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(共19张PPT)
第二十二章　能源与可持续发展
章末复习
知识梳理
知识闯关
核心概念一：能源
要点总结：能源按照是否可以直接从自然界获取可以分为一次能源和二次能源.常见的一次能源有煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能等；常见的二次能源有电能、汽油、柴油、煤油等.
1.能源是社会发展的基石，下列有关能源的说法中正确的是(D )
A.电能、地热能属于一次能源
B.风能、天然气属于可再生能源
C.太阳能、核能属于不可再生能源
D.风能、太阳能属于一次可再生能源
D
2.关于能量和能源，下列说法正确的是( C)
A.煤、石油、天然气都是可再生能源
B.电能是一次能源
C.水力发电是将水的机械能转化为电能
D.利用核能发电是直接将核能转化成电能
C
3.我国空间站与地面之间的联系是通过　电磁波　实现的.空间站的太阳能电池将太阳能转化为电能，电能属于　二　(选填“一”或“二”)次能源，太阳能是　可再生　(选填“可再生”或“不可再生”)能源.
电磁波
可再生
二　
核心概念二：核能、太阳能
要点总结：(1)获取核能的两种方式是核裂变和核聚变；核电站利用核裂变反应获取核能，能量转化的顺序是：核能→内能→机械能→电能.
(2)太阳能是一次能源中的可再生能源，太阳向外辐射的能量来自于其内部进行的核聚变反应；人类直接利用太阳能的方式主要是用集热器把水等物质加热(光热转化)、用太阳能电池把太阳能转化为电能(光电转化).
4.下列关于核电站的说法正确的是(A )
A.核电站将核能最终转化为电能
B.核反应堆中发生的是不可控制的核裂变
C.核能发电使用的燃料是天然气
D.核电站利用的核能属于可再生能源
A
5.许多城市都在推广利用太阳能，下列关于太阳能的说法不正确的是
( C )
A.太阳是一个巨大的“核能火炉”
B.太阳能以光和热的形式向外辐射
C.地球上的能源全部来自于太阳能
D.太阳能清洁，无污染
C
6.核能属于　不可再生　(选填“可再生”或“不可再生”)能源.核电站是通过核反应堆可控　裂变　(选填“裂变”或“聚变”)释放核能来获取电能的.在地球上以探索清洁能源为目的的“中国环流器二号M”被称为“人造太阳”，它主要是让氢原子核在超高温下发生　聚变　(选填“裂变”或“聚变”).
不可再生
裂变
聚变
7.使用太阳能可以节能减排，减少雾霾天气.小明在项目化学习中，对学校的太阳能热水器(如图)展开了研究.
(1)太阳能热水器使用过程中以　热传递　
的方式增加水的内能.
(2)雾与霾的形成原理不同.雾是水蒸气遇冷　液化　(填物态变化)名称形成的漂浮在空中的微小水滴，形成过程中要　放热　(选填“吸热”或“放热”).
热传递
液化
放热
(3)雾霾天气的罪魁祸首是可吸入颗粒物，如PM2.5，它是指直径不大于2.5　微米　(选填“微米”或“纳米”)的颗粒物；大气中PM2.5的运动属于　机械运动　(选填“机械运动”或“分子热运动”).
(4)如图中太阳能热水器接收阳光垂直照射的面积是12m2，每平方米每秒接收到的太阳能为1000J.热水器中装有100L水，垂直照射7min，水温可以升高　12　℃.［不计一切热量损失，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)］
微米
机械运动
　12
核心概念三：能源与可持续发展
解题要点：能量的转移和转化具有方向性.
8.下列关于能量的转化与守恒的相关描述，正确的是( C)
A.热量只能自发地从内能大的物体传递给内能小的
B.随着人类技术的发展，永动机是可以制成的
C.各种能量之间在一定条件下可以相互转化，且能量的总量保持不变
D.由于能量的转移与转化时能量是守恒的，所以我们不需要节约能源
C
9.发展是人类永恒的主题，能源与社会发展关系密切.关于能源与可持续发展，下列说法正确的是(C )
A.开发新能源是解决能源危机的唯一途径
B.化石能源的使用不会污染环境
C.能量的转化和转移具有方向性
D.能量是守恒的，不需要我们节约能源
C
10.广东汕头市南澳风力发电场位于南澳东半岛果老山脉，山巅有风车阵，与蓝天大海，组合成一道壮丽的南粤山水新风景线(图甲)，风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成.
(1)风力发电利用的是风能，风能是清洁的、　可再生　(选填“可再生”或“不可再生”)能源.
可再生
(2)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度　小　，硬度　大　(前两空均选填“大”或“小”)的复合材料制成，叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面的空气　流速　不同产生压强差，而受到向上的力使风叶旋转.
(3)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用　 　原理，实现机械能转化为　 　能.
小
大
　流速
　电磁感应
　电(共27张PPT)
第二十二章　能源与可持续发展
第3节　跨学科实践：为节约能源设计方案
基础回顾
1.2024年度，我省分布式光伏新增装机规模跃居全国前三，计划到2025年新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争达到50%，推动既有公共建筑屋顶加装太阳能光伏系统.下列说法正确的是( C)
A.太阳能板可以将接收到的太阳能全部转化为电能
B.将太阳能板并联起来可以提高总输出功率
C.将太阳能板串联起来可以提高其输出电压
D.太阳能板无法将灯光中的光能转化为电能
C
2.智能与5G时代电子产品散热需求大增，石墨烯散热膜凭借其优异的热导性能及柔韧性必将得到广泛应用.倩倩研究了爸爸的手机，得到下列关于内能的说法，正确的是( B)
A.当手机放在温度为0℃的室外时没有内能
B.石墨烯散热膜在温度降低的过程中内能减小
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D.带着手机跑步，跑得越快，内能越大
B
3.“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台，是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果.风能是　可再生　(选填“可再生”或“不可再生”)能源，所产生的电能是　二　次能源；“三峡引领号”与“北斗”系统建立关联，利用　电磁波　(选填“超声波”或“电磁波”)向工作人员传递平台运动的动态信息.
可再生
电磁波
二
4.世界首条商业运营氢能源有轨电车正式在我国上线启动，有轨电车的特别之处在于采用氢燃料电池作为动力源，电池唯一的产物是水，因此做到了污染物“零排放”.
(1)氢燃料电池发电，本质上是将　化学　能直接转化为　电　能；氢能源有轨电车被称为“清洁能源电车”，原因是　唯一的产物是水　.
(2)氢燃料电池为锂电池充电时，此时锂电池是　用电器　(选填“电源“或“用电器”).
　化学
电
唯一的产物是水
用电器
(3)相对于氢能源有轨电车，燃油汽车比较耗油且环境污染严重，如果每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均为30%，如果把内燃机效率提高6%，则每年每辆汽车可节约燃油　0.3　t.
0.3
项目实施
1.调查家中能源的使用情况
(1)参照教材P201表1，设计表格，统计自己家中能源的使用情况，包括能源用途、能源名称、能源类型、消耗量(年)；回忆家中各种电器和设备的使用情况，如空调、冰箱、电视、电脑、热水器等，以及它们所使用的能源类型(电、天然气、煤炭等).
(2)考虑家庭中其他能源消耗，如烹饪使用的燃气、冬季取暖使用的煤炭或电等，并估算每种能源的年消耗量，可查阅电费单、燃气费单等进行统计.根据调查情况，了解家庭在一段时间内消耗能源的情况，估算每种用途的能源消耗量，确定哪些用途的能源消耗比较多.
2.选取优化对象与确定改进方法
(1)除了夏天空调温度设置过低，家中能源使用可优化的方面有哪些呢？(从节能潜力大、实施难度小等方面考虑)　空调使用频率过高、热水器温度设置不合理等 　.
(2)我们可以通过养成好习惯或者安装智能感应设备随手关灯、关水，将空调温度定在25~27℃进行节源，还有什么优化能源使用的好方法呢？(从节能效果、成本投入、实施难度等方面考虑)　如使用节能灯、安装太阳能热水器 　.
空调使用频率过高、热水器温度设置不合理等 　
如使用节能灯、安装太阳能热水器
(3)以新能源汽车替代传统燃油车为例，可以从哪些角度思考分析可优化的方面呢？
　如能源消耗、尾气排放、使用成本等，如百公里油耗、电耗、尾气排放量等，并分析如何从这些角度进行比较 　.
如能源消耗、尾气排放、使用成本等，如百公里油耗、电耗、尾气排放量等，并分析如何从这些角度进行比较 　
3.制订与检验设计方案
方案一：为房屋加装保温层
(1)要保持房间温度不变，减少与外界的热传递，如何选择保温材料呢.我们可以　增加隔热层　，在房间的墙壁、屋顶和地板上增加隔热材料，如　聚苯乙烯泡沫板　、岩棉板等，以减少热量通过传导方式的传递；可以　减少通风　，尽量减少房间的通风口和缝隙，以减少热量通过对流方式的传递；可以　阻挡辐射　，在窗户上安装双层玻璃或低辐射玻璃，以减少热量通过辐射方式的传递；可以　使用保温窗帘　，在窗户上安装保温窗帘，以减少热量通过对流和辐射方式的传递；或者通过合理布局，避免在房间内放置过多的家具和设备，以减少热量在房间内的积聚.
增加隔热层
聚苯乙烯泡沫板
减少通风
阻挡辐射
使用保温窗帘
(2)选取材料：了解材料保温性能与厚度、热导率等因素的关系，参考P202表2不同材料的热导率，选择合适的保温材料，从环保性、价格、耐火性、易安装程度等方面进行评估(如下表).
材料 环保性 价格 耐火性 易安装程度
聚苯乙烯泡沫板
双层玻璃
保温窗帘
(3)确定方案：在表中填写安装位置、安装尺寸、处理方式等，如在外墙安装聚苯乙烯泡沫板，厚度为5cm，用粘结剂固定.
(4)制作模型与测试：选择易获取的材料模拟保温材料，安装在模型“家”相应部位，通过比较冰块质量变化评估保温效果(如表).表略
材料 安装位置 安装尺寸 处理方式 冰块质量变化
聚苯乙烯泡沫板
双层玻璃
保温窗帘
方案二：为家庭用车提供建议
(1)调查研究：了解新能源汽车的种类，如纯电动汽车、混合动力汽车等，与传统燃油汽车对比分析能耗、尾气排放等.
环保优势 能量利用率 尾气排放成分 充电时长 使用需求 对环境的影响
纯电动汽车
传统燃油汽车
混合动力汽车
(2)满足需求与改进：分析新能源汽车是否满足日常使用需求，如续航里程、充电便利性等，思考其局限性和改进方向.表略
(3)其他促进因素：从能源安全、石油需求等角度，思考使用新能源汽车的意义.
应用小测
1.甲醇是全球公认的新型清洁可再生能源，我国利用废碳再生生成的零碳甲醇技术已处于国际领先水平.下列关于甲醇燃料能源汽车说法正确的是(D )
A.甲醇燃料汽车内燃机的压缩冲程，主要通过热传递的方式增大气缸内物质的内能
B.甲醇燃料汽车驱动效率低于燃油汽车
C.甲醇燃料汽车实现了“零排放”，其效率达到了100%
D.甲醇燃料属于新能源，燃烧时产生的内能可以转化为汽车的机械能
D
2.“估测”是学习物理必备的能力之一，下面是小明同学对一些生活中的物理量进行估测，其中估测合理的是( B)
A.一节铅蓄电池的电压约为3.6V
B.家用台灯的工作电流约为0.1A
C.计算器的功率约为5W
D.家用燃油汽车发动机的效率约为70%
B
3.如图为某电磁炉与液晶电视的产品铭牌.它们在家中各自正常工作，下列说法中正确的是( B)
A.电磁炉比液晶电视电流做功多
B.电磁炉比液晶电视消耗电能快
C.电磁炉比液晶电视通过的实际电流小
D.电磁炉比液晶电视的实际电压大
B
4.节约资源和保护环境是我国的基本国策，2024年5月13日至19日为全国节能宣传周，主题是“绿色转型，节能攻坚”.下列叙述不符合节能环保要求的是(D )
A.重复使用节能环保购物袋，减少使用一次性用品
B.短距离上下楼不乘电梯，尽量减少电梯使用
C.公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于26℃
D.手机充完电后，不必拔下充电器
D
5.如图是目前倡导使用的新型建筑材料——空心水泥砖，以下说法错误的是(D )
A.做成空心，可以减少水泥与沙子用量，节约资源
B.空心砖做成的房子冬暖夏凉，可以保温
C.空心砖可以减小噪声污染
D.空心砖承受压力小，不适宜用于高层建筑
D
6.下列关于能源和材料的说法正确的是(C )
A.超导体材料主要用在电热器等电器
B.节能只是倡议，能量不会消失，无需节约
C.“华龙号”核电站利用核裂变发电
D.太阳能、潮汐能、天然气均是可再生能源
C
7.小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”.他采用如图的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶(内层紧贴，外层相对宽松)，用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如表所示.
室温：25.0℃ 时间/mIn 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 ▲ 50.8 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.4 46.8
(1)这个过程中，甲、乙两瓶热水都会　放热　(选填“吸热”或“放热”)，两瓶水的温度下降至　25.0　℃不再变化，　甲　瓶水所需时间更长.
(2)分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有　空气　.
(3)由实验数据可知水温下降的特点是：温度越高时，水温下降得越　快　(选填“快”或“慢”).根据这一特点，时间为40mIn时，甲瓶水温范围在　53.3　℃到　53.7　℃之间.
放热
25.0
甲
空气
快
53.3　
53.7
(4)下列生活中的例子与你的猜想不符合的是　C　(选填字母).
A.双层玻璃保温效果更好
B.蓬松的羽绒服更保暖
C.金属外壳上电镀一层厚厚的防锈漆
D.双层中空岩棉板材建造工地板房
C(共28张PPT)
第二十二章　能源与可持续发展
第1节　能源利用的现状和面临的挑战
第2节　新能源的发展
2022版课标 学习目标
1.列举常见的不可再生能源和可再生能源. 2.从能源开发与利用的角度体会可持续发展的重要性. 3.知道核能的特点和核能利用可能带来的问题 1.解人类利用能源的历程及能源的分类；认识能源消耗对环境的影响.
2.了解核能的由来，知道核能的优点和可能带来的问题.
3.了解原子、原子核的结构；了解核裂变和核聚变.
4.初步认识太阳的结构，知道太阳是人类能源的宝库；大致了解太阳能的利用方式.
5.初步了解能量的转移和转化都是有方向性的
真实任务
在前面的学习中，我们已经认识了各种形式的能量.生产和生活中利用的这些能量，是通过哪些能源提供的？
　　为了解决利用化石能源带来的问题，人们着手开发各种新能源.你知道的新能源有哪些？
学习过程
阅读课本P189~192，完成下面内容.
一、人类利用能源的历程
1.能源：能够提供　能量　的物质资源.
2.　钻木取火　是人类最早的“技术革命”，开启了以　柴薪　作为主要能源的时代.
3.蒸汽机的发明是人类利用能源的里程碑，人类的主要能源由柴薪转向　煤　.
　能源利用的现状和面临的挑战
能量　
钻木取火
　柴薪
　煤
4.化石能源：由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.常见的化石能源有煤、　石油　和天然气.
5.可再生能源和不可再生能源：不能在短期内从自然界得到补充的能源，称为　不可再生能源　；可以在自然界里源源不断地得到的能源，称为　可再生能源　.
6.一次能源和二次能源
(1)一次能源：可以直接从自然界获得的能源.常见的一次能源有煤、石
油、天然气、风能、水能、　太阳能　、地热能以及　核能　等.
(2)二次能源：无法直接从自然界获取，必须通过　消耗一次能源　才能得到的能源.电能是　二次　能源.
石油　
不可再生能源
可再生能源
太阳能
核能
　消耗一次能源　
二次
二、能源利用面临的挑战
1.能量的转化、能量的转移，都是具有　方向性　的，人们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的.有些能量可以利用，有些则不能.能源的利用是有条件的，我们所利用的能量是有限的.
2.随着人类文明的不断发展，能源消耗持续　增长　，特别是近几十年来，能源消耗量的增长速度明显加快，而且化石能源开发利用后将不可再生，人类将面临能源危机.
方向性
增长
3.在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响.例如，由于现代生活中化石能源的广泛使用，燃料的燃烧产生了大量的二氧化碳，加剧了地球的　温室　效应.此外，煤、石油、天然气等燃料往往含有杂质，致使燃烧生成的气体中含有二氧化硫等有害物质.燃料的不完全燃烧还会产生粉尘和一氧化碳，对人和环境造成危害.开发新能源、更好地利用已知能源，是全球范围内的重要课题.
温室
1.下列每组能源中，属于一次能源的是( D)
A.蜡烛、石油 B.煤、电能 C.煤气、汽油 D.风能、水能
2.下列关于能源的说法正确的是( D)
A.水能、风能和电能都是一次能源
B.天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用
C.如果大量利用太阳能，可能使太阳能在短期内消耗殆尽
D.煤、石油是当今人类利用的主要能源，它们是一次能源
D
D
3.能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一.能源家族中：①煤炭；②汽油；③石油；④天然气；⑤水能；⑥风能；⑦柴薪；⑧电能；⑨太阳能；⑩潮汐能； 核能，属于化石能源的是　①③④　；属于一次能源的是　①③④⑤⑥⑦⑨⑩11　；属于二次能源的是　②⑧　.(均选填序号)
①③④
①③④⑤⑥⑦⑨⑩
②⑧
阅读课本P194~197，完成下面内容.
一、核能
1.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，就有可能释放出惊人的能量，这就是　核能　.
2.获得核能的途径：　裂变　和　聚变　.
新能源的发展
核能
裂变
聚变
(1)裂变
①概念：质量　比较大　的原子核变成两个或更多个质量中等大小的原子核的现象叫作裂变.裂变不断地自行进行下去的现象叫链式反应，如图甲所示.
　比较大
②应用：
核电站：核电站利用　核能　发电，其核心设备是　反应堆　.核电站中发生的链式反应是　可以　(选填“可以”或“不可以”)控制的.利用核裂变发电的过程如图乙所示，其反应过程中的能量转化为：核能 内
能 机械能 电能.
原子弹：原子弹爆炸发生的链式反
应是　不可以　(选填“可以”或“不可以”)控制的.
核能
反应堆
可以
不可以
(2)聚变
①概念：质量较　小　的原子核结合成质量较　大　的原子核的现象叫作聚变.聚变必须在超高温的条件下才能发生，目前核聚变不可以控制.
②主要应用有　氢弹　.
小
大
氢弹
二、太阳能
1.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，就是太阳能.
2.大部分太阳能以　光　和　热　的形式向四周辐射开去.
3.太阳照耀着我们的地球，人类除了间接利用储存在化石燃料中的
　太阳能　，还设法直接利用太阳能，主要有两种方式.
①光热转换：用集热器把水等物质加热；
②光电转换：用太阳能电池把太阳能转化成　电　能.
4.风能和海洋能也是人们可以利用的新能源，它们都可以用来发电.
聚变
光
热　
太阳能
电
4.如图所示，关于核能的利用，下列说法正确的是(A )
A.图甲发生的是核聚变，图乙发生的是核裂变
B.甲、乙两图发生的都是链式反应
C.甲、乙两图发生的反应目前都是不可控的
D.利用甲、乙两图所示的原理可以分别制造原子弹、氢弹
A
5.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，下列说法中正确的是( A)
A.图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为植物的化学能
B.图乙中，篮球场旁的太阳能路灯将太阳能直接转化为路灯的光能
C.图丙中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机上电池的化学能
D.图丁中，太阳能热水器通过做功将太阳能转化为水的内能
A
作业检测
1.如图所示是核电站发电的原理图，核电站发电时的能量转化情况是
(A )
A.核能→内能→机械能→电能
B.核能→化学能→机械能→电能
C.核能→内能→化学能→电能
D.核能→机械能→化学能→电能
A
2.下列关于核能开发和利用的说法中，错误的是( D)
A.开发核能可能会带来可怕的核泄漏
B.大亚湾核电站利用的是可控核裂变过程中释放的核能
C.核废料具有放射性
D.核电站可以完全替代火力发电站
D
3.下面关于原子弹和核反应堆的说法，不正确的是(D )
A.它们都是利用原子核的裂变而获得核能的
B.原子弹利用不加控制的链式反应，在极短的时间内释放能量
C.核反应堆能控制链式反应的速度，使核能缓慢释放
D.核反应堆利用聚变获得核能，原子弹利用裂变获得核能
D
4.太阳内部的原子核发生　聚变　(选填“裂变”或“聚变”)从而释放能量，小王家的太阳能热水器每天工作吸收太阳能3.36×107J，相当于完全燃烧　0.8　m3的天然气，这是通过　热传递　的方式改变水的内能.天然气属于　不可再生　(选填“可再生”或“不可再生”)能源.(q天然气=4.2×107J/m3)
　聚变
0.8　
热传递　
不可再生
学后反思
结合结构图反思一下学了哪些知识点？是如何获得的？可解决生活中哪些问题？
序号 学习目标 优秀★★★ 良好★★ 一般★
1 了解什么是一次能源、二次能源及其特点
2 认识伴随大量能源消耗对环境的影响问题；知道能量的转移和转化都是具有方向性的
3 了解核裂变、核聚变
4 知道核能的优点和可能带来的问题
5 知道太阳能的产生和特点；知道太阳能的利用方式及其新进展

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