2024年苏科版中考物理复习 第28章 能源与可持续发展

能源与可持续发展 思维导图 系统知识 【中考透视 明确航向】 主要考查的知识点有：一次能源和二次能源、可再生能源和不可再生能源；核能获取的途径；太阳能的来源和利用；能源与可持续发展等.考查的题型有填空和选择题. 考点梳理 温故知新 一、能源 凡是能提供能量的物质资源叫做能源. 1．按能源产生的方式分类： (1)一次能源：可以从自然界直接获取的能源，如化石能源、风能、太阳能、地热能以及核能等． (2)二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源，如电能、酒精、汽油、柴油等． 【温馨提醒】像煤、石油、天然气，是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. 2．按人类开发早晚和使用情况分类： (1)常规能源：人类已经利用多年的能源，如煤、石油、天然气以及水能等． (2)新能源：人类近几年才开始广泛利用的能源，如核能、太阳能、潮汐能、地热能等． 3. 从能源是否可再生分类： (1)可再生能源：指可以在自然界里源源不断地得到的能源，如水能、风能、太阳能、生物质能等. (2)不可再生能源：指越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充的能源，如化石能源和核能等. 【温馨提醒】由生命物质提供的能量称为生物质能. 生物质能,就是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。 3.能源革命 （1）第一次能源革命：钻木取火是人类从利用自然火到利用人工火的转变，标志着以柴薪作为主要能源的时代的到来. （2）第二次能源革命：蒸汽机的发明使人类以机械动力代替人力和畜力，人类的主要能源由柴薪向煤、石油、天然气等化石能源转化. （3）第三次能源革命：物理学家发明了可以控制核能释放的装置——反应堆，拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕. 二、核能 1．概念：由于原子核分裂和聚合而释放的巨大的能量． 2．获得核能的方式：裂变和聚变． （1）．裂变 ①概念：用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，叫做裂变.例如，用中子轰击铀235(质量数为235的铀)时，铀核会发生裂变（如图）. 【温馨提醒】裂变释放的核能十分巨大，lkg铀235中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量相当于2500 t标准煤完全燃烧放出的能量. ②链式反应： 铀核裂变时，还同时放出2—3个中子，放出的中子又可以轰击其他铀核，使它们也发生裂变.这样，裂变将不断地自行继续下去.这种现象叫做链式反应（如图）. ③核反应堆：如果控制链式反应的速度，使核能慢慢地平稳地释放出来，就便于和平利用了.能够缓慢、平稳地释放核能的装置，叫做核反应堆. 【温馨提醒】如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会释放出巨大的核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的. （2）．聚变 ①概念：较轻的核结合成较重的核，也能释放能量，这种现象叫做聚变.例如一个氘核(质量数为2的氢核) 和一个氚核(质量数为3的氢核)结合时，就释放出核能（如图）. ②氢弹原理：氢弹就是利用轻核聚变制成的.氢弹是一种比原子弹威力更为巨大的核武器. 【温馨提醒】太阳内部进行着大规模的聚变，释放的核能以电磁波的形式从太阳辐射出来，地球上的生物每天都享用着聚变释放出的能量；尽管核能是新能源，但生产核能的铀在地球上的贮量是有限的，所以核能也是不可再生能源. （3）裂变和聚变的区别 比较 裂变 聚变(热核反应) 定义 较大原子核分裂为较小原子核 小原子核结合成 较大原子核 条件 中子轰击较大原子核 超高温 释放的核能 巨大 更加巨大 是否可控 裂变的链式反应可控 聚变目前不可控 应用 原子弹、核电站 氢弹、太阳内部爆炸 3.应用——核电站(核反应堆)： (1)原理：核反应堆裂变→高温高压蒸汽→汽轮机→发电机→电能。 （2）能流图：核能 → 内能 → 机械能 → 电能 （3）核能应用的特点 (1)消耗的燃料少、废渣少。 (2)成本低,在一些发达国家核能已成为常规能源,我国的核电事业发展也很快。 (3)特别适合缺少煤、石油和水力资源的地方。 (4)需防止放射性物质的泄漏,避免放射性污染,确保安全。 (5)核电站使用过的核燃料——核废料,由于具有放射性,一般深埋在人烟稀少的地方。 三、太阳能 1．产生和辐射：太阳内部的大量氢原子核发生聚变，释放出巨大的核能，以光和热的形式向四周辐射开去． 【温馨提醒】太阳是人类能源的宝库：如化石能源，从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能；地球上的风能、水能.生物质能等都是来源于太阳.