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第3,4节　太阳能　能源与可持续发展
1.知道太阳能的由来及特点,知道太阳能的利用方式。
2.知道能量的转化、转移有一定方向性。
3.能区分可再生能源与不可再生能源。
4.能简单列举未来理想能源的特征。
一、太阳——巨大的“核能火炉”
1.太阳能的产生:在太阳内部,氢原子核在　 　下发生　 　,释放出巨大的核能。太阳核心每时每刻都在发生　 　,太阳就是一个巨大的“核能火炉”。
2.太阳能的传递:大部分太阳能以　 　的形式向四周辐射开去。
二、太阳是人类能源的宝库
1.化石能源来源于太阳能
化石能源的形成如下图所示。
超高温
聚变
氢弹爆炸
热和光
煤
天然气
2.另外,水能、　 　能等地球上大部分能源都是来自太阳能。
风
三、太阳能的利用
直接利用太阳能的方式主要有两种,一种是利用　 　把水等物质加热,另一种是用　 把太阳能转化成　 　。
四、能量转移和能量转化的方向性
1.能量的转化、能量的转移,都是有　 　的。
2.人们是在能量的　 　或　 　的过程中利用能量的。有些能量可以利用,有些则不能。能源的利用是有　 　的,我们所能利用的能源是　 　的,所以需要节约能源。
五、能源与可持续发展
1.能源与可持续发展
(1)概述:能源的利用要考虑　 　,既要满足当代人的需要,又要考虑后人的需求。
(2)途径:一方面,应该提高能源的　 ,减少在能源使用过程中对环境的破坏;另一方面,则需要发展新的　 　。
集热器
太阳能电池　
电能
方向性
转化
转移
条件
有限
可持续发展
利用率
理想能源
2.可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　 　内从　 　得到补充,这类能源称为不可再生能源。
(2)可再生能源:像风能、水能、太阳能等可以在　 　里　 　地得到,把这类能源称为可再生能源。
3.未来的理想能源
(1)必须足够　 　,可以保证长期使用。
(2)必须足够　 　,可以保证多数人用得起。
(3)相关的　 　必须成熟,可以保证大规模使用。
(4)必须足够　 　、　 　,可以保证不会严重影响环境。
短期
自然界
自然界
源源不断
丰富
便宜
技术
安全
清洁
太阳能及其利用
[典例1] 太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法正确的是( )
A.图(甲)中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.图(乙)中,太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C.图(丙)中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.图(丁)中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
A
[变式1-1] (2022武汉改编)下列关于太阳能的说法错误的是( )
A.太阳能是可供人类利用的一种新能源,它是一次能源
B.太阳能属于不可再生能源
C.太阳是一个巨大的“核能火炉”
D.太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸
[变式1-2] 太阳是人类的“能源之母”。下列地球上的能源中,来自太阳能的是( )
A.地热能 B.煤、石油、天然气
C.潮汐能 D.核能
B
B
能量转移和转化的方向性
[典例2] 下列过程中,能量转移和转化的方向正确的是( )
A.内能可以自动从低温物体转移到高温物体
B.汽车产生的废气中放出的热可以收集起来再利用
C.天然气燃烧时放出的热可用来加热食物,使其内能增大
D.随着科技的进步,豆子生长过程的顺序可以颠倒,能量转化的方向同样可以完全控制
[变式2] (2022菏泽)水从高处流向低处后,　 　(选填“能”或“不能”)自发回到同样的高度,说明能量的转化具有　 　,所以尽管能量是守恒的,我们仍然要节约能源。请列举一例可再生能源:　 。
C
不能
方向性
水能(合理即可)　
能源与可持续发展
[典例3] 在学完“能源与可持续发展”后,同学们对有关能源问题进行了讨论,他们的说法错误的是( )
A.煤、石油、天然气等化石能源是不可再生能源
B.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
C.丹江口水电站是将机械能转化为电能
D.核能、太阳能等是具有广阔开发前景的新能源
[变式3-1] (2022宜昌)2022年6月1日,我国发布了“十四五”可再生能源发展规划,确立了到2025年实现可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时左右的目标,为此需要逐步减少( )
A.煤炭、天然气发电 B.太阳能、风力发电
C.海水涨落的潮汐发电 D.水力发电
[变式3-2] (2022黔西南)在生产和生活中常用的煤、石油、天然气、太阳能中,属于可再生能源的是　 　,实现“低碳生活”的途径之一是减少和控制　 的使用量。
B
A
太阳能
不可再生能源
1.关于太阳能,下列说法不正确的是( )
A.太阳能是一次能源
B.太阳能是太阳内部氢原子核发生裂变释放的核能
C.太阳能以热辐射的方式通过热和光的形式向四周辐射
D.太阳能是一种清洁无污染的新能源
2.(2022广东)关于能量和能源,下列说法正确的是( )
A.煤、石油、天然气都是可再生能源 B.能量是守恒的,不会发生能源危机
C.水力发电是将水的机械能转化为电能 D.太阳释放的能量是核裂变产生的
3.在石油、木柴、太阳能中,有可能成为今后的理想能源的是　 　;大量耗用会造成水土流失和土地沙漠化的是　 。
B
C
太阳能
木柴　
4.在风力资源丰富的地区,有许多由风力发电机组成的“风车田”。发电机发电的过程是将其他形式的能　 　(选填“转移”或“转化”)成电能的过程,风能安全清洁,作为
　 　(选填“可再生”或“不可再生”)能源是未来的理想能源之一。
5.(2022珠海八中模拟)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是　 　。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,该现象说明能量转化具有　 　性。
6.(2022东莞市一模)太阳能来源于太阳内部发生的核　 　(选填“聚变”或“裂变”),如图所示为一种新型的“风光互补”景观照明灯。白天工作时,光电池板将太阳能转化为
　 　能;晚上工作时,蓄电池放电,将　 　能转化为电能供照明灯使用。
转化
可再生
煤、石油、核能
二次能源
方向
聚变
电
化学
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第二十二章　能源与可持续发展
第1,2节　能源　核能
1.能列举出不同历史时期人类利用的主要能源。
2.了解化石能源,会根据一次能源和二次能源的特点进行分类。
3.能说出原子和原子核的组成。
4.能够区分核裂变和核聚变。
一、人类利用能源的历程
1.能源
(1)凡是能够提供　 　的物质资源都可以称为能源。
(2)常见的能源:化石能源、生物质能、风能、水能、太阳能、地热能、核能、　 等。其中,化石能源包括煤、石油、　 等。
2.一次能源和二次能源
(1)一次能源:像化石能源这样可以　 的能源,如风能、水能、太阳能、地热能以及　 　等。
(2)二次能源:无法从自然界直接获取,必须通过消耗　 才能得到的能源,如电能。
能量
电能　
天然气　
直接从自然界获得　
核能
一次能源
二、核能
1.原子的结构:原子是由居于中心的　 　和绕核高速运转的　 　组成,　 　带正电,　 　带负电。原子核由　 　和　 　组成,　 　带正电荷,　 不带电。
2.核能:一旦质量较大的原子核发生　 　或者质量较小的原子核相互　 　,就有可能释放出惊人的　 　,这就是核能。
三、裂变
1.裂变:用中子轰击质量比较　 的铀235原子核,使其发生裂变,变成两个质量　 　的原子核,同时释放出巨大的　 　,这种现象叫做裂变。
2.链式反应:用中子轰击铀235原子核,铀核　 　时释放出　 　,同时还会产生几个新的　 　,这些　 　又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核　 　,并释放出大量　 　。这就是裂变中的链式反应。
原子核
电子
原子核
电子
质子
中子
质子
中子　
分裂
结合
能量
大
中等大小
能量
分裂
核能
中子
中子
持续裂变
核能
3.核电站:核电站利用　 　发电,它的核心设备是　 　,核反应堆中发生的链式反应是可以　 　的。
4.原子弹:原子弹是利用　 　的核裂变制造的毁灭性武器。
四、聚变
1.概念:如果将某些　 很小的原子核,例如氘核(由一个质子和一个中子构成)与氚核(由一个质子和两个中子构成),在　 　下结合成新的原子核——氦核,会释放出巨大的
　 　,这就是聚变,也称为热核反应。
2.应用:　 　利用的就是聚变在瞬间释放的能量。
核能
反应堆
控制
不加控制
质量　
超高温
核能
氢弹
能源的分类
[典例1] (课后T1改编RJ九全P169)研究能源的利用,实现可持续发展已成为21世纪世界各国共同的任务。能源可以按不同的方式进行分类。下列四组能源中既属于一次能源又属于新能源的一组是( )
A.煤炭、地热能 B.太阳能、风能、海洋能
C.水能、柴薪、天然气 D.石油、海洋能、核能
[变式1] 将下列给出的各种能源进行分类,并写明分类依据。
煤炭,木柴,石油,太阳能,电能,核能,潮汐能,地热能,风能,天然气。
划分依据:　 　。
分类:(1)　 　。
(2)　 　。(合理即可)
B
根据能否从自然界直接获取,可分为一次能源和二次能源
一次能源:煤炭,木柴,石油,太阳能,核能,潮汐能,地热能,风能,天然气
二次能源:电能
核能及其利用
[典例2] (教材图改编RJ九全P171～172)图(甲)和图(乙)是释放核能的两种方式,请回答下列 问题。
链式
(1)图(甲)是　 　反应,这是通过　 　变来释放核能,若不人为控制,是制造　 　的原理。
(2)图(乙)是　 变的示意图,不能人为控制,是制造　 　的原理。
裂
原子弹
聚　
氢弹
易错规避
注意三个易错点,正确分析核能应用题
1.正确区分裂变和聚变发生的条件、过程和特点。
2.注意把握裂变和聚变的应用:裂变的应用是核电站和原子弹;聚变的应用是氢弹。其中,聚变的和平利用还没有实现。
3.正确区分核电站和原子弹的核反应堆的反应速度:核电站的链式反应速度是可以控制的,而原子弹的链式反应速度是不加控制的。
[变式2-1] 关于核能,下列说法正确的是( )
A.核能是原子得到电子时释放的能量 B.核能是原子失去电子时释放的能量
C.核能是原子核发生变化时释放的能量 D.核能是原子核外的电子由于运动具有的能量
[变式2-2] 如图所示是核电站的原理示意图。
核电站以铀为核燃料,在反应堆中发生可以控制的　 　反应,反应堆中缓慢释放的　 　能转化为高温蒸汽的　 　能,通过汽轮机转化为　 　能,再通过发电机转化为　 　能。
C
链式
核
内
机械
电
1.(2022广东)下列微观粒子中,尺度最大的是( )
A.原子 B.电子 C.质子 D.中子
2.我国现阶段使用的主要能源是( )
A.水能和地热能 B.煤和石油
C.核能和潮汐能 D.太阳能
3.(2022陕西)核能是原子核裂变或聚变释放出的能量。下列说法正确的是( )
A.原子核带负电 B.原子核由质子和中子构成
C.当前的核电站是利用核聚变原理工作的 D.核能是二次能源
4.电能属于　 　(选填“一次”或“二次”)能源,通常是由　 　转化而来的,之所以要使用电能而不直接使用一次能源,是因为　 　。
A
B
B
二次
其他形式的能
电能便于输送和转化
5.核能的释放有　 　和　 　两种方式,氢弹是利用原子核发生　 　(选填“核裂变”或“核聚变”)反应瞬时释放出巨大能量的核武器,核能是　 　(选填“一次”或“二次”)能源。
6.请按人类利用能源的顺序,将下列现象按由古至今的顺序排列:　 。
A.钻木取火　　B.电力机车　　C.用煤炉烧水　　D.蒸汽机车　　E.核电站
7.(教材图改编RJ九全P168)如图所示的曲线,表示的是从1750年以来世界能源消耗增长和发展趋势,请你结合此曲线写一条有关能源的宣传广告:　 _
　。
裂变
聚变
核聚变
一次
ACDBE　
能源危机正向我们走来,我们要节约能
源(或请节约能源,保护地球;积极开发新能源等)
谢谢观赏！

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