专题10 能源与可持续发展-2020-2021学年九年级物理全一册期末考点大串讲（人教版）

专题10 能源与可持续发展 知识点一、人类利用能源的历程 1.三次能源革命： (1)第一次能源革命：钻木取火这项技术的出现，使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。开启了人类以柴薪为主要能源的时代。 缺点：柴薪主要通过砍伐森林获得，大面积地砍伐森林将严重破坏地球的生态平衡；燃烧柴薪获取能量的效率较低。 (2)第二次能源革命：蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能。开启了以机械动力大规模代替人力和畜力的时代，人类的主要能源从柴薪转向热值更高的煤。 (3)第三次能源革命：20世纪40年代，物理学家发明了可控制核能释放的装置——核反应堆，拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕。 2.化石能源：像煤、石油、天然气这些，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，称为化石能源。 3.能源的类型(从获取的途径角度分) 一次能源：能直接从自然界获取的能源 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。 典例1.（2020•莒县模拟）关于能源，下列说法中正确的是（　　） A．能量的转化和转移，都是有方向性的 B．核电站的核心设备是反应堆，反应堆利用聚变产生内能 C．太阳每时每刻都发生着剧烈的核裂变，以提供向外辐射的能量 D．火电厂提供的电能是二次能源，太阳能发电提供的电能是一次能源 知识点二、原子及核能 1.原子结构及特点 （1）原子结构：原子是由原子核和核外电子组成的，电子在绕核运动。原子核是由质子和中子组成的，质子带正电，电子带负电，原子核吸引电子绕核运动。 （2）原子质量分布情况：原子的质量几乎集中在原子核中，质子和中子的质量几乎相同。 2.核能：原子核发生变化时，可能释放出惊人的能量，这种能量被称为核能。 （1）裂变：用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，称为原子核的裂变。 展示链式反应原理的动画，并结合课本p.171“裂变”内容，归纳： （2）链式反应：用中子轰击铀235原子核，铀核在分裂时，会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会继续轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。 3.聚变 （1）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。聚变反应要求一开始就要有很高的温度，因此聚变反应又叫热核反应。 （2）大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。 典例2.关于原子核的组成，下列说法正确的是(　　) A.原子核由质子、中子和电子组成 B.原子核是最小的微粒，不可再分 C.原子核由质子和中子组成 D.原子核由质子和电子组成 典例3.（2020秋•深圳期中）粤港澳大湾区的电力由大亚湾核电站提供，现关于核电站供电时的能量转换描述正确的是（　　） 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﹣电能﹣机械能 知识点三、太阳是人类能源的宝库 1.人类的日常生活，动植物无法离开太阳，人类和动物获取来自植物或其他动物的生物质能以维持生命。 2.化石能源的形成来源于太阳能，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。 3.地球上的风能、水能等都是来源于太阳，地球上任何地方都在吸收太阳的热能量，但是由于地面每个部位受热的不均匀性，空气的冷暖程度就不一样。 4.太阳能的利用 （1）用集热器把水等物质加热。实现了光热转化，把太阳能转化为内能。 （2）用太阳能电池把太阳能转化成电能。实现了光电转换。 （3）太阳能使用的优点和缺点。 优点：环保无污染，可再生； 缺点：现阶段太阳能利用率较低，成本较高等。 典例4.（2020秋•雁塔区校级期中）如图所示是某地区使用的“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（　　） A．蓄电池白天充电时，蓄电池将电能转化为化学能 B．利用风力发电时，将电能转化为机械能 C．光电池板工作时，将太阳能转化为化学能 D．照明灯工作时，将内能转化为电能 典例5.（2020•济南）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供人们使用。使用太阳能热水器时，将太阳能转化为（　　） A．内能 B．机械能 C．电能 D．化学能 知识点四、能源与可持续发展 1.不可再生能源：不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源。如化石能源、核能等。 可再生能源：可以在自然界里源源不断地得到，这类能源称为可再生能源。如太阳能、风能、水能等。 2.未来理想