2025年中考物理一轮复习课件20：能源

20能源 2025物理中考一轮复习课件 第一部分：能源 1 课堂导入 02 单击此处输入标题名称 1.提高上游水位增加水的势能 2.水快速向下流推动水轮机转动 3.发电机在水轮机的带动下旋转发电 电能只是人类生活、生产活动中广为使用的能量的一种。人类的生活、生产活动，无法离开能量的使用。 01 教学目标 ●了解什么是能源； ●知道什么是一次能源、二次能源，并能说出哪些能源属于一次能源，哪些能源属于二次能源。 ●会区分可再生能源和不可再生能源。 ●了解我国能源的现状。 问题：我们每天用什么来煮饭、烧水呢？ 问题：要开动汽车、火车、飞机等交通工具需要消耗什么呢？ 回答：汽油或者柴油、煤油等 　 问题：煤，煤气，柴草、天然气、汽油、煤油或者柴油等它们在起什么作用？ 答案：它们在以上工作的作用就是提供能量. 2 课堂活动 回答：煤，煤气，柴草、天然气……　 想一想：什么是能源？ 机械能 内能 电能 核能 化学能 凡是能够提供能量的物质资源叫做能源。煤、石油、天然气是当今人类利用的主要能源。 04 探究活动一：认识能源 我们已经认识了各种形式的能。……这些能来自哪里？或者说，我们利用了哪些种 类的能源？ 04 探究活动二：能源分类 小组讨论，结合生活和生产中能源的使用情况，看看能源大致分为哪 几类。 04 探究活动二：能源分类 一次能源和二次能源 自然界直接提供的能源是一次能源. 由自然界提供的能源转化而来的能源是二次能源. 能源的来源分： 常见的一次能源 煤、石油、天然气、风能、水能、地热能、核能等 常见的二次能源 电能、煤气、汽油、柴油等 04 探究活动二：能源分类 不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充 可再生能源：可以在自然界里源源不断地得到 如：化石能源、核能 如：水能、风能、太阳能、生物质能 按是否可以再生来分 注：化石能源:煤、石油、天然气等是千百万年前埋 在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的 生物质能：由生命物质提供的能量，如食物、木柴等。 可再生能源和不可再生能源 04 探究活动三：我国能源现状 我国的能源蕴藏量位居世界前列，是能源生产与消费大国，但人均能源消 费量只有发达国家的5％～10％。我国能源以煤炭为主，可再生资源开发利用 程度很低。我国石油资源相对短缺，随着社会经济的发展，我国的石油需求量 将会越来越大。2011年我国自产原油2.01亿吨，进口2.54亿吨，原油对外依存 度达56%。原油进口和对外依存度逐年提高，给我国的能源安全带来了很大的 隐患。 04 社会与科技 第二部分：核能 1 课堂导入 1945年8月6日名为“小男孩”的原子弹。这个“小男孩”的巨大毁灭力，令日本广岛核爆中心方圆2公里内所有建筑物全部被夷为平地。 02 生活感知 我国第一颗原子弹爆炸时的情景 我国第一颗氢弹爆炸时的情景 01 教学目标 ●了解原子、原子核结构； ●知道获取核能有两个途径──重核裂变、轻核聚变； ●了解核电站的常识，知道核能优点和可能带来的问题。 2 课堂活动 知识回顾：原子核是由什么组成？ 原子核发生变化时，能量有什么变化呢？ 04 质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。 一旦质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能（nuclear energy 探究活动一：核能 04 探究活动一：核能 (1)、裂变: (2)、聚变: 获得核能的途径： 质量较大的原子核在中子的轰击下分裂成2个新原子核,并释放出巨大能量的现象。 2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核,并释放出巨大能量的现象。 04 探究活动二：核裂变 1938年，科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生了裂变。1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。 发生裂变的条件：用中子轰击铀核 04 探究活动二：核裂变 用中子轰击铀核,铀核发生裂变，放出能量. 铀核分裂的同时放出2～3个中子，又可以轰击其它铀核，使它们也发生裂变.于是裂变反应便会链锁式地自行持续下去.这种现象叫做链式反应。　　 链式反应 04 探究活动一：核裂变应用 原子弹： ――根据核裂变的原理制成。 属于不可控制的链式反应的结果 04 探究活动一： 原子弹爆炸 04 探究活动四：归纳汇总 核电站和原子弹的联系和区别 联系 区别 核电站 原子弹 通过核裂变获得核能 都是链式反应 可以控制 不加控制 04 探究活动二：核裂变 了解：裂变的利用 核电站利用核能发电 核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。 　　 1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。 04 探究活动三：核聚变 氚核 氘核 氦核 一个中子（随能量释放） 　　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。 04 探究活动三：核聚变 氘 氚 氦核 中子 能量 聚变 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。 04 探究活动三：核聚变 氘核和氚核都属于氢核的一种。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。 了解：聚变的利用 可控聚变尚未实现，海水中蕴藏着丰富的氘核，科学家预言，通过可控聚变来利用核能，将有望彻底解决人类能源问题。 04 探究活动四：核聚变——氢弹 氢爆炸时产生的蘑菇云 04 探究活动四：核能的进展 核能的和平利用－－核电站 1、能量转化： 核能 内能 机械能 电能 2、我国第一座自行设计建造的核电站： 　　　　－－秦山核电站 3、存在的问题： 　　－－放射性污染 田湾核电站 秦山核电站 岭奥核电站 大亚湾核电站 探究活动四：核能的进展 04 04 探究活动四：核能的进展 从第一个成功的核裂变装置制成到现在，人们逐渐认识到核能的强大，同 时也清楚地看到它惊人的破坏力，因此它的发展备受人们的关注和争议。核能 的应用主要有核电站、核武器以及核动力装置三种形式。 20世纪七八十年代， 核电站得到迅猛发展，但由于1979年的三里岛核泄漏事故和1986年的切尔诺 贝利核事故，许多国家停止建造新核电站。 2011年，日本地震引起的核泄漏事 故，又让很多国家在发展核电站上的态度变得十分谨慎。 和平利用核能，提高清洁能源比重，是我国能源发展战略的重要内容。 原子弹的威慑力导致人们对核电站的恐惧！ 核电站实施纵深防御、多重保护、多样性的设计原则，确保核安全。以秦山核电站为例，它有三道屏障，用于防止放射性物质的外泄。 04 探究活动四：核能的进展 04 探究活动四：归纳汇总 核能优点 核能缺点 ①核能十分巨大，他能极大地补充人类 能源的不足 ②能够解决能源不平衡分布的问题 ①核能是不可再生能源 ②核能存在核污染，产生核辐射，会对 地球生物造成伤害 ③核反应堆中会产生核废料，治理废料 过程中，代价较高 ③是清洁能源 核能的优缺点 第三部分：太阳能 常规能源有： 等化石能源和 等，可以开发利用的新能源有： 等 。 煤、石油、天然气 风能、水能 核能、太阳能、原子能、 地热能、潮汐能 人类利用的常规能源是什么？可以开发利用的新能源有哪些呢？ 1 课堂导入 日出日落，空气和阳光成为了生活中最廉价也最奢侈的物品，你了解太阳吗？如果太阳消失了，世界会怎样？ 03 教学目标 ●知道太阳能的由来及特点； ●知道太阳能是我们使用的大部分能量的最初来源； ●知道太阳能的利用方式，会解释太阳能在生产、生活中的主要应用。 　　动植物的生长，人类的活动都无法离开太阳。这个发光发热的大火球已经存在了50亿年之久。你是否了解太阳？人类是否能够从距离地球1.5亿千米远处的太阳上，获取所需的能源？ 2 课堂活动 02 探究活动一:太阳能来源 太阳——巨大的“核能火炉” 　　太阳距地球1.5亿千米，直径大约是地球的110倍，体积是地球的130万倍，质量是地球的33万倍，核心温度高达1 500万摄氏度。 02 在太阳内部， 氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。 可以说，太阳核心每时每 刻都在发生氢弹爆炸。 探究活动一:太阳能来源 02 太阳核心的温度高达1500万摄氏度，太阳核心释放的能量向外扩散，经过数千年的时间传递到太阳表面。太阳表面温度约6000℃，大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去，传递到地球被地球接收。 探究活动一:太阳能特点 02 探究活动二——太阳能是人类能源的宝库 太阳向外辐射的能量中， 大约只有二十亿分之一传递到地球。 地球积累的太阳能是我们今天所用大部分 能量的源泉 02 探究活动二——太阳能是人类能源的宝库 （我们开采化石燃料来获取能源，实际上是在获取远古时期地球所接收的太阳能。 以化石能源为例，煤、石油、天然气是地球给人类提供的最主要的一次能源。远古时期，陆地和海洋中的植物通过光合作用，将太阳能转化为生物体的 化学能。这些生物死后，躯体被埋在地下和海底，在特定地质条件下，经过几 百万年的沉积、化学变化、地层运动，在高压下逐渐变成了煤和石油，在石油 形成过程中还放出天然气 02 1、化石能源来源于太阳能 2、风能、水能来源于太阳能 3、生物质能来源于太阳能 探究活动二——太阳能是人类能源的宝库 01 能源归纳 能源分类 一次能源 常规能源 不可再生 二次能源：汽油、柴油、煤气、蒸汽、电能等 石油、煤 天然气 生物质能 水能 可再生 新能源 不可再生：核能与原子核反应有关 可再生 太阳能 风能 海洋能 地热 潮汐能 波浪能 来自太阳辐射 02 探究活动三：太阳能的优点 1、太阳--巨大的“核能火炉”，能量十分巨大． 2、太阳能供应时间长久． 可以维持50亿年以上 3、太阳能是人类所用大部分能量的源泉， 太阳能分布广阔，获取方便。 只要太阳能照到的地方，就有太阳能，不用专门去寻找；只要用东西接收就行了，不需要挖掘开采 太阳能是最干净的能源，开发、利用太阳能不会给我们带来污染． 4、使用太阳能安全、不污染环境． 02 探究活动三：太阳能的利用 目前直接利用太阳能的方式有两种： 一种是用集热器把水等物质加热 平板式集热器的箱面是玻璃，内表面涂黑。箱体吸收太阳能，将集热器 管道内的水流加热 一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能。 02 探究活动三：太阳能的利用 目前直接利用太阳能的方式有两种： 太阳能电池可以将太阳能转化成电能，供我们使用。太阳能电池具有使用 寿命较长、没有污染等优点，但太阳能电池的成本较高，而且每个太阳能电池 产生的电压较低。太阳能电池目前主要应用在航空、航天、通信等领域中，在 日常生活中也用在照明灯、计算器、手表等耗电少且工作电压低的用电器中。 太阳能热发电电站 集热塔 加热水，通过水蒸气推动汽轮机发电 定日镜 追着太阳转，反射阳光 02 探究活动四：太阳能的利用困难 经计算，垂直投射到地面每平方米面积上的太阳能只有几百瓦，所以要大规模开发利用太阳能必须设置庞大的收集和转换能量的系统，目前造价还太高，影响推广． (由于地球的自转和气候、季节等原因，太阳能的功率变化大，不稳定，给正常连续地使用造成困难 光热转换的效率为50～60%，而光电转换的效率只有10%左右．所以还要下大力气研制高转换效率的材料） 1．太阳能虽然十分巨大，但它太分散 2、太阳能不稳定，不能正常使用 3．目前太阳能转换器的效率不高 02 科学 技术 社会 要大规模地直接利用太阳能还要做大量的研究工作，现在已取得一定成果，只要不断努力，必将会不断有新的进展，随着科学技术的进步，应用也将越来越广泛．有人预言，到21世纪，太阳能将会成为人类的重要能源之一． 第四部分：能源革命 1 课堂导入 你了解能源的发展历程吗？ 02 教学目标 ●了解能源革命对社会发展的作用； ●了解能量的转移和转化具有方向性； 2 课堂活动 人工取火 蒸汽机 核能 第一次 第二次 第三次 能源的三次革命 02 钻木取火是人类在能量转化方面最早的一次革命，是人类的第一次革命。从利用自然火到利用人工火的转变，促使了以柴薪为主要能源时代的到来。 能源的第一次革命 探究活动一：能源革命 第一次 02 探究活动一：能源革命 第一次 人类以柴薪为主要 能源的时代，持续了近1万年 02 探究活动二：能源革命 第二次 蒸汽机的发明标志着人类进入工业社会，是人类第二次能源革命的开始 人类的主要能 源由柴薪向煤、石油、天然气等化石能源转化。 能源的第二次革命 02 探究活动二：能源革命 第二次 生活中的热机 随着利用化石燃料的各种新型热机的问世和使用，使人类对化石能源的依赖日益加深。 02 电 能 是 由 其 他 形 式的能源转化而来的二 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。 现代社会 离不开的各种各样的电 器，它们是将电能转化 为其他各种形式能量的 转化器。 探究活动二：能源革命 第二次 02 能源的第三次革命 探究活动三：能源革命 第三次 20世纪40年代，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。 核能 01 探究活动三：能源革命 第三次 几十年来，核电已经成为一种 日益成熟的技术。由于核电比火电更清洁、安全、经济，核能在一些经济发达 国家已经成为常规能源。 04 探究活动三：能量转移和能量转化的方向性 既然能量是守恒的，为什么我们还常说要节约能源呢？ 04 探究活动三：能量转移和能量转化的方向性 豆子的生长是否可逆？ 04 探究活动三：能量转移和能量转化的方向性 火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能，用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后这些能量还可以再转化重复利用吗？ 化学能 内能 内能 电能 这些能量无法再变回能源 04 探究活动三：能量转移和能量转化的方向性 化学能 内能 内能 机械能 这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源 我们从石油中提炼出汽油，内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能，这些能量还可以再转化重复利用吗？ 04 探究活动三：能量转移和能量转化的方向性 在热传递的过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量。 例如电冰箱就需要消耗电能。 04 能源的利用是有条件的，也是有代价的。 汽车产生的热不能收集起来再利用 探究活动三：能量转移和能量转化的方向性 第五部分：能源与环境 1 课堂导入 　　能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变。 02 讨论交流 　　既然能量是守恒的，那地球上的能量就不会减少了，为什么还需要节约能源？ 01 教学目标 ●通过实例了解世界和我国的能源状况； ●认识伴随大量能源消耗所产生的环境问题； ●了解未来理想能源的特征 2 课堂活动 人类生活、生产、学习、研究都离不开能源的消耗。 ？新型能源汽车和太阳能建筑的出现，又为什么昵？是否有能源危机的可能呢？ 03 单击此处输入标题名称 　　我们从石油中提炼出汽油，内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能。 这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源。 化学能 内能 内能 机械能 03 单击此处输入标题名称 火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能，供生产和生活用。 　　用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后，这些能量无法再变回能源。 化学能 内能 内能 电能 03 想一想：如何有效的解决能源问题 提高能源的利用率 开发和利用新能源 03 探究活动一：21世纪的能源趋势 世界人口急剧增加和经济不断发展，能源的消耗持续增长。特别是近几十年来，能源消耗增长明显加快。 已探测的数据表明，目前作为人 类主要能源的化石能源储量并不丰富， 而且化石能源开发利用后不能再生，如 果长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽！ 能源消耗量迅速增长，可能会出现能源危机—— 开发新能源、更好地利用已知能源，是全球范围内的重要课题。 03 探究活动一：能源趋势 21世纪的能源趋势 03 21世纪的能源趋势 03 探究活动二：能源消耗对环境的影响 过量使用木柴等加剧对树木的砍伐，会导致水土流失和沙漠化。 03 大量使用石油、煤炭造成空气污染并产生各种废料。 探究活动二：能源消耗对环境的影响 03 探究活动二：能源消耗对环境的影响 燃烧燃料——大气污染 03 探究活动二：能源消耗对环境的影响 空气污染造成全球气温上升 03 酸雨 漏油污染海洋 土地侵蚀造成河道淤塞 探究活动二：能源消耗对环境的影响 03 探究活动二：能源消耗对环境的影响 人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响。目前，石油、煤 炭占了所消耗能源的绝大部分，而且年消耗量在不断增长。大量化石能源的使 用势必造成空气污染和温室效应的加剧。森林、草原等植被的破坏加剧了水土 流失和沙漠化。总之，人类不应当无限制地向大自然索取，我们必须在提升物 质文明的同时，保持与自然、环境的和谐与平衡。 提高能源的利用率，减少在能源使用中对环境的破坏。 自2012年6月1日起，北京的机动车燃油进行了最新一轮的升级，升级后的燃油更加环保，可以改善大气质量。 探究活动二：能源消耗对环境的影响 03 探究活动二:未来理想能源 03 可再生能源： 　　太阳能、风能、水能等可以在自然界里源源不断地得到 。 不可再生能源： 　　化石能源、核能等能源会越用越少。 03 探究活动二:未来理想能源 第一，必须足够丰富，可以保证长期使用； 第二，必须足 够便宜，可以保证多数人用得起； 第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规 模使用； 第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。 未来的理想能源要能够大规模替代石油、煤炭和天然气等常规能源，必须 满足以下几个条件： $$