内容正文:
第2节 新能源的发展
第二十二章 能源与可持续发展
1. 了解太阳能及其利用。
2. 了解能源与可持续发展。
P194~199
原子的结构:原子由 原子核 和 核外电子 构成,其中原子核带 正 电,核外电子带 负 电,整个原子不显电性。原子核由 质子 和中子组成。
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 时释放出的能量称为核能。
原子核
核外电子
正
负
质子
分裂
结合
课前预学
核裂变: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,这种反应叫 核裂变 。
核聚变:质量较小的原子核 结合 成新的原子核时释放出能量称为核聚变。如果核聚变的速度不加以控制,可在很短的时间内完成,可制成 氢 弹,现在人们还不能控制核聚变的速度。
核裂变
结合
氢
课前预学
太阳能的产生:太阳内部,每时每刻都在发生 核聚变 反应,释放出大量的能量。
太阳能的利用方式:
转化过程 举例
太阳能转化为① 内 能 太阳能热水器
太阳能转化为② 电 能 太阳能电池
太阳能转化为化学能 植物的光合作用
核聚变
内
电
课前预学
原子结构
[例1] 如图所示是卢瑟福原子结构模型,原子由带正电的 原子核 和带负电的 核外电子 构成;原子核由带正电的 质子 和不带电的 中子 构成。将分子、原子、电子、质子、原子核按空间尺度从小到大排列依次是 电子、质子、原子核、原子、分子 。
原子核
核外电子
质子
中子
电子、质子、原子核、原子、分子
例题导学
核能
[例2] (裂变和聚变)图甲和图乙是释放核能的两种方式,请回答下列问题。
(1)图甲是 核裂变 的示意图,这是 链式 反应,如果不加以控制,就会放出巨大能量而产生猛烈的核爆炸,是制造 原子 弹的原理。
(2)图乙是 核聚变 的示意图,是制造 氢 弹的原理。
核裂变
链式
原子
核聚变
氢
例题导学
[例3] (核反应的能量转化)拥有我国自主知识产权的第三代核电技术“华龙一号”核电项目,福清5号机组两根分别重达280吨的低压转子在四川德阳完工启运,标志着“华龙一号”首台常规蒸汽轮机主机设备的研制全部完成。该核电技术的流程图如下,对图中各装置的能量转化的说法正确的是( A )
核反应堆蒸汽轮机发电机
A. 核能→内能→机械能→电能
B. 核能→内能→电能→机械能
C. 内能→核能→机械能→电能
D. 内能→核能→电能→机械能
A
例题导学
核反应堆把核能转化为内能,得到高温的水蒸气,水蒸气推动汽轮机转动,把内能又转化为机械能;汽轮机再带动发电机发电,得到电能。
例题导学
[例4] (核能的利用)下列关于核能的说法错误的是( D )
A. 核电站是利用核能来发电的
B. 核电站发生泄漏时会对人和生物造成伤害
C. 核反应堆中发生的是链式反应
D. 核废料不会对环境造成污染
核废料会对环境造成严重的长期污染。
D
例题导学
太阳能
[例5] (太阳能在生活中的利用)如图所示是“风光互补”景观照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能电池板,“脚踩”蓄电池,“腰挎”照明灯,下列解释合理的是( B )
B
A. 小风扇是风力发电机,将电能转化为机械能
B. 太阳能电池板将太阳能转化为电能
C. 照明灯将光能转化为电能
D. 蓄电池在夜晚放电时,将电能转化为化学能
例题导学
1. 下列关于核电站的说法正确的是( C )
A. 可以利用各种原子核发电
B. 目前核电站均利用核聚变发电
C. 发电后产生的核废料仍然具有放射性
D. 核能能够全部转化为电能而没有损失
C
课堂反馈
2. 人类对核能的开发和利用不断取得新的进展,根据目前的科研水平,你认为下列关于原子弹和核电站的说法正确的是( B )
A. 原子弹对聚变的链式反应不加控制
B. 核电站控制裂变的链式反应速度
C. 原子弹利用核裂变,核电站利用核聚变
D. 原子弹利用核聚变,核电站利用核裂变
B
课堂反馈
3. 如图所示是一款太阳能智能座椅,椅子顶部安装的硅光电池板,可储备能量供晚间使用。下列说法中正确的是( D )
A. 太阳能属于不可再生能源
B. 太阳能来源于太阳内部氢核的裂变
C. 硅光电池板是由超导材料制成的
D. 硅光电池板可以将太阳能转化为电能
D
课堂反馈
4. 2025年1月20日,中国“人造太阳”全超导托卡马克装置(EAST)实现1亿摄氏度等离子体持续运行1 066秒(约17.8分钟),首次跨越“千秒门槛”,验证了未来聚变堆稳态运行的可能性。下列说法正确的是( D )
A. 核能属于二次能源
B. 核能属于可再生能源
C. 太阳能属于不可再生能源
D. “人造太阳”获取核能的方式如图甲所示
D
课堂反馈
5. (1)太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能E1转化为电能E2,储存在车上的蓄电池内,为汽车提供动力。太阳能是一种 可再生 能源(选填“可再生”或“不可再生”),E1 > E2(选填“>”“=”或“<”);
可再生
>
课堂反馈
(2)对比图中我国2017年发电量和2030年预测发电量,预测 B 。
B
A. 火电发电量将减少
B. 水电发电量将增加
C. 我国将以核能发电为主
D. 风电发电量占总发电量的比例将减小
课堂反馈
1. 如图所示是核能发电原理图,下列说法正确的是( C )
A. 核能是可再生能源,核电站是利用重核裂变来释放核能
B. 能量转换:核能→机械能→内能→电能
C. 原子弹对裂变的链式反应不加控制,核电站控制裂变的链
式反应速率
D. 核电站使用的核燃料是石油
C
2. 我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟,目前正在加紧研
究将大功率核动力用于航空母舰的技术。关于核动力航母说法
正确的是( C )
A. 航母使用的核能属于可再生能源
B. 航母核反应堆里发生的是核聚变
C. 航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D. 航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染
C
3. 下列关于太阳能电池的说法中,错.误.的是( D )
A. 太阳能电池是把太阳能转化为电能的装置
B. 太阳能电池不用燃料,对环境无污染
C. 太阳能电池中起重要作用的是一些半导体
D. 太阳能电池中起重要作用的是超导体
D
4. (改编自教材P199练习5)人类利用太阳能的实质,是将太
阳能转化为其他形式的能量。如图所示画出了太阳能三种转化
方式的方框图,其中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形式。则按顺序在图中的三个空白
处填入相关的文字,正确的是( D )
A. 内能 太阳能电池 光合作用
B. 内能 太阳能电池 绿色植物
C. 太阳能电池 光合作用 内能
D. 太阳能电池 绿色植物 内能
D
5. 目前核电站是通过控制 (选填“核裂变”或
“核聚变”)获得核能的。核电站利用核反应堆加热水,将核
能转化为水蒸气的 能,再通过蒸汽轮机转化为
能,带动发电机转动,转化为 能。
核裂变
内
机械
电
6. 获取核能有两条途径——重核的裂变和轻核的聚变,核电
站是利用核的 (选填“裂变”或“聚变”)来获得核
能的,是 (选填“甲”或“乙”)图所示途径;太阳的
本质便是个巨大的核 (选填“裂变”或“聚变”)工
厂,提供了对地球至关重要的光和热。
裂变
甲
聚变
7. 我国表示将采用国际最高安全标准,在确保安全的前提
下,重新启动一批沿海核电工程。经批准在温州苍南拟建三澳
核电站。
(1)当前国际上核电站主要采用 的方式获得核
能。
核裂变
(2)对于建设三澳核电站,存在支持与反对两种观点,下列
属于反对观点的有 (选填字母)。
A. 核能能量巨大,原料的运输、贮存成本较低
B. 核能利用效率低,大量的热水排入水域,在能量损失的同
时也造成水体热污染
C. 核电站建设投资成本大,存在投资风险
D. 核能的使用能减少二氧化碳的排放,减轻温室效应
E. 核燃料和核废料都具有一定的放射性,遇地震等不可抗拒
的灾害时会造成重大危害
F. 苍南三澳靠近沿海,有着建造核电站的优越自然条件
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