内容正文:
能源与可持续发展
第1节 能源
第2节 核能
素养目标
1. 能列举出不同历史时期人类使用的主要能源。(物理观念)
2. 结合实例,说出能源与人类生存和社会发展的关系、知道核能的优点和可能带来的问题,了解我国和世界核能利用新进展。(物理观念)
3. 常识性了解什么是一次能源、二次能源及其特点,了解原子、原子核的结构。(科学探究)
4. 通过了解21世纪的能源趋势,培养节约能源的意识;了解核裂变、核聚变,增强热爱和平及振兴中华的使命感与责任感。(科学态度与责任)
一、能源
1. 钻木取火 的利用开启了以 柴薪 作为主要能源的时代; 蒸汽机 的发明是人类利用能量的新里程碑,人类的主要能源从柴薪转向 煤 。科学家发明的可控制核能释放装置 核反应堆 ,拉开了以 核能 为代表的新能源利用的序幕。
2. 直接从自然界获取的能源称为 一次能源 。
3. 通过消耗一次能源而获得的是 二次能源 。
4. 能源需求量 急剧增加 。
5. 化石能源可能会 消耗殆尽 。
二、核能
6. 裂变是用 中子 轰击较大的原子核,变成两个质量 中等大小 的原子核,同时释放出巨大的能量。
7. 链式反应是铀核分裂时,同时放出 中子 ,这些中子又会轰击 其他铀核 ,导致一系列铀核持续 裂变 ,释放出大量核能。可控制链式反应的应用是 核反应堆 ,如核电站;不加控制链式反应的应用是 原子弹 。
8. 将某些质量 很小 的原子核,在超高温下结合成新的原子核—— 氦核 ,会释放更大的核能。应用: 氢弹 。
【填一填】
1. 在我国西藏高原,有一个羊八井地热区,地热电厂担负着拉萨市一部分电力供应。工作流程如图所示,经过地下井→汽轮机→发电机,其能量转化过程是将内能转化为 机械 能再转化为 电 能。
2. 如图所示是释放核能的两种方式。
甲
乙
(1)如图甲所示是 链式 反应,这利用的是 核裂变 的原理,若不加以控制,则是制造 原子 弹的原理。
(2)如图乙所示是 核聚变 的示意图,若不加以控制,则是制造 氢 弹的原理。
【选一选】
3. 下列说法正确的是( B )
A. 能量就是能源
B. 电能是一种二次能源
C. 风能是一种二次能源
D. 天然气不是化石能源
能源的理解及其分类
能量与能源是否一回事?
答案:能量是指物体能够做功或者具有做功的本领,我们就说它具有能量,简称具有能。它是与物质及其运动相联系的。对应不同形式的运动,有不同形式的能量,如机械能、电磁能、内能、化学能等。能够直接或者经过转换而获得内能、机械能、电能、化学能等各种能量的资源称为能源。煤炭、柴薪、水力、电都是能源。
能源家族成员种类繁多,而且不断有新成员加入。怎样对能源进行分类?
答案:人们利用不同能源的某些共同或相似之处从不同角度对能源进行了分类。
(1)从能源的提供对象分类:
由生命物质(如木材、草类、肉类等)提供的能量称为生物质能。经过漫长的地质年代由动植物的化石形成的石油、天然气和煤炭叫化石能源。
(2)从能源的产生方式分类:
可以从自然界中直接获取的能源,比如化石能源、风能、太阳能、地热能、核能、水能、潮汐能等叫一次能源;无法从自然界中直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源。
电能是由其他形式的能转化来的二次能源。它最终还要转化为光能、内能、动能等其他形式的能,才能为人类所用。那么,为什么还要使用电能呢?
答案:因为电能便于输送和转化。现代社会离不开的各种各样的用电器,都是将电能转化为其他各种形式能量的转化器。
随着城市化进程的加快,如图所示的环保、轻便、舒适的电动车越来越受到人们的青睐,试分析电动自行车所消耗的能源属于( D )
A. 风能 B. 化石能源
C. 一次能源 D. 二次能源
能源分类方法
分类方法
常规能源
新能源
一次能源
不可再生能源
化石能源
核能
可再生能源
生物质能
风能、太阳能
二次能源
电能
氢能
1. 中国可再生能源的开发利用规模居世界首位,下列属于可再生能源的是( A )
A. 太阳能 B. 石油
C. 煤 D. 核燃料
解析:所给能源中,太阳能属于可再生能源,石油、煤、核燃料都属于不可再生能源,故A符合题意。
2. 南海地区蕴藏着大量化石能源,如天然气和可燃冰。据报道:近期我国对可燃冰的试开采已经取得了初步成功,引起世界瞩目,可燃冰属于 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。北方山地区域,风力发电机随处可见,则电能属于 二次 (选填“一次”或“二次”)能源。
解析:可燃冰在海底储量虽然丰富,但总量是一定的,所以属于不可再生能源;电能一般都是通过火力发电、风力发电或水力发电等方式转化而来的,属于二次能源。
裂变与聚变
原子能有哪两种