2024年中考物理复习专题31 能源与可持续发展讲义

专题3 1能源与可持续发展 夯实基础 一、能源与可持续发展 1．能源的分类 （1）按能源的利用方式分为： 一次能源：可以从自然界直接获取的能源为一次能源。如煤、石油、天然气、风能、水能、潮汐能、太阳能、地热能、核能、柴薪等。 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称为二次能源。如电能、汽油、煤气、焦炭、激光、沼气等。 （2）按能源能否再生可分为： 不可再生能源：凡是越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源，都属于不可再生能源。如煤、石油、天然气、核能。 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源。如水能、风能、太阳能、食物、柴薪、地热能、沼气、潮汐能等。 2．新能源 （1）①核能：由于原子核的变化而释放的巨大能量叫核能。 ②核能获取的途径有两条：重核的裂变和轻核的聚变（聚变也叫热核反应）。原子弹和目前人类制造的核电站是利用重核的裂变释放能量的，而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的。 和平利用核能的途径是利用核电站来发电，核电站主要组成包括：核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等。 ③核反应堆中的链式反应是可控的，原子弹的链式反应是不可控的。核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应。 ④核能的优点和可能带来的问题： a．核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能，而且用料省，运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质，核电是一种比较清洁的能源。 b．利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。 （2）太阳能 ①在太阳的内部，氢原子核在超高温度条件下发生聚变，释放出巨大的核能。 ②大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射除去。 ③绿色植物的光合作用将太阳能转化为生物体的化学能。 ④我们今天使用的煤、石油、天然气等化石燃料，实际上是来自上亿年前地球所接收的太阳能。 ⑤太阳能的利用：利用集热器加热物质（热传递，太阳能转化为内能）；用太阳能电池把太阳能转化为电能（太阳能转化为电能）。 ⑥太阳能具有取之不尽、用之不竭，清洁无污染等优点。 3．未来的理想能源必须满足以下四个条件： ①必须足够丰富，可以保证长期使用； ②必须足够便宜，可以保证多数人用得起； ③相关技术必须成熟，可以保证大规模使用； ④必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。 4．解决能源紧张的途径：由于人类的生存和发展使得能源的消耗量持续增长，因此人类必须不断地开发和利用新能源，同时增强节能意识，不断提高能源的利用率，这是目前解决能源紧张的重要途径。 吃透考点 方 法 技 巧 点 拨 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 考点1 能量守恒 【例1】（2022秋•广州期末）如图所示，是“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”电池板，“脚踩”蓄电池，“腰”挎照明灯，下列解释合理的是　　 A．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能 B．照明灯是将光能转化电能 C．光电池板是将光能转化为电能 D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能 【答案】 【分析】（1）风力发电机将风能转化为电能； （2）用电器工作时将电能转化为其他形式的能量； （3）光电池板将光能转化为电能； （4）蓄电池放电时将化学能转化为电能。 【解答】解：、风扇式发电机可以通过风吹动扇片转动，把风能转化为电能，故错误； 、照明灯消耗电能而发光，将电能转化为光能，故错误； 、太阳能电池板是将光能转化为电能，故正确； 、蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，故错误。 故选：。 举 一 反 三 1．（2023秋•望奎县校级月考）下列关于能量转化的实例中，说法正确的是　　 A．水轮机带动发电机发电——电能转化为机械能 B．燃料燃烧——化学能转化为内能 C．汽油机的做功冲程——机械能转化为内能 D．给蓄电池充电——化学能转化为电能 【答案】 【分析】解决此题的关键是知道各种现象的能量储存方式和转化方式，明确消耗了哪种形式的能，得到了哪种形式的能。 【解答】解：、水轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能，故错误； 、燃料燃烧都是将化学能转化为内能，故正确； 、汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，故错误； 、给蓄电池充电时，把电能转化成化学能储存在电池里，故错误。 故选：。 2．（2023秋•扶沟县校级月考）如图所示，这是一种设想中的永