内容正文:
第二十章 能源与能量守恒
章末复习
一、能源家族
1. 能源:能提供 的物质资源。
2. 化石能源:煤、 、天然气,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。
能量
石油
3. 分类
(1)一次能源:可以直接从自然界获得的能源。如煤、
、 、风能。
二次能源:无法从自然界直接获取,必须通过消耗 才
能得到的能源。如:汽油、 、沼气等。
(2)可再生能源:可以在自然界里 地得到的能源。
如: 、 。
不可再生能源: 内不可以从自然界得到补充的能源。
如: 、 。
天然气
太阳能
一次能源
电能
源源不断
风能
太阳能
短期
化石能源
核能
二、核能
1. 分子是由 构成的,原子的中心是 ,原子核
的周围有一定数目的 在核外运动。原子核由 和 组成。
2. 核能获得的途径
① :如: 、 。
② :太阳能(太阳核聚变)的利用、 。
原子
原子核
电子
质子
中子
核裂变
核电站
原子弹
核聚变
氢弹
3. 核电站是利用 发电的,它的核心设备是 ,其发生的 是可以控制的。
核裂变
核反应堆
链式反应
三、太阳能
1. 太阳能:氢核 释放的核能以热和光的形式向四周辐射
出去。
2. 太阳能的优点
(1)普遍:处处皆有,可 开发和利用;
(2)无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是 的能源;
(3)巨大:是“ 火炉”;
(4)长久:取之不尽,用之不竭。
聚变
直接
清洁
核能
3. 地球上除核能、地热能和潮汐能以外的所有能量,如化石能
源、风能、水能、生物质能等,几乎都来自 。
太阳能
4. 利用太阳能的三种方式
(1)光热转换:把太阳能转化为 能。如:太阳能热水器。
(2)光电转换:把太阳能转化为 能。如: 。
(3)光化转换:把太阳能转化为 能。如: 。
内
电
太阳能电池
化学
植物光合作用
四、能源与可持续发展
1. 能源革命
(1)第一次能源革命:钻木取火;主要能源: ;
(2)第二次能源革命:蒸汽机的发明;主要能源: ;
(3)第三次能源革命:主要能源: 。
柴薪
化石能源
核能
2. 能量转移和转化的方向性:能量的转化、转移,都是有 的。
3. 保护环境,控制和消除 污染,已经成为当前世界需要
解决的重要课题。
4. 未来的理想能源必须满足以下几点
(1)必须足够 ,可以保证多数人用得起;
(2)相关的技术必须 ,可以保证大规模使用;
(3)必须足够安全、 ,可以保证不会严重影响环境。
方向性
大气
便宜
成熟
清洁
能源的分类
1. (2025·新疆)以下各种形式的能源中,属于二次能源的是( C )
A. 风能 B. 水能 C. 电能 D. 核能
C
2. 人类的发展离不开能源,“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出
的庄严承诺。为了保护地球这个人类共同的家园,下列能源中哪一种是
我们更应该去积极开发和利用的( D )
A. 煤 B. 石油
C. 天然气 D. 太阳能
D
3. 为应对地球气候变暖,促进可持续发展,在践行节能低碳的今
天,应特别重视新能源和可再生能源的开发和利用。如图所示阴影部分
对应的能源是( C )
A. 石油 B. 核能 C. 风能 D. 煤炭
C
4. 能源的种类繁多,如①太阳能、②核能、③煤炭、④煤油、⑤
汽油、⑥石油、⑦风能、⑧可燃冰、⑨酒精、⑩电能等。请你从不同角
度对上述能源进行分类。
(1)属于一次能源的是 ;属于二次能源的是
。
(2)属于可再生能源的是 ;属于不可再生能源的是
。
①②③⑥⑦⑧
④⑤⑨⑩
①⑦
②③
⑥⑧
太阳能
5. 太阳内部,氢原子核在超高温下发生 (选填“裂变”或
“聚变”),释放出巨大的核能。化石能源是人类最主要的 次能
源,都是间接来源于 。
聚变
一
太阳能
6. 如下图画出了太阳能三种转化的方框图,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。请按顺序在
图中的三个空白处填入相关的文字:① ,② ,③ 。
内能
太阳能电池
植物光合作用
7. 如图是太阳能LED照明路灯。它主要由太阳能电池板、LED灯
等部分构成。LED是一种发光二极管,通过电流能够发光,可以把电能
直接转化成 能。太阳能清洁无污染,属于 (选填“可
再生”或“不可再生”)能源,它是在太阳内部,氢原子核发生 (选填“裂变”或“聚变”)释放出的核能。
光
可再生
聚变
8. 小致在项目化学习中,对太阳能在生活中的应用展开研究。
(1)太阳能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,太阳核
心处温度很高,是由于大量氢原子核 (选填“聚变”或“裂变”),
释放出巨大的能量。
可再生
聚变
(2)共享单车在车筐底部覆盖着太阳能发电板,如图甲所示。太阳能
发电板将太阳能转化为 ,蓄电池将 转化为 。
电能
电能
化学能
(3)太阳能热水器主要是通过 的方式将太阳能转化为水
的 。如图乙所示,若它接收阳光垂直照射的面积是2 m2,每平
方米每秒接收到的太阳能为1 000 J,热水器中水的质量为100 kg,垂直
照射7 min,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。若不计一切热量损失,水
温可以升高 ℃。
热传递
内能
2
【解析】垂直照射7 min太阳能热水器吸收的热量为
Q=1 000 J/(m2·s)×2 m2×420 s=8.4×105 J
将数据代入热量公式Q=cmΔt得
8.4×105 J=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×Δt
解得Δt=2 ℃。
核能及其利用
9. 下列核能的利用,是通过核聚变来实现的是( C )
A. 核电站 B. 原子弹
C. 太阳发光 D. 核潜艇
C
10. 根据核电站的工作情况,回答下列问题。
(1)核反应堆发生 将核能转化为 能,核能是 (选填“一次”或“二次”)能源,同时核能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)在汽轮机中,将蒸汽的内能转化为轮片的 能。
核裂变
内
一次
不可再生
机械
11. [广东特色]大亚湾核电站是我国第一座大型商用核电站,它通
过图 (选填“甲”或“乙”)所示的途径获取核能,利用该反应可制成
的武器是 。太阳核心每时每刻都在发生图 (选填“甲”
或“乙”)所示的反应,该过程是 (选填“核裂变”或“核聚
变”), 弹是利用该反应释放核能的。核能属于 (选
填“可再生”或“不可再生”)能源。核电站的核心设备是 ,
其中发生的链式反应是 (选填“可以”或“不可以”)控制的,核电
站的核废料对环境 (选填“有”或“没有”)污染。
乙
原子弹
甲
核聚变
氢
不可再生
核反应堆
可以
有
能量的转化与能量守恒定律
12. [新情境]科研人员将高弹性聚合物材料与螺旋金属纤维做成发
电衣,在拉伸、弯曲、扭曲等作用下内部两类材料间发生电子转移而发
电,当人穿上发电衣运动时,就能为其他穿戴设备供电。发电衣发电过
程的能量转化是( D )
A. 内能转化为电能 B. 化学能转化为电能
C. 机械能转化为内能 D. 机械能转化为电能
D
13. 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一,例
如在行驶的汽车中,通过燃烧将燃料的化学能转化为气缸内空气
的 能,再通过热机的 冲程把该能量转化为汽车行驶
的 能,同时还会有一部分能量被热机和周围环境吸收,总之在
能量的转化和转移过程中,能量的总量 。
内
做功
机械
不变
14. (2025·广州)如图所示的“风光互补”路灯,其太阳能电池板和风
力发电机产生的电能,输送至蓄电池储存起来,供路灯照明使用。
(1)工作时,风力发电机将 能转化成电能,太阳能电池板
将 能转化成电能,风能和太阳能是 (选填“可再生”
或“不可再生”)的 (选填“一次”或“二次”)能源。
风
太阳
可再生
一次
(2)蓄电池储存的电能为4.8 kW·h,若全部用于路灯供电,可供额定
功率为80 W的路灯正常发光 h。
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能源、环境与可持续发展
15. 我国发布了“十四五”可再生能源发展规划,确立了到2025年实
现可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时左右的目标。下列关于能量
和能源的认识,错误的是( A )
A. 为实现“十四五”能源发展规划,应大力发展煤炭和天然气发电
B. 因为能量的转化和转移是有方向的,所以存在能源危机
C. 核电站的能量转化过程为核能→内能→机械能→电能
D. 太阳能是一次能源,且是可再生能源
A
16. 为了减少对环境的污染,未来我国占能源消费总量的比例应
逐步降低的能源是( A )
A. 煤炭 B. 核能 C. 风能 D. 水能
A
17. 如图所示,碳的耗用量称为“碳足迹”。一般情况下,排放的二
氧化碳越多,碳足迹就越大。碳足迹的计算包括用于电力、建设、运输
等方面的能源,以及我们所使用的消耗品。以下做法可以减少“碳足迹”
的是( B )
A. 以私家车出行代替公共交通工具
B. 减少一次性餐具的使用
C. 大量使用天然气等燃料
D. 将生活垃圾进行焚烧处理
B
18. (2025·威海)搭载“天问二号”探测器的火箭升空时,由于摩擦,
部分机械能转化为空气和箭体的内能,这些消耗的能量不能再自动地被
用来推动火箭,说明能量的转化具有 ;我国自主研发的“偏
二甲肼”火箭燃料属于 (选填“一次”或“二次”)能源。
方向性
二次
19. 近年来,一些地区推广使用乙醇汽油(乙醇俗称酒精),乙醇汽
油是由10%的乙醇与90%的汽油混合而成。乙醇汽油属于 (选
填“一次”或“二次”)能源。从能量转化来看,乙醇汽油燃烧过程是
将 能转化为 能的过程。
二次
化学
内
20. 新疆的达坂城号称“百里风区”,当地的民谣说:“达坂城,老
风口,大风小风天天有,小风刮歪树,大风飞石头。”这首民谣通俗地
表达了风具有 能。如图所示,为了实现中国2030年前“碳达峰”,
新疆的风力发电站可以将风能转化为 能,从而减少CO2的排放。
在转化过程中,能的总量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
动
电
不变
$