的热
量；另一种是用太阳能电池将太阳能转化为 。(q煤气＝4.0×107
J/m3)
核聚变　
一次　
1.3　
电能　
5. 核能是一种高效清洁的能源。2020年11月，具有完全自主产权的“华
龙一号”核电机组并网发电。如图是核电机组示意图，通过三个回路的
设计有效提高了安全性。
素养评价
(1)一回路：反应堆中核燃料反应产生大量的热，从而将水加热到约320
℃，气压达到150多个标准大气压，此时水不会沸腾的原因是
。
气压增
大，水的沸点升高　
(2)二回路：蒸汽发生器中的水被加热后 (填物态变化名称)成水
蒸气，这些水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。
(3)三回路：核电站通常建在海边用海水作冷凝剂，原因是海水量多
且 大。
汽化　
比热容　
6. 2021年6月17日9时22分，神舟十二号载人飞船搭载长征2F运载火箭在
酒泉卫星发射中心发射，随后神舟十二号载人飞船成功进入预定轨道，
并完成太阳翼展开，发射任务取得圆满成功。历时三个月，于2021年9月
17日13时34分，神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。下
列有关能量转换的说法正确的是(　A　)
A. 燃料燃烧将化学能转化为内能
B. 火箭加速升空时将动能转化为重力势能
C. 太阳能电池工作时将太阳能转化为化学能
D. 飞船返回经过大气层时内能转化为机械能
A(共26张PPT)
第二十一章　电磁波及其应用&
第二十二章　能源与可持续发展
§21.1电磁波的海洋&
§21.2广播、电视和移动通信
2022年课程标准 学习目标
1.知道电磁波。知道电磁波在真空中
的传播速度。 2.知道波长、频率和波速。 3.了解电磁波的应用及其对人类生活
和社会发展的影响。 4.了解信息传播的发展过程以及是怎
样传播的。 1.电话的原理及模拟信号和数字
信号的区别。
2.电磁波的产生与传播。
3.了解无线电广播、电视的大致
工作过程。
4.了解移动电话是怎样工作的。
知识点1　电磁波的海洋
(一)电磁波的产生
1. 问题：电磁波是如何产生的？
2. 实验：打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开
大。取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池
的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触，如图1
所示，会听到收音机发出“咔咔”声。
3. 分析：收音机发出“咔咔”的声音，是因为收音机接收到电流不断通
断时产生的电磁波。这个实验现象说明：迅速变化的 能产
生 。
电流　
电磁波　
小结　电磁波的产生：导线中电流的 会在空间激起
。
迅速变化　
电
磁波　
(二)电磁波的传播
1. 问题：真空罩中的手机能接到电话吗？
2. 实验：把一部手机放在真空罩中，抽掉空气后，给这部手机打电话(图
2)。发现这部手机能接到电话。
3. 分析：由实验可以看到，放在抽掉空气的真空罩中的手机可以收到罩
外传给它的 。这说明电磁波在真空中也可以传播。
4. 小结：电磁波的传播 (选填“需要”或“不需要”)介质。
电磁波　
不需要　
(三)波长、波频和波速
1. 问题：什么是电磁波的波长、频率和波速？
2. 分析：在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫作 ；凹下的
最低处，叫作 。邻近的两个波峰(或波谷)的距离，叫作波长
(wavelength)。在某确定位置，1 s内有多少次波峰或波谷通过，波的
就是多少。用来描述波传播 的物理量叫作波速(wave
velocity)。
波峰　
波谷　
频
率　
快慢　
小结　(1)两个波峰(或波谷)之间的距离叫 ，用字母λ表示，单
位是 。
(2)1 s内通过的波峰或波谷次数叫作 ，用字母f表示，单位是
。
(3)描述波传播快慢的物理量叫作 ，用字母c表示，单位是
。
(4)电磁波的波速c＝ m/s。
波长　
米(m)　
频率　
赫
兹(Hz)　
波速　
米每
秒(m/s)　
3×108　
【典例1】如图，取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的
一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地
接触。从收音机里听到了“咔嚓、咔嚓”的声音，这个现象反映了
的电流能在周围的空间中产生电磁波。如果把收音机放入一个
密闭的金属盒中，进行同样的操作， (选填“能”或“不能”)听
到“咔嚓”声，这说明密闭的金属容器能 电磁波。
迅
速变化　
不能　
屏蔽　
【变式1】在日常生活中，当你打开或关闭电灯时，你会从旁边工作着的
电视机屏幕上看到一条水平亮线，或者从旁边的收音机中听到“喀喀”
的杂音。关于这一现象，下列说法中正确的是(　B　)
A. 由于电路中存在电流，故产生了电磁波
B. 由于电路的通断，电路中电流发生变化，故产生了电磁波
C. 电视机发出的电磁波被收音机接收到
D. 电路通断时开关中金属碰撞声的影响
B
知识点2　电磁波大家族
1. 问题：从电磁波的家族图中你发现不同频率的电磁波有什么不同
的应用？
2. 分析：电磁波的家族： 、红外线、可见光、紫外
线、 、γ射线，不同的频率有不同的应用。
3. 小结： 可以用在通信广播或是微波炉； 可以
用在烤箱或是电视机遥控器； 可以用在验钞机；
可以用来检查身体。
无线电波　
X射线　
无线电波　
红外线　
紫外线　
X射线　
【典例2】如图是电磁波家族，真空中各种电磁波的传播速度相同。蓝牙
通信使用的甲频率是4×109 Hz ，消毒柜工作时使用的乙频率是1.4×1015
Hz，根据所给信息可推测下列说法正确的是(　B　)
B
A. 甲的波长比乙的波长短
B. 甲、乙均属于电磁波
C. 甲、乙均属于无线电波
D. 甲属于红外线
【变式2】我们生活在电磁波的海洋中。如图为电磁波的频率及其应用实
例，下列说法正确的是(　D　)
D
A. 电磁波的传播需要介质
B. 电视机的遥控器是利用了γ射线遥控
C. 体检胸透用的电磁波频率比可见光低
D. 中央电视台与河南电视台发射的电磁波的传播速度相同
知识点3　无线电广播信号的发射和接收
1. 问题：我们打开电视机，听到的声音、看到的图像都是通过电磁波传
来的；我们用智能手机浏览网页、打电话，也是靠电磁波来传递各种信
息的。电磁波在信息的传递中扮演着非常重要的角色。这些信息是怎样
被发射和接收的呢？
2. 分析：
(1)如图甲所示，无线电广播信号的发射由 完成。话筒把播
音员的 信号转换成 信号，然后用调制器把音频电信号加
载到 上，再通过天线产生 发射到空中。
广播电台　
声音　
电　
高频电流　
电磁波　
(2)如图乙所示，信号的接收由 完成。收音机的天线接收到各
种各样的电磁波。转动收音机 的旋钮，可以从中选出特
定 的信号。由调谐器选出的信号含有高频电流成分，需要通过
解调将其滤去，将 信号留下。音频电信号经放大后被送
到 里。扬声器把 信号转换成 ，我们就听
到广播电台的节目了。
收音机　
调谐器　
频率　
音频电　
扬声器　
音频电　
声音　
(3)电视用电磁波传递 信号和 信号。声音信号的产生、
传播和接收跟无线电广播的工作过程相似。图像信号的工作过程：摄像
机把图像变成 信号，发射机把电信号加载到 很高的电流
上，通过 发射到空中。电视机的接收天线把这样的高频信
号接收下来，通过 把图像信号取出并放大， 把它
还原成图像。
图像　
声音　
电　
频率　
发射天线　
电视机　
显像管　
(4)如图丙，现在很多人都在使用移动电话(手机)。移动电话不需要电话
线，比固定电话更方便。移动电话与固定电话的工作原理基本一样，只
是声音信号不是由导线中的 来传递，而是由空间的
来传递。
电流　
电磁波　
(5)移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台：它用 把讲
话的信息发射到空中；同时它又在空中捕获 ，得到对方讲话
的信息。体积小，发射功率不大，天线简单，灵敏度不高。因此它跟其
他用户的通话要靠 转接，跟电话交换机相连。
电磁波　
电磁波　
基站　
小结　(1)无线电广播信号的发射由 完成，信号的接收
由 完成。
(2)电视用电磁波传递 信号和 信号。
(3)固定电话的声音信息由电流传递，移动电话靠 来传递。移
动电话机既是无线电发射台又是无线电接收台。
广播电台　
收音机　
图像　
声音　
电磁波　
【典例3】中央电视台“芜湖月·中华情”中秋晚会在芜湖成功举办，晚
会通过CCTV－1、CCTV－4、CCTV－9三大频道同时并机直播，观众
在家中选择不同频道观看电视直播时，实际上是在改变(　D　)
A. 电视台发射的电磁波的波速
B. 电视台接收的电磁波的波速
C. 电视台发射的电磁波的频率
D. 电视台接收的电磁波的频率
D
【变式3】各地高高耸立的电视塔是地标性建筑，电视塔上天线的作用是
(　D　)
A. 让声音、图像信号转化为电信号
B. 让声音、图像信号加载到高频电流上
C. 让音频、视频电信号加载到高频电流上
D. 让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波
D
1. 电磁波的产生：导线中电流的 会在空间激起 。
2. 无线电广播信号的发射和接收都是利用 。
迅速变化　
电磁波
电磁波　
1. 收音机、手机、电视机三种电器中，既能接收电磁波、又能发射电磁
波的是(　B　)
A. 收音机 B. 手机 C. 电视机 D. 都可以
2. 下列关于电磁波的说法中正确的是(　B　)
A. 电磁波不能在真空中传播
B. 移动通信利用电磁波传递信号
C. 电磁波在空气中以声速传播
D. 电磁波的应用对人类有利无害
基础评价
B
B
3. 手机已经成为一种人们沟通和交流的常用工具，下列关于手机的说法
正确的是(　A　)
A. 手机是利用电磁波来传递信息的
B. 手机的充电器是由超导材料制成的
C. 使用手机时，消耗的电能是一次能源
D. 手机的蓝牙耳机是利用红外线传递信息的
A
4. 在收音机中，下列工作顺序正确的是(　A　)
A. 天线→调谐→高频放大→检波→低频放大
B. 天线→调谐→检波→高频放大→低频放大
C. 天线→高频放大→调谐→低频放大→检波
D. 天线→高频放大→检波→调谐→低频放大
素养评价
A
5. 打开收音机的开关，转动选台的旋钮，调到一个没有电台的位置，并
开大音量；将一节干电池的正极与一把钢锉良好接触，负极连一根导
线，用手拿着导线的另一头，使它在锉面上滑动(如图)，这时会听到收音
机里发出“喀喀”声，这是由于(　B　)
B
A. 导线在锉面上滑动产生的声音，经过空气传到收音机，
被收音机反射而形成的
B. 导线在锉面上滑动，引起电流的迅速变化，产生电磁波
被收音机接收放大而形成的
C. 导线在锉面上滑动产生的声音，经过空气传到收音机，
被收音机接收并被放大而形成的
D. 以上三种说法都不对(共22张PPT)
第二十一章　电磁波及其应用&
第二十二章　能源与可持续发展
§21.3卫星通信和光纤通信&
§22.1能源利用的现状和面临的挑战
2022年课程标准 学习目标
了解信息传播的发展过
程以及是怎样传播的。 1.常识性了解卫星通信、光纤通信。
2.知道化石能源。
3.能区分可再生能源和不可再生能源。
4.能区分一次能源和二次能源。
知识点1　卫星通信和光纤通信
1. 问题：在无线电波中，微波的波长短，频率高。一条微波线路可以同
时开通几千、几万路电话。微波的性质接近光波，大致沿直线传播，不
能沿地球表面绕射。我们怎样才能把微波信号传递到远方呢？
2. 分析：
(1)用 作为微波通信的中继站来进行通信，从一个地面站接
收的电信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。
(2)通过图1可知，人们通过 实现全球通信，从图2可知，
用 颗同步卫星可以实现全球通信。
通信卫星　
通信卫星　
3　
(3)光从 的一端射入，在内壁上多次 ，从另一端射
出，这样就把它携带的信息传到了远方。
(4)光纤通信为什么用激光？
普通的光源夹杂了许多不同频率的光，难携带信息。激光则是频率
，方向 的光。
光导纤维　
反射　
单
一　
高度集中　
2. 光导纤维是很细很细的玻璃丝，通常将数条光纤并成一束再敷上保护
层，制成光缆，用来传递电视、电话等多种信息。光的频率很高，在一
定时间内可以传输大量信息。
小结　1.利用 颗同步通信卫星，可实现全球通信。
3　
【典例1】激光的特点是频率 、方向 。光纤通信是
激光在光导纤维中经过多次 ，把携带的 传向远方。光
纤通信可长距离传输，且能量损耗 ，通信容量 ，通信质
量 ，保密性 。
【变式1】光纤是信息传送的一种重要工具，光可从任意弯曲的光纤一端
传向另一端，似乎光在其中能随意“转弯”，其实这是光在光纤内不
断 ，它们在真空中的传播速度都是 m/s。
单一　
高度集中　
反射　
信息　
小　
大　
高　
好　
反射　
3×108　
知识点2　人类利用的能源分类
1. 问题：生产和生活中利用的能量，是通过哪些能源提供的？怎样
分类？
2. 分析：
(1)阅读课本第二十二章第1节的内容，了解到历史上不断进行能量转化技
术的进步，这就是能源革命，请把不同历史时期的能源革命和能源革命
利用的主要能源用线连起来
第一次 发明蒸汽机 以柴薪为能源
第二次 利用核能 以煤、石油为能源
第三次 利用电能 以铀为能源
第四次 钻木取火
(2)将下列能源分别填在表格内：
风能、水能、太阳能、煤炭、石油、核能、电能、天然气、地热能、潮
汐能
能源：凡是能为人类提供能量的物
质都叫作能源 填上对应的能源
能源家
族分类 化石能源：千百万年前埋
在地下的动植物经过漫长
的地质年代形成的 、 、
按是否从
自然界直
接获取 (是)一次能源 煤炭、石油、天然气、风能、水
能、太阳能、地热能、潮汐能
煤　
石油　
天然气　
能源家
族分类 按是否从自然界直接获取 (否)二次能源
一次能
源分类 按是否可以短期内得到补充
分类 (是)可再生能源 风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能
(否)不可再生能源 煤、石油、天然气、核能
按使用时间长短分类 (长时间)常规能源 煤、石油、天然气
按使用时间长短分类 (短时间)新能源 太阳能、地热能、潮汐能、核能、风能、水能
电能
小结　(1)石油、煤炭、天然气属于化石能源。
(2)煤炭、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能等属于
一次能源，电能属于二次能源。
(3)一次能源可分为再生能源和不可再生能源。
①不可再生能源：化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从
自然界得到补充的能源；
②可再生能源：像风能、水能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得
到的能源。
【典例2】2015年11月30日，中国国家主席习近平在巴黎气候大会开幕式
上的讲话中表示：中国将在2030年实现非化石能源占一次能源消费比重
达到20％左右。
下列能源：　①煤　②风能　③天然气　④水能　⑤电能　⑥石油　⑦
潮汐能　⑧太阳能　⑨核能(填序号)
属于化石能源的有(填序号) ；属于二次能源的有 ；属于
不可再生能源的有 。
①③⑥　
⑤　
①③⑥⑨　
【变式2】以下能源中：①柴薪　②煤炭
③石油　④天然气　⑤水能　⑥风能
⑦太阳能　⑧地热能　⑨汽油　⑩电能。
属于一次能源的是 ；属于二次能源的是 ；属于化石能源的是 ；属于可再生能源的有 。(填序号)
①②③④⑤⑥⑦⑧　
⑨⑩
②③④　
⑤⑥⑦⑧
知识点3　能源利用面临的挑战
1. 问题：我们已经知道能量是守恒的，为什么还要节约能源呢？能源利
用面临什么样的挑战？
2. 分析：为了满足人类不断增长的能源需求，开发的理想能源需要满足
的条件：
第一，必须足够 ，可以保证长期使用；
第二，必须足够 ，可以保证多数人使用得起；
第三，相关技术必须 ，可以保证大规模使用；
第四，必须足够 、 ，保证不会严重影响环境。
丰富　
便宜　
成熟　
安全　
清洁　
小结　解决能源危机的出路：(1)节约使用常规能源，提高
；(2)大力开发和利用 。
能源利用
率　
新能源　
【典例3】人类社会的发展离不开能量。对于能量、能源的认识，以下说
法不正确的是(　A　)
A. 太阳能、地热能、石油都是可再生能源
B. 物质世界运动形式的多样性，对应着能量的多样性
C. 由于能量转化具有方向性，所以人类需要节约能源
D. 提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心
A
【变式3】关于信息的传递和能源，下列说法中正确的是(　B　)
A. 电能是广泛使用的一次能源
B. 手机通信是利用电磁波来传递信息的
C. 北斗卫星是利用超声波来进行定位的
D. 因为能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不
竭”的
B
1. 利用3颗同步通信卫星，可实现全球通信。
2. 光导纤维是很细很细的玻璃丝，通常将数条光纤并成一束再敷上保护
层，制成光缆，用来传递电视、电话等多种信息。光的频率很高，在一
定时间内可以传输大量信息。
3. 一次能源与二次能源的区别：是否能直接从自然界直接获取。
分类 概念 实例
一次能源 可直接从自然界获得的能源 化石能源、风能、水能、太
阳能、地热能、核能、潮汐
能等
二次能源 无法从自然界直接获取，必
须通过消耗一次能源才能得
到的能源 电能、酒精、木炭、煤气、
柴油、液化气、氢能、汽油
等
4. 风能、水能、地热能、太阳能属于可再生能源。
1. 下列关于能源的说法正确的是(　B　)
A. 煤、石油、天然气属于可再生能源
B. 煤、石油、天然气属于一次能源
C. 风能、水能、地热能属于不可再生能源
D. 风能、水能、地热能属于二次能源
基础评价
B
2. 研究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪世界各国共同的任务。
能源可按不同方式进行分类。下列四组能源中，能归入图中所示阴影部
分的一组是(　B　)
A. 煤炭、地热能、沼气
B. 太阳能、风能、潮汐能
C. 水能、木柴、天然气
D. 石油、潮汐能、核能
B
3. 能源家族中，有煤、石油、风能、水能、核能、太阳能等，属于不可
再生能源的有 ；电能是 (选填“一次能
源”或“二次能源”)，它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气
中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量的转化具
有 性。
煤、石油、核能　
二次能源　
方向　
4. 未来持续发展的主题是充分利用新能源，如海浪蕴含着巨大的能量，
它属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源；质量巨大的太
阳，其内部一直发生着核 (选填“聚变”或“裂变”)反应，释放
出的太阳能清洁方便、取之不尽。
5. 某个国家曾将核电站的核废水排入大海，这个决定迅速在网上引起了
热搜。核电站是通过核 (选填“裂变”或“聚变”)获得巨大能
量，核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。如图
标志中，表示有核辐射的是 。
素养评价
可再生　
聚变　
裂变　
不可再生　
丙　

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