2024年浙江省中考科学一轮专题复习：17内能 核能 能量守恒与转化

2024年中考科学专题复习——17内能 核能 能量守恒与转化 【课程标准】 1、列举能的多种形式（机械能、内能、电能、化学能、核能）； 2、知道克服摩擦做功与物体内能改变的关系； 3、知道做功和热传递是改变内能的两种途径； 4、知道在热传递过程中用热量来度内能的变化； 5、举例说出化学能与内能的转化； 6、说出汽油机的工作过程，知道汽油机的能量转化； 7、知道裂变和链式反应；知道聚变和热核反应； 8、知道放射性及其应用； 9、知道核电站是利用核裂变的原理来工作的； 10、举例说出能量的转化与守恒定律； 11、举例说出 能量的转化与传递有一定的方向性； 12、知道能量利用效率和节能的关系； 【思维导图】 · 知识●逐点夯实……必备知识 系统梳理 基础重落实……复习自修 能的多种形式 能量是以多种形式存在的，常见的能量形式有机械能、内能、　电能、化学能、核能等。 内能 1．内能含义：构成物质的大量微粒(如分子、原子、离子等)做无规则运动而具有的能，俗称热能。任何物质都有内能。 2．物体温度越高，内能越大；温度越低，内能越小。 3．克服摩擦做功，能使物体的内能增加。 1．做功：对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少。实质是能的形式发生了转化。 2．热传递：物体吸热，内能增加；物体放热，内能减少。实质是内能从高温物体传递到低温物体，或者内能从同一物体的高温部分传递到低温部分的过程。能的形式未发生转化。 ：做功和热传递对改变物体的内能是等效的。 在热传递中，传递的能量多少叫热量。低温物体从外界吸收多少热量，内能就增加多少；高温物体向外界放出多少热量，内能就减少多少。 1．化学能是物质发生化学反应时所释放的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才释放出来，变成内能或者其他形式的能量。 2．化学能与内能的转化 常见吸热反应：内能转变为化学能 大多数分解反应；大多数需要加热或高温条件下才能进行的反应。 常见放热反应：化学能转变为内能 燃烧；中和反应；金属与酸反应；一般化合反应(如生石灰和水反应)。 热机 1．热机是指各种利用内能做功的机械。热机原理是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。 2．热机的四个冲程：吸气冲程，压缩冲程，做功冲程，排气冲程。 吸气冲程:活塞落下，将空气和汽油吸入气缸。 压缩冲程:活塞升起，将汽油和空气的混合物压缩。 做功冲程:火花点燃汽油和空气,将活塞推下。 排气冲程:活塞升起,将废气排出。 核能的利用 1．含义：原子核是可以改变的，且在有些改变的过程中还会释放出巨大的能量，这种能量叫做核能。 2．获得核能的途径 重核裂变：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成两个新原子核，并释放出能量的过程。 举例：中子轰击铀 <m>−235</m> ，铀核就会分裂成2个新核，并释放出能量，同时产生几个新的中子，1千克铀全部裂变，释放出的能量超过2 000 吨煤完全燃烧释放的能量 链式反应：每个铀核裂变时会产生几个中子，这些中子又会继续轰击其他铀核，使其他铀核裂变并产生更多的中子，这样就会导致一系列铀核持续裂变，产生链式反应，如图所示 应用：（1）快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的，我们还可以控制链式反应的速度，把核能用于和平建设事业，“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。 （2）原子弹、核电站都是根据核裂变的原理制成的。原子弹属于不加控制的链式反应；核电站属于可控制的链式反应 轻核聚变：两个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。 氘核（核内有1个质子和1个中子）和氚核（核内有1个质子和2个中子）在超高温下聚合成新的原子核——氦核，并释放出1个中子，同时释放巨大的能量 释放能量情况：质量相同的核燃料，核聚变反应释放的核能比核裂变反应释放的核能要多得多 应用：氢弹是根据核聚变的原理制造的，它的威力比原子弹大得多。太阳的内部在不停地发生这种核聚变，从而向外释放出巨大的能量。 裂变与聚变的比较 比较 裂变 聚变 定义 较大原子核分裂为较小原子核的过程 质量较小的原子核结合成较大原子核的过程 条件 用中子轰击较大原子核 超高温 释放核能大小 巨大 更加巨大 是否可以控制 可利用核反应堆控制链式反应的速度 目前，核聚变反应速度还不能人为控制 应用 原子弹、核电站 氢弹 1．原子核的裂变和聚变都会产生一些放射性物质，如α射线、γ射线、X射线、β射线等。 2．大量放射线对人畜会造成很大的伤害。如：建造核电站通常要修建很厚的水泥防护层，防止放射线外泄。 3．较小量的射线可以为人类做许多事。如：利用γ射线探伤；育种；放射线治疗肿瘤等疾病。 能量的转化与守恒 1．能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形