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主 题 22：能源与可持续发展
人教版2024年中考物理一轮复习
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课标解读
单元概述
核心知识
链接中考
第1节 能源
第2节 核能
第3节 太阳能
第4节 能源与可持续发展
部编版七年级上册
2022年新课标解读
1.通过实例了解能量及其存在的不同形式，能够区分一次能源、二次能源及其特点，能准确说出能源与人类生存和社会发展的关系，感受能源转化对人类文明发展的深远影响。
2.通过结合实例，准确说出可再生和不可再生资源的特点，提高节约能源的意识。
3.通过自主学习，知道核能的特点和可能带来的问题，认识事物的两面性，提高全面思维能力。
4. 通过自学阅读，知道我国和世界能源发展的状况，从能源开发与利用的角度体会可持续发展的重要性。
核心观点
能量是物理学中一个非常重要的概念，它既是新课程内容标准的主题之一，也作为主线之一，贯穿在整套物理教科书当中。本章在前面学过的各种有关能量的知识基础之上，对能源知识作了常识性的介绍，对能源概念进行了简单的回顾和总结。
本章内容由能源的发展历史引人，首先介绍人类利用能源的历程，之后通过展望21世纪的能源发展趋势引出核能和太阳能等新型能源，最后结合能量的转化与转移有一定的方向性和能源的大量使用给人类带来的环境问题，进一步引导学生思考能够在未来使用的理想能源，注意进行世界观、价值观的教育，特别是使学生了解和接受能源与可持续发展的观念。
思维导图
能源的定义
1
化石能源的形成和利用
4
人类利用能源的历程
2
能源的分类：一次能源和二次能源
可再生能源和不可再生能源
3
新能源的开发和利用
5
核心考点1——能源
1、按能源的产生方式可分为：
一次能源：可以从自然界直接获得。如：化石能耗、风能、太阳能、地热能、核能
二次能源：无法从自然界直接获得，必须通过一次能源的消耗才能得到。如：电能、汽油、电能、煤气、焦碳、激光、沼气等
2、按能源是否可再生分为：
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充。如化石能源、核能
可再生能源：可以在自然界源源不断的得到。如：水的动能、风能、太阳能生物质能。
3、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能源。如：煤、石油、天然气。
4、生物质能：由生命物质提供的能量。
21世纪的能源趋势
　　如果把全世界的能源消耗量折合成热值为2.93×107 J/kg的标准煤来计算，1950年为26 亿吨，1987年为110 多亿吨，2003年接近140 亿吨，2007年达到160 亿吨。
　　化石能源是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源，所以总有使用殆尽的一天。开采化石能源的过程中对环境的破
坏也十分严重。
　　20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。
例1.目前，许多城市的居民使用煤、天然气为燃料. 关于煤、天然气，下列说法正确的是（　　）
A.是一次能源，是可再生能源
B.是一次能源，是不可再生能源
C.是二次能源，是可再生能源
D.是二次能源，是不可再生能源
B
【解析】1. 区分“可再生能源”和“不可再生能源”，首先都是对一次能源而言的，“可再生能源” 可长时间里从自然界源源不断得到；“不可再生能源” 则会越用越少，短期内不可能从自然界得到补充. 2. 区别一次能源和二次能源的关键是看其是否经过加工转换，一次能源是从自然界中直接获得的天然能源. 一次能源经过加工转换成人们需要的另一种形式的能源叫做二次能源.
典型例题
例2.下列发电站在发电过程中,利用不可
再生能源发电的是 (　　)
A.风力发电站　　 B.核电站
C.水力发电站　　 D.太阳能电站
B
【解析】风力发电站是利用风能发电,风能属于可再生能源,故A错误。核电站利用核能发电,核能属于不可再生能源,故B正确。水力发电站是利用水能发电,水能属于可再生能源,故C错误。太阳能电站是利用太阳能发电,太阳能属于可再生能源,故D错误。
典型例题
核能
原子弹
裂变
聚变
核反应堆
氢弹
核心考点2——核能
1、原子的核式结构
原子核
核外电子
质子 中子
带正电
不带电
带负电
　　质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。
2．核能
　　质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。
定义：用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生了裂变。同时释放出巨大能量。
1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2 000 t煤完全燃烧时释放的能量。
用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，外界中子停止轰击，裂变也就停止了。
发生裂变的条件
3、裂变
　　将质量较小的原子核在超高温下结合起来，也会释放出巨大的核能。叫做聚变也叫热核反应。
氘
氚
　　氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，能释放大量核能。这一过程就是聚变。
4、聚变
能量
氦核
中子
聚变
氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。
例1.下列说法正确的是 (　　)
A.大雪过后,人们会感到外面万籁俱静,其主要原因是雪蓬松且多孔,噪声被折射
B.超声波一定比次声波传播速度快
C.核电站工作时能量转化为:核能→机械能→内能→电能
D.在发电厂发电、输送电能等方面若采用超导材料,可降低电能损耗
D
【解析】大雪蓬松且多孔,声波进入后在微孔中发生多次反射而将声音的能量消耗掉,很少有声音反射出来,因此对噪声有吸收作用,故A错误;声速与频率无关,超声波与次声波在相同条件下传播速度相同,故B错误;核电站工作时,核能先转化为水蒸气的内能,再转化为发电机的机械能,最后转化为电能,故其能量转化为:核能→内能→机械能→电能,故C错误;在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗,故D正确。
典型例题
例2.能源是人们生活和社会发展的基石,信息和材料是社会发展的保障。下列有关能源、信息和材料的说法正确的是 (　　)
A.核电站是利用核聚变来发电的
B.我国自主建立的北斗卫星定位系统,主要是用超声波来传递信息的
C.光纤通信是光在光导纤维中多次发生折射来传递信息的
D.煤、石油和天然气是一次能源,也是不可再生能源
D
【解析】核电站是利用核裂变来发电的,故A错误;北斗卫星定位系统是
利用电磁波来传递信息的,故B错误;光纤通信是光在光导纤维中多次发
生全反射来传递信息的,故C错误;煤、石油、天然气属于不可再生能源,
也是一次能源,故D正确。
典型例题
太阳能
太阳能
产生：太阳中氢核聚变幅射的核能
辐射方式：光和热
太阳能的价值
生物质能来自于太阳能
化石能源来自于太阳能
风能、水能来自于太阳能
太阳能的利用
间接利用
直接利用
利用化石能源
利用水能、风能、生物质能
太阳能→内能
太阳能→电能
核心考点3——太阳能
1、太阳能的来源：
在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，太阳就像一个巨大的“核能火炉”。
远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内的化学能。
经过地壳的不断运动，死后的动植物躯体埋在地下和海底。
经过几百万年的复杂变化，变成了煤、石油、天然气。
2、化石能源的形成
　　直接利用太阳能的方式主要有两种。
太阳能
内能
（1）光热转化
3、太阳能的利用
（2）光电转化
太阳能
电能
例1.如图所示,是由大量反射镜组成的太阳能发电装置。图中的各个反射镜在计算机的控制下,使反射的太阳光聚集在塔顶的集热器(锅炉)上,集热器中的水变成水蒸气推动汽轮机,从而带动发电机发电,下列说法中正确的是 (　　)
A.太阳能是可再生能源
B.一天中反射镜的朝向不需要做任何调整
C.水蒸气推动汽轮机做功时,机械能转化为内能
D.汽轮机带动发电机发电时,电能转化为机械能
B
【解析】太阳能可以从自然界源源不断地获得,属于可再生能源,故A正确;反射镜会在计算机的控制下调整方向使反射的太阳光聚集在塔顶的集热器(锅炉)上,故B错误;水蒸气推动汽轮机,将内能转化为机械能,故C错误;汽轮机带动发电机发电时,将机械能转化为电能,故D错误。
典型例题
例2.太阳中蕴藏无比巨大的能量，下列说法正确的是 （　　）
A.太阳能是不可再生能源 B.太阳核心利用裂变释放能量
C.太阳能的应用具有广阔前景 D.太阳能不能转化成电能
C
【解析】在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能；太阳像一个巨大的“核能火炉”. 地球上太阳能的转化如图所示：
太阳是人类能源的宝库，人类使用的能源中除地热能、潮汐能、核能以外的所有能源几乎都来自太阳. 如风能、水能、生物质能、化石能源等，其实都是间接地利用太阳能.
典型例题
核心考点4——能源与可持续发展
　　我们从石油中提炼出汽油，内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能。
这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源。
化学能
内能
内能
机械能
1、能量转移和能量转化的方向性
　　化石能源通过燃烧转化为内能，相当一部分内能没有被有效利用。
例如：汽车尾气造成空气污染和城市热岛效应。 燃料燃烧产生的大量二氧化碳，加剧了地球的温室效应。二氧化硫、氮氧化物、粉尘和一氧化碳等有害物质形成酸雨。
一些欠发达国家过分依赖柴薪能源，加剧水土流失和沙漠化。
2、能源消耗对环境的影响
温馨提醒： 发展新的理想能源迫在眉睫
可再生能源：
　　太阳能、风能、水能等可以在自然界里源源不断地得到 。
不可再生能源：
　　化石能源、核能等能源会越用越少。
3、能源与可持续发展
未来的理想能源：能源丰富
经济环保
技术成熟可以大规模使用
例1.下列关于信息的传播和能量的利用,说法正确的是 (　　)
A.发电机是将电能转化为机械能的装置
B.卫星导航系统主要靠超声波来传递信息
C.煤、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源
D.核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电的
D
【解析】发电机是根据电磁感应现象工作的,是将机械能转化为电能的装置,故A错误;卫星导航系统主要靠电磁波来传递信息,故B错误;煤、石油、天然气不能源源不断地从自然界获得或不可短时期内得到补充,是不可再生能源,但太阳能可以从自然界源源不断地获得,属于可再生能源,故C错误;核电站是利用原子核裂变时放出的核能来发电的,故D正确。
典型例题
例2.（多选题）关于图中四个事例的能量转化，以下说法正确的是（　　）
A．甲图中原始人类“钻木取火”，把内能转化为机械能
B．乙图中水轮机带动发电机发电，把水能转化为电能
C．丙图中行驶的高速电动列车，把电能转化为机械能
D．丁图中楼顶的太阳能热水器，把太阳能转化为内能
BCD
【解析】A．钻木取火是克服摩擦做功，将机械能转化为木头的内能，从而温度升高，达到着火点而起火的，故A错误；B．水轮机带动发电机发电的过程，是通过水轮机将水的机械能转化为电能的过程，故B正确；C．高速行驶的电动列车，其机械能是由电能转化而来的，故C正确；D．太阳能热水器是利用太阳能给水加热的，是太阳能转化为水的内能的过程，故D正确。
典型例题
链接中考
1.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
2. 以下属于非清洁能源的是（ ）
A. 太阳能 B. 煤炭
C. 风能 D. 水能
3. 下列关于能源说法正确的是（ ）
A． 太阳能是清洁能源
B． 核能是可再生能源
C． 煤是新型能源
D． 电能是一次能源
D
B
A
4.某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合. 该过程中发生的能量转换是（ ）
A． 电能→机械能→光能
B． 光能→机械能→电能
C． 光能→电能→机械能
D． 机械能→电能→光能
5.关于核聚变，下列说法正确的是（ ）
A． 原子核必须在超高温下才能发生聚变
B． 任何两个原子核都可以发生聚变
C． 原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核聚变
D． 目前人类已经建成核电站，利用核聚变发电
C
A
链接中考
6.下列有关能源的说法正确的是（ ）
A．石油是可再生能源 B．核能是不可再生能源
C．电能是一次能源 D．太阳能是二次能源
7．太阳能来自于（ ）
A．反射其它恒星的能量 B．裂变 C．链式反应 D．聚变
8.关于原子核和核能的利用，下列说法中正确的是（ ）
A．原子核是由质子和电子组成的
B．原子核占据了原子的大部分空间
C．现阶段的核电站主要是利用原子核裂变时释放出的能量
D.核能属于可再生能源
B
D
链接中考
C

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