资源简介

22.2 新能源的发展&22.3 跨学科实践：为节约能源设计方案
【练基础·过教材】
必备知识-1- 核能
1.原子是由位于其中心的　　　　　和　　　　　　组成的。
2.核能来源于 （　　）
A.质子的内能 B.中子的动能
C.电子的势能 D.原子核的结合能
3.关于原子及其结构，下列说法不正确的是 （　　）
A.通常情况下，原子整体不显电性
B.原子是由原子核和核外电子构成的
C.原子核带负电，核外电子带正电
D.不同物质的原子核束缚核外电子的本领不同
必备知识-2- 太阳能
4.太阳核心温度高达1 500万摄氏度，在太阳内部，氢原子核在超高温下发生　　　　　（选填“裂变”或“聚变”），释放出巨大的能量，所以说太阳是个巨大的　　　　　（选填“电能”或“核能”）火炉。
5.太阳是地球能源的宝库，地球上的煤、　　　　　、天然气等化石能源以及　　　　　（举一例）都来源于太阳能。
【练综合·提能力】
关键能力-1- 裂变、聚变的区分
6.原子弹爆炸利用　　　　　在极短的时间内放出巨大的能量，氢弹是利用　　　　释放出核能。（均选填“核聚变”或“核裂变”）
7.商家用扫描器扫描软件的支付二维码时，可完成移动支付，扫描器中光敏二极管的主要材料是　　　　　（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料；我国首艘国产航母采用蒸汽轮机的常规动力系统，而核动力航母则是利用可控核　　　　　释放核能获得动力，与核能发电原理相同。
关键能力-2- 核电站的工作原理
8.图为我国东北地区第一座核电站——红沿河核电站，核电站的核反应堆中发生的是原子核的　　　　　（选填“聚变”或“裂变”）反应；核电站将核能最终转化为　　　　　能，该能源属于　　　　　（选填“一”或“二”）次能源。
9.图为核电站发电流程图。在核电站发电过程中，从核能到电能，图中所示的转化顺序正确的是 （　　）
A.核能→内能→机械能→电能
B.核能→化学能→机械能→电能
C.核能→机械能→内能→电能
D.核能→内能→化学能→电能
关键能力-3- 太阳能的利用
10.某品牌太阳能热水器的光热转换效率为50%，该太阳能热水器内装有100 kg、温度为20 ℃的水，阳光照射一天后，水温升高到70 ℃，则热水器内的水吸收了　　　　　　J的热量；这些热量由太阳能转化而来，热水器接收的总的太阳能相当于完全燃烧了　　　　　m3的天然气。[已知水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），天然气的热值约为8.4×107 J/m3]
11.在“节能环保、低碳生活”的今天，我们应大力开发下列哪种能源的利用 （　　）
A.石油 B.煤炭
C.天然气 D.太阳能
12. 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.绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.太阳能热水器通过做功的方式将太阳能转化为水的内能
C.太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.太阳能电池板向蓄电池充电时，化学能转化为电能
【练真题·育素养】
13. 1934年至1938年，科学家曾先后用　　　　　轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
14.原子由　　　　　和电子组成，电子带　　　　　电。质量较大的原子核发生分裂或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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
15. “人造太阳”是利用氢核　　　　来获得巨大能量的，现在的核电站都是利用核　　　　来获取能量的。（均选填“聚变”或“裂变”）
16.风电的开发可以有效助力我国实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。张北-雄安特高压交流输变电工程投运后，实现了“张家口的风点亮雄安的灯”。从能源的视角来看，“张家口的风”属于　　　　（选填“可再生”或“不可再生”）能源，它实际上来源于　　　能。我国自主研发的单个陆上风电机组功率可达107 W，这样一个风电机组在此功率下稳定工作　　　　min产生的电能，相当于200 kg焦炭完全燃烧放出的热量。焦炭的热值为3.0×107 J/kg。
17. 如图1所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，创造世界新纪录，在上亿摄氏度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过　　　　（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能。图2为核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，核电站能量转化是　　　　能→内能→　　　　能→电能。
18.秉承可持续发展的思想，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，开发和利用核能就是一个有效途径。核能是质量较大的原子核发生　　　　　或质量较小的原子核发生聚变时释放的能量，通过可控聚变来利用核能，有望解决人类能源问题。1 g核燃料聚变时释放的能量约为1×105 kW·h，假设把1×105 kW·h的能量完全转化为电能，可供年用电量为1 000 kW·h的家庭使用　　　　　年。太阳也是一个巨大的“核能火炉”，它向外辐射的能量是我们的能源宝库。人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能量，请你写出一种转化方式或一个相关的实例：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
19.图为一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将　　　　　能转化为电能；车轮的轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为　　　　　能。
20. 2011年，日本近海发生9级地震，地震引发海啸及伤亡，并导致了福岛核电站发生泄漏，多国派遣救援队带上救援设备前往日本协助救援。下列判断正确的是 （　　）
A.核电站的能量转化过程依次是核能、机械能、电能
B.核能是一次能源，而且是无污染的能源，所以各国都在大力发展
C.救援队队员通过收听被困人员敲击物体发出的响声确定其被困位置，说明声音能传递能量
D.现在的核电站都是利用核裂变产生的能量
21. 关于核电站，小明总结了以下四种说法，其中正确的是 （　　）
A.核电站是利用氢核的聚变产生的能量来发电的
B.核电站的核心是核反应堆，它是以铀为燃料的
C.核电站的反应堆中放出的核能可以直接转化为电能
D.核电站不适用于缺少煤、石油、水能等能源的地区
22. 在“跨学科实践：为节约能源设计方案”的活动中。某项目小组在制订调查计划后，实地考察了100户人家的能源使用情况，并对收集到的资料进行整理，数据如下：
居民节能行为调查统计表
项目 是 否 节能行为优良率
家里的电器多数处在遥控待机状态 64户 36户 36%
家里使用节能灯具 75户 25户 75%
夏天待在空调房里喜欢把温度调得很低 50户 50户 50%
能随手关掉不用的灯，不开长明灯 56户 44户 56%
（1）从表中可以知道，100户人家中，在家未能随手关掉不用的灯的有　　　　户，节能行为优良率为　　　　　。这个社区的居民在四项节能行为中，做得最差的一项的节能行为优良率为　　　　。
（2）从表中可以知道，　　　节能行为属于优秀等级。
A.家用电器处在遥控待机状态
B.使用节能灯具
C.随手关掉不用的电灯
（3）为了培养居民的节能意识，下列做法不合理的是　　　　。
A.在社区宣传栏张贴节能宣传页
B.定期开展节能知识讲座
C.社区部分居民已有节能意识，不用再进行节能宣传
参考答案
1.原子核　核外电子
2.D　3.C
4.聚变　核能
5.石油　水
6.核裂变　核聚变
7.半导体　裂变
8.裂变　电　二
9.A
10.2.1×107　0.5
11.D
12.A　【解析】绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，故A正确；太阳能热水器通过热传递的方式改变水的内能，故B错误；太阳能交通信号灯先将太阳能先转化为电能，再转化为光能，故C错误；太阳能电池板向蓄电池充电时，电能转化为化学能，故D错误。
13.中子　核裂变
14.原子核　负　核能
15.聚变　裂变
【解析】“人造太阳”是利用较轻的氢原子核在高温下发生聚变释放出的核能，而核电站是利用铀核裂变时释放的核能发电的。
16.可再生　太阳　10
17.核聚变　核　机械
【解析】“东方超环”的热核反应属于核聚变；根据核电站的发电过程可知，核能发电的能量传递和转化过程是核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能。
18.裂变　100　太阳能集热器把水加热
【解析】核能是质量较大的原子核发生裂变或质量较小的原子核发生聚变时释放的能量；把1×105 kW·h的能量完全转化为电能，可供年用电量为1 000 kW·h的家庭使用的时间为=100年；人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能量，例如用太阳能集热器把水加热。
19.太阳　电
20.D
21.B
22.（1）44　56%　36%
（2）B
（3）C

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