第22章 第1节　能源利用的现状和面临的挑战　第2节　新能源的发展-2025-2026学年人教版物理九年级

第1节　能源利用的现状和面临的挑战　第2节　新能源的发展 第二十二章　能源与可持续发展 课程标准(2022年版) 本节要点 1.3.4　了解物质世界的大致尺度. 3.5.3　列举能量转化和转移具有方向性的常见实例. 3.6.1　列举常见的不可再生能源和可再生能源. 3.6.2　知道核能的特点和核能利用可能带来的问题. 3.6.3　从能源开发与利用的角度体会可持续发展的重要性. 1.了解一次能源、二次能源、可再生能源与不可再生能源并能区分.(重点) 2.初步了解能量的转化和转移有一定的方向性. 3.了解原子、原子核的结构. 4.了解核裂变和核聚变的方式、优点和缺点.(难点) 5.知道太阳能的由来及其特点.了解利用太阳能的方式.(重点) 人类利用能源的历程 阅读教材P189～190，回答下列问题. 1. 能源：能够提供 　能量　的物质资源.如煤、石油、天然气、可燃 冰等. 能量　 2. 能源的类型 (1)化石能源：埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的.我们今 天主要使用的 　煤　、 　石油　、 　天然气　是化石能源. (2)不能在 　短期内　从自然界得到补充的能源称为不可再生能源， 如 　化石能源、核能　等；可以在短期内从自然界得到补充的能源 称为 　可再生能源　，如 　风能、水能、太阳能　等. 煤　 石油　 天然气　 短期内　 化石能源、核能　 可再生能源　 风能、水能、太阳能　 (3)一次能源：能 　直接　从自然界获取的能源. 如 　化石能源、风 能、水能、太阳能、地热能以及核能　等. (4)二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能 得到的能源.如 　电　能、汽油等.电能的优点是便于 　输送和 　转　. (5)可再生能源和不可再生能源都是 　一次　(选填“一次”或“二 次”)能源. 直接　 化石能源、风 能、水能、太阳能、地热能以及核能　 电　 输送　 转化　 一次　 [物理观念]请将以下能源根据类型分类，并将序号填到相应 的横线上. ①柴薪　②煤　③石油　④天然气　⑤风能　⑥水能　⑦电能　 ⑧太阳能　⑨潮汐能　⑩地热能 ⑪核能　⑫汽油 化石能源： 　②③④　；可再生能源： 　①⑤⑥⑧⑨⑩　；不可再 生能源： 　②③④⑪⑫　；一次能源： 　 ①②③④⑤⑥⑧⑨⑩； 二次能源： 　⑦⑫　. ②③④　 ①⑤⑥⑧⑨⑩　 ②③④⑪⑫　 ①②③④⑤⑥⑧⑨⑩⑪ ⑦⑫　 变式1　(2024·淮安中考)下列发电站利用不可再生能源发电的是 (　A　) A. 火力发电 B. 光伏发电 C. 水力发电 D. 风力发电 A 能源利用面临的挑战 阅读教材P191～192，回答下列问题. 1. 能量的转化、转移是有 　方向性　的.有些能量是不可以利用的， 因此要节约能源. 例如：汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的 内能，这些消耗的能量能够自动地用来再次驱动汽车吗？显然不能. 2. 大量燃烧化石燃料必然造成空气 　污染　和 　温室　效应的加剧. 方向性　 污染　 温室　 [科学态度与责任]保护环境、节约能源是我们每个人的责 任，下列做法或说法正确的是(　D　) A. 随着科技的发展，永动机一定会被造出来 B. 让家中的电视机长时间处于待机状态 C. 核电站使用过的核废料无放射性，不会污染环境 D. 能量在转化过程中是守恒的，但转化具有方向性，所以我们要节 约能源 D 变式2　(2024·苏州中考)我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放保 护环境，以下属于碳排放限制的是(　A　) A 核能 阅读教材P194～197“核能”，回答下列问题. 1. 原子结构 (1)分子由 　原子　构成，原子由带 　正　电的原子核和带 　负　电 的核外电子构成，两者电荷量 　相等　. 原子　 正　 负　 相等　 (2)原子核由带 　正　电的质子和 　不带电　的中子构成，质子和中 子的质量 　几乎相同　.如图所示. 正　 不带电　 几乎相同　 原子核 质子（带正电） 中子（不带电） 电子（带负电） 原子　　 2. 核能：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，即核能. 分裂　 相互结合　 (1)裂变. ①概念：质量 　比较大　的原子核变成两个或更多个质量 　中等大 小　的原子核的现象叫作裂变.裂变不断地自行进行下去的现象 叫 　链式　反应，如图所示. 比较大　 中等大 小　 链式　 ②应用. a.核电站：核电站利用 　核能　发电，其核心设备是 　核反应堆　. 核电站中发生的链式反应是 　可以　(选填“可以”或“不可以”)控 制的.利用核裂变发电的过程如图所示，其反应过程中的能量转化 为：核能 内能 机械能 电能. 核能　 核反应堆　 可以　 b.原子弹：原子弹爆炸发生的链式反应是 　不可以　(选填“可以” 或“不可以”)控制的. 不可以　 (2)聚变. ①概念：质量较 　小　的原子核结合成质量较 　大　的原子核的现 象叫作聚变.聚变必须在 　超高温　的条件下才能发生，目前核聚变 不可以控制. ②主要应用有 　氢弹　. 小　 大　 超高温　 氢弹　 (3)利用核能有哪些优点？可能带来哪些问题？ 优点： 　裂变或聚变能放出巨大的能量，裂变或聚变的原材料可以 直接从自然界中获取等　. 可能带来的问题： 　 核泄漏事故危害严重，核反应废物很难处理. 裂变或聚变能放出巨大的能量，裂变或聚变的原材料可以 直接从自然界中获取等　 核泄漏事故危害严重，核反应废物很难处理等 　原子核裂变或聚变都会释放核能，裂变主要用于核电 站和原子弹，聚变主要用于氢弹. (2024·陕西中考)“玲珑一号”是我国研发的新一代小型核 电机组，它利用如图所示的核反应释放的能量来发电.下列说法正确 的是(　A　) A A. 该核反应是核裂变 B. 太阳内部发生的也是这种核反应 C. 核能属于可再生能源 D. 原子核是由中子和电子组成的 变式3　[物理学与工程实践](2024·清远三模)我国多项先进技术 已达到世界领先水平.2024年5月24日，中核集团核工业西南物理 研究员向青少年一代介绍“人造太阳”的工作原理，让孩子们惊 叹不已.它的反应过程如图所示，该过程是通过 　核聚变　(选填 “核裂变”或“核聚变”)释放巨大的核能，反应中的原子核是由 中子和 　质子　构成的；核能属于 　不可再生　(选填“可再 生”或“不可再生”)能源. 核聚变　 质子　 不可再生　 太阳能 1. 太阳是个巨大的能源库，在太阳的内部， 　氢　原子核在超高温 下不断发生 　聚变　，向外辐射出大量的能量. 2. 太阳能是人类能源的来源.化石燃料蕴含的能量实际是上亿年前地 球所接收到的 　太阳　能转化而成的. 氢　 聚变　 太阳　 3. 人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能(如图所 示).目前，利用太阳能的方式有： (1)将太阳能转化成内能(光热转换)，例如： 　太阳能集热器　； (2)将太阳能转化成电能(光电转换)，例如： 　太阳能电池　； (3)将太阳能转化为化学能(光化转换)，例如： 　植物光合作用　. 太阳能集热器　 太阳能电池　 植物光合作用　 (回归教材)人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形 式的能，如图为太阳能转化的方框图，其中矩形表示太阳能的转化 方式，椭圆表示转化的装置或 物体，菱形表示由太阳能所转 化的另一种能量的形式.请在图 中的空白处填入相关的文字. 光热转换 太阳能 电池 化学能 变式4　(2024·宜宾中考改编)太阳是人类能源的宝库.在太阳内部， 氢原子核在超高温下发生 　核聚变　，释放出巨大的核能.太阳能属 于 　一次　(选填“一次”或“二次”)能源.原子由原子核和 　核外 电子　构成.原子核发生变化时，释放出的能量被称为核能，核能属 于 　不可再生　(选填“可再生”或“不可再生”)能源.我国自主设 计、建造的人造太阳——“东方超环”核反应装置用于研究如图所 示的核反应，这种反应叫作核 　聚　(选 填“裂”或“聚”)变. 核聚变　 一次　 核外 电子　 不可再生　 聚　 1. [物理学与社会发展](2024·湖北中考)2024年5月25日，我国第三代 核电站“华龙一号”示范工程全面建成.关于核能的利用，下列说法 正确的是(　D　) A. 核能是可再生能源 B. “华龙一号”是利用聚变产生能量 C. 核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成 D. 核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方 D 2. (2024·枣庄中考)近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、 新能源、新材料等科技成果不断涌现.下列有关说法正确的是 (　B　) A. 固态可燃冰属于二次能源 B. 水能、风能、太阳能属于可再生能源 C. 核聚变获得核能的方式与普通核电站一致 D. LED屏幕主要是由超导材料制成的 B 3. (2024·眉山中考)近年来，我国在信息和能源等高科技领域取得了 巨大成就.下列说法中正确的是(　B　) A. 电动汽车使用的电能是一次能源 B. 太阳能电池板将太阳能转化为电能 C. “无侦－8”无人机利用超声波来传递信息 D. “华龙一号”核电站利用核聚变释放的能量来发电 B 4. (2024·成都中考)三峡水电站是当今世界上装机容量最大的水电 站，三峡大坝横跨长江，雄伟壮丽(如图所示).下列说法正确的是 (　B　) A. 水力发电是将电能转化为机械能 B. 水能是一次能源，电能是二次能源 C. 利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内能，用来发电 D. 机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性 B 【解析】水力发电是将水的机械能转化为电能，故A错误；水能 可以从自然界直接获取使用，是一次能源，而电能是由其他形式 的能量转化来的，是二次能源，故B正确；修拦河大坝是为了提 高上游水位，水的质量不变，高度增大，重力势能增大，利用大 坝提高水位的目的是储蓄更多重力势能，故C错误；虽然机械能 和电能可以相互转化，但是转化是有条件的，所以能量转化是有 方向性的，故D错误. 5. [物理学与工程实践]如图所示，中国“人造太阳”——大型核实 验装置“东方超环”取得重大突破，“东方超环”的反应原理与太 阳类似.下列有关说法正确的是(　A　) A. 利用“东方超环”反应原理可制作氢弹 B. 核能是可再生能源 C. “东方超环”是利用核裂变产生核能的 D. 太阳是通过做功的方式向地球辐射能量 A $$