第二十二章能源与可持续发展 - 2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

第二十二章　能源与可持续发展 第1节　能源利用的现状和面临的挑战 知识梳理 一、人类利用能源的历程 1.　能源　是人类文明发展的重要物质基础。 2.　蒸汽机　的发明是人类利用能量的新里程碑。从此人类的主要能源由　柴薪　转向　煤　。 3.　化石能源　是当今人类世界的主要能源。 二、能源的分类 1.一次能源：可以直接从　自然界　获得的能源。如化石能源、风能、水能、　太阳能　和核能。 2.二次能源：必须通过　消耗一次能源　才能得到的能源。如　电能　。 3.不可再生能源：不能在短期内从　自然界　得到补充的能源。如　化石能源　、核能等。 4.可再生能源：可以在短期内从自然界里得到补充的能源。如　风能　、　水能　、　太阳能　等。 5.理想能源的条件 (1)必须　足够便宜　、可以保证多数人用得起； (2)必须　相关技术成熟　，可以保证大规模使用； (3)必须　足够安全　、　清洁　，可以保证不会严重影响环境。 三、能源利用面临的挑战 1.由于世界　人口的急剧增加　和　经济的不断发展　，能源的消耗持续增长。 2.化石能源是　不可再生　能源，而且　储量　并不丰富。 3.核能：20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——　核反应堆　，使核能成为未来能源开发的新领域。 4.能量转移和转化的方向性 (1)能量虽然是　守恒的　，但其转化和转移都是有　方向性　的，是不可逆的。 (2)能量的利用是有条件的，可供利用的能源是　有限　的。 5.能源消耗对环境的影响 (1)大量使用化石能源对环境的影响：①产生热污染和　地球温室效应　；②产生　粉尘　和　有害物质　（二氧化硫、氮氧化物）。 (2)保护环境，控制和消除　大气污染　，已经成为当前人类需要解决的重要课题。 (1)水能、风能和汽油都是一次能源(　×　) (2)电能是二次能源(　√　) (3)氢燃料发动机可以把化学能全部转化为机械能(　×　) (4)煤、石油属于可再生能源(　×　) (5)能量是守恒的，我们不需要节约能源(　×　) (6)能量的转化和转移都是有方向性的，人们是在能量的转化或转移过程中利用能量的(　√　) 第2节　新能源的发展 知识梳理 一、原子构成 1.原子：原子由带正电的　原子核　和带负电的　核外电子　构成。 2.原子核：原子核由带正电的　质子　和不带电的　中子　构成。 二、核能 1.裂变 (1)用　中子　轰击质量比较大的　铀235　，使其发生　裂变　，同时放出巨大的能量。 (2)1 kg铀全部裂变，释放的能量超过　2 000　t煤完全燃烧时释放的能量。 (3)核电站：利用反应堆产生的　内　能，通过　汽轮机　做功，带动　发电机　发电，是　可控制　的链式反应。 (4)原子弹：利用　原子核裂变　时释放的巨大能量而形成的具有强大杀伤力的核武器，是　不加控制　的链式反应。 2.聚变 (1)将某些　质量很小　的原子核在　超高温　下结合成新的原子核，也会释放出巨大的核能。 (2)氢弹：利用　氢原子核聚变　时瞬间释放的极大能量而形成的具有强大杀伤力的核武器。 (3)　可控聚变　仍在研究和探索中。 三、太阳能 1.太阳：太阳距地球　1.5亿　千米，核心温度高达　1 500万　摄氏度，表面温度　6 000　℃。 2.太阳能的形成：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。 3.太阳能以　光　和　热　的形式向四周辐射，其中约只有　20亿分之一　传递到地球。地球上的一切　化石能源　实际上也是上亿年前地球接收到的　太阳能　 转化而来的。 四、太阳能的利用 1.太阳能热水器：把　太阳能　转化为　内　能。 2.太阳能电池：把　太阳能　转化为　电　能。 (1)核反应堆发生的链式反应是可以控制的(　√　) (2)核废料可直接排放，无须任何处理(　×　) (3)核能是一次能源，也是可再生能源(　×　) (4)太阳能分布广阔，获取方便(　√　) (5)太阳能安全、清洁，利用时无污染(　√　) (6)太阳能是一种新能源，无法被人类直接利用(　×　) (7)对于人类来说，太阳能是一种永久性能源(　√　) 第3节　跨学科实践：为节约能源设计方案 知识梳理 节能减排措施 从生活实际出发，能够有效地保护环境或有助于社会的可持续发展的措施有：出行时少　开私家车　，　骑自行车　或乘坐　公共交通工具　；尽量少燃放　烟花爆竹　； 禁止　焚烧秸秆　等。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二十二章　能源与可持续发展 第1节　能源利用的现状和面临的挑战 知识梳理 一、人类利用能源的历程 1. 是人类文明发展的重要物质基础。 2. 的发明是人类利用能量的新里程碑。从此人类的主要能源由 转向 。 3. 是当今人类世界的主要能源。 二、能源的分类 1.一次能源：可以直接从 获得的能源。如化石能源、风能、水能、 和核能。 2.二次能源：必须通过 才能得到的能源。如 。 3.不可再生能源：不能在短期内从 得到补充的能源。如 、核能等。 4.可再生能源：可以在短期内从自然界里得到补充的能源。如 、 、 等。 5.理想能源的条件 (1)必须 、可以保证多数人用得起； (2)必须 ，可以保证大规模使用； (3)必须 、 ，可以保证不会严重影响环境。 三、能源利用面临的挑战 1.由于世界 和 ，能源的消耗持续增长。 2.化石能源是 能源，而且 并不丰富。 3.核能：20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置—— ，使核能成为未来能源开发的新领域。 4.能量转移和转化的方向性 (1)能量虽然是 ，但其转化和转移都是有 的，是不可逆的。 (2)能量的利用是有条件的，可供利用的能源是 的。 5.能源消耗对环境的影响 (1)大量使用化石能源对环境的影响：①产生热污染和 ；②产生 和 （二氧化硫、氮氧化物）。 (2)保护环境，控制和消除 ，已经成为当前人类需要解决的重要课题。 (1)水能、风能和汽油都是一次能源( ) (2)电能是二次能源( ) (3)氢燃料发动机可以把化学能全部转化为机械能( ) (4)煤、石油属于可再生能源( ) (5)能量是守恒的，我们不需要节约能源( ) (6)能量的转化和转移都是有方向性的，人们是在能量的转化或转移过程中利用能量的( ) 第2节　新能源的发展 知识梳理 一、原子构成 1.原子：原子由带正电的 和带负电的 构成。 2.原子核：原子核由带正电的 和不带电的 构成。 二、核能 1.裂变 (1)用 轰击质量比较大的 ，使其发生 ，同时放出巨大的能量。 (2)1 kg铀全部裂变，释放的能量超过 t煤完全燃烧时释放的能量。 (3)核电站：利用反应堆产生的 能，通过 做功，带动 发电，是 的链式反应。 (4)原子弹：利用 时释放的巨大能量而形成的具有强大杀伤力的核武器，是 的链式反应。 2.聚变 (1)将某些 的原子核在 下结合成新的原子核，也会释放出巨大的核能。 (2)氢弹：利用 时瞬间释放的极大能量而形成的具有强大杀伤力的核武器。 (3) 仍在研究和探索中。 三、太阳能 1.太阳：太阳距地球 千米，核心温度高达 摄氏度，表面温度 ℃。 2.太阳能的形成：在太阳内部 在超高温下发生 ，释放出巨大的核能。 3.太阳能以 和 的形式向四周辐射，其中约只有 传递到地球。地球上的一切 实际上也是上亿年前地球接收到的 转化而来的。 四、太阳能的利用 1.太阳能热水器：把 转化为 能。 2.太阳能电池：把 转化为 能。 (1)核反应堆发生的链式反应是可以控制的( ) (2)核废料可直接排放，无须任何处理( ) (3)核能是一次能源，也是可再生能源( ) (4)太阳能分布广阔，获取方便( ) (5)太阳能安全、清洁，利用时无污染( ) (6)太阳能是一种新能源，无法被人类直接利用( ) (7)对于人类来说，太阳能是一种永久性能源( ) 第3节　跨学科实践：为节约能源设计方案 知识梳理 节能减排措施 从生活实际出发，能够有效地保护环境或有助于社会的可持续发展的措施有：出行时少 ， 或乘坐 ；尽量少燃放 ； 禁止 等。 学科网（北京）股份有限公司 $