20.1 能源 20.2 开发新能源 课件-2025-2026学年物理九年级下册沪粤版

第二十章 能源与能量守恒 20．1 能 源 20．2 开发新能源 历史上许多民族都将太阳作为顶礼膜拜的神明，如果没有太阳，地 球就会处在黑暗且冰冷的长夜中，也不会孕育出任何生命。太阳每时每 刻都在释放巨大的能量，它为什么会辐射如此巨大的能量？ 1． 了解人类利用能源的大致历史过程，了解能源对人类社会的重 要影响。 2． (重难点)能列举常见的可再生能源(太阳能、水能、风能)，不可 再生资源(化石能源、核能)。 3． (重点)了解裂变、聚变，知道原子弹、氢弹的制造原理，知道 核反应堆的作用，以及核电站的原理和特点。 4． (重点)认识太阳能的来源及其特点，了解利用太阳能的方式及 其巨大的应用前景。 1． 能源 (1)人类利用能源的历史：人类对能源的开发和利用经历了 时期、 时期、 时期。21世纪将是 ⁠能源 的快速发展时期。 薪柴 煤炭 石油 清洁 (2)能源的分类 ①煤、石油、天然气等一旦被消耗，短期内不能再生的能源属 于 ⁠能源；太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、潮汐能 等可以从自然界里源源不断得到的能源属于 ⁠能源。当今世界 消耗的主要能源是 ⁠能源。 ②自然界存在的木柴、煤炭、石油、天然气、核燃料等可以直接使 用的能源，叫做 。电能、汽油、酒精等从 ⁠ 经过加工转换而来的能源，叫做 ⁠。 不可再生 可再生 不可再生 一次能源 一次能源 二次能源 2． 开发新能源 (1)太阳能：人们直接利用太阳能时，可以将其转化为 ⁠ 、 、 ⁠等。 (2)核能： ⁠内部蕴藏的巨大能量叫做核能。释放核能的 方式有两种：使原子核发生 或 。 ⁠是 人类利用核能的主要方式。 (3)其他能源：人们正在开发和利用的其他能源有水能、风能、海洋 能、地热能和氢能等新能源。 内能 电能 化学能 原子核 核裂变 核聚变 核发电 能源的分类 为落实双碳战略，实现2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目 标，国家大力发展清洁能源，下列属于清洁能源的是(　D　) A． 煤 B． 石油 C． 焦炭 D． 太阳能 D 如图所示，白鹤滩水电站位于四川省宁南县和云南省巧家县 交界的金沙江河道上，是实施“西电东送”的国家重大工程，是中国第二 大水电站，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站可以把大量的水能转化为 电能，用于发电的水能属于 (选填“不可再生”或“可再生”)能 源；我们使用的电能属于 (选填“一次”或“二次”)能源。 可再生 二次 下列能源中属于可再生能源的有 ⁠。属 于不可再生能源的有 ⁠。 ①太阳能 ②风能 ③水能 ④煤 ⑤石油 ⑥天然气 ⑦核能 ⑧潮汐能 ⑨地热能 ①②③⑧⑨ ④⑤⑥⑦ 能源危机 随着世界人口的增长，能源消耗越来越大。下列关于能源的 说法中正确的是(　C　) A． 我们的能源取之不尽、用之不竭 B． 尽管能源的利用呈增长趋势，但永远不会出现能源危机 C． 能源如果不合理利用，多年后就可能出现能源危机 D． 化石能源用完了，我们还可以开发新的能源，所以不会出现能源危 机，也不用节约能源 C 太阳能及其利用 广东许多城市都正在利用太阳能发电，下列关于太阳能的说 法中正确的是(　C　) A． 太阳能是二次能源 B． 太阳能来自太阳内部核裂变释放的能量 C． 太阳能发电不会给环境带来污染 D． 地球上所有的能源都来自太阳能 C 火星车的电池板将所接收的太阳能转化为 ⁠能，太阳能 是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源；太阳是一个巨大的核 反应堆，其内部不断进行着原子核的 (选填“裂变”或“聚变”)反 应。 电 可再生 聚变 通过某种方式，太阳能可以转化为其他形式的能量，例 如：太阳能电池板是将太阳能转化为 ⁠，太阳能热水器是将太阳 能转化为 ，植物的光合作用是将太阳能转化为 ⁠。 电能 内能 化学能 核能及其利用 如图所示，关于核能的利用，下列说法正确的是(　D　) D A． 甲图中发生的是核聚变，乙图中发生的是核裂变 B． 甲、乙两图发生的都是链式反应 C． 甲、乙两图发生的反应目前都是不可控的 D． 利用甲、乙两图所示的原理分别可以制造原子弹、氢弹 2025年3月3日，中国地质勘探队传来消息称，在我国内蒙古白云鄂博发现超级钍矿，它可以为新型核电站提供核能，能够为中国提供大量能源，估计足够中国使用8万年。关于核能的说法正确的是(　C　) A． 核能是化学能 B． 使用核能没有任何安全风险 C． 核能是不可再生能源 D． 核电站使用核能一定会对环境带来严重污染 C 能源的分类 1． (2025·扬州)《江苏省推动氢能产业高质量发展行动方案(2025—2030年)》明确重点发展可再生能源制氢。下列属于可再生能源的是(　A　) A． 风能 B． 石油 C． 天然气 D． 核燃料 A 2． 将下列各种能源进行分类，并将它们的序号分别填在相应的横线上。 A． 煤 B． 石油 C． 天然气 D． 酒精 E． 核燃料 F． 太阳能 G． 风能 H． 潮汐能 I． 水能 J． 煤油 K． 电能 L． 地热能 M． 植物秸秆 (1) 属于一次能源；其中， ⁠属于可再生能源。 (2) ⁠属于二次能源。 ABCEFGHILM FGHILM DJK 3． 第十九届杭州亚运会开幕式主火炬以废碳再生的“绿色甲醇”为燃料，实现了循环内零排放的点火创新。绿色甲醇属于 (选填“一次能源”或“二次能源”)；当完全燃烧 0.03 kg 的绿色甲醇时，放出 J的热量。(已知q甲醇＝2.3×107 J/kg) 二次能源 6.9×105 能源危机 4． “能源危机”是当今世界共同面临的问题，以下解决能源危机的 措施切实可行的是(　A　) A． 人人都要节约用水、用电，不浪费能源和人为毁坏物品 B． 关闭全部的火力发电站 C． 停止使用石油、煤炭资源，而改用核能和太阳能 D． 各地都要大力兴建水力和风力发电站 A 5． 未来的理想能源要能够大规模替代常规能源，它必须满足以下 哪几个条件(　D　) A． 必须足够丰富，可以保证长期使用，必须足够便宜，可以保证多数 人用得起 B． 相关的技术必须成熟，可以保证大规模的使用 C． 必须足够安全和清洁，可以保证不会严重影响环境 D． 以上3个条件必须都满足 D 6． 我国是一个严重缺水的国家，人均淡水资源量仅为世界水平的 ，且地区分布极不均衡。以下对水资源的利用中，恰当的是(　C　) ①实现工业废水的达标排放 ②推广家用节水器具 ③垃圾可以扔到河里由水流带走 ④大量开采地下水 ⑤用工业废水灌溉农田 A． ①②⑤ B． ③④⑤ C． ①② D． ②④ C 太阳能——永恒的动力之源 7． 太阳是人类能源的宝库，获得太阳能的方式有三种，分别是： ①光热转换；② ；③光化转换。其中太阳能热水器是通 过 (选填题中的序号)的方式获得内能。 光电转换 ① 8． 维持人体的生命活动需要能量，人们从事生产活动也需要能 量。这些能量最终主要来自(　B　) A． 流水和风 B． 太阳 C． 绿色植物 D． 深埋在地下的煤和石油 B 9． 太阳能是人类能源的宝库，下列有关太阳能的说法错误的是 (　C　) A． 太阳能是核聚变释放的核能 B． 我们今天开采的化石能源来自上亿年前地球接收的太阳能 C． 目前太阳能电池转化太阳能的效率非常高 D． 太阳能电池将太阳能转化为电能 C 10． (2023·广州)某路灯照明系统的太阳能电池，白天将太阳能转化 为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对如图方框中能量形 式判断正确的是(　C　) A． 甲是“电能” B． 乙是“太阳能” C． 丙是“电能” D． 丁是“机械能” C 核能——造福人类的“神火” 11． (2025·连云港)下图为某核电站的发电流程图，关于核电站发电 的过程，下列说法正确的是(　A　) A． 核反应堆中，发生的是核裂变 B． 核反应堆中，将核能转化为电能 C． 汽轮机工作时，将内能转化为电能 D． 发电机工作时，将内能转化为电能 A 12． [广东特色]广东台山核电站是全球第二台EPR(第三代原子能反 应堆)机组，该核电站利用到的核能属于(　D　) A． 二次能源 B． 可再生能源 C． 化石能源 D． 不可再生能源 D 13． 研究能源问题，实现可持续发展，已成为21世纪各国共同的任 务。能源可按不同方式进行分类。下列四组能源中，能归入图中阴影部 分的一组是(　C　) A． 地热能、潮汐能、核能 B． 煤、石油、天然气 C． 太阳能、风能、水能 D． 海洋能、可燃冰、氢能 C 14． 核电站发电流程如图1所示。核电站是利用铀核在 ⁠ (选填“裂变”或“聚变”)时释放的能量来发电，在核反应堆中，发生的链式反应是 (选填“可控”或“不可控”)的。获取核能有两条途径，目前核电站采用的是图2中 (选填“甲”或“乙”)所示的途径。 裂变 可控 甲 15． 目前释放核能的方式有两种：一是使原子核发生裂变，二是 使原子核发生 。1938年，科学家首次用 (选填“电 子”“中子”或“质子”)轰击比较大的原子核，使其发生裂变，变成两个中 等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。1 kg铀核全部裂变释放的能 量超过2 000 t煤完全燃烧释放的能量。如果煤的热值为3×107 J/kg，那 么1 kg铀核全部裂变释放的能量至少为 J。 聚变 中子 6×1013 16． [新情境]中国“人造太阳”——大型核试验装置(EAST)取得重大 突破，奠定了我国在核聚变研究领域的世界领先地位。“人造太阳”非常 复杂，需要“超高温”与“超低温”共存，“超强磁场”与“超大电流”并行， 要在地球上造出“人造太阳”，必须要有性能极其特殊的材料承载。我国 自主研发的钨铜合金材料，将热负荷能力提升到每平方米20兆瓦，完美 解决了这个问题。 (1)人造太阳产生能量的方式是 ，这与 (选填 “原子弹”或“氢弹”)获得能量的方式相同。 (2)实现“超强磁场”和“超大电流”最理想的导体材料是 (选填“超导体”“半导体”或“绝缘体”)。 (3)我国“人造太阳”如果能长期稳定运行，在日常生产生活中可以有 哪些应用？ ⁠。 核聚变 氢弹 超导体 可用来发电，也可用来直接转化为内能 17． 阅读下列短文，回答问题。 “华龙一号”核电技术 2021年1月，全球第一台“华龙一号”核电机组，在福清核电5号机组投入商业运行，标志着我国打破了国外核电技术垄断，正式进入核电技术先进国家行列，其利用核能获得电能的工作原理如图所示：以核反应堆来代替火力发电站的锅炉，以核燃料(铀)在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量来加热水，使之变成蒸气。蒸气通过管路进入汽轮机，推动汽轮机带着发电机旋转，从而产生电，并通过电网送到四面八方。据统计，一台华龙机组装机容量为1 200 MW(1 MW＝106 W)，一台华龙机组年发电量能满足一个中型城市一年的用电需求，为践行绿色发展做出了巨大贡献。 (1)核反应堆是通过 (选填“核裂变”或“核聚变”)反应释放 核能的设备，核反应堆中的反应是 (选填“可以”或“不可以”)控 制的。 核裂变 可以 (2)蒸气发生器中的水被加热后 (填物态变化名称)成水蒸 气，这个过程需要 (选填“吸收”或“放出”)热量，这些水蒸气推 动汽轮机带动发电机发电。 汽化 吸收 (3)根据材料提供的数据，请计算一台华龙机组10天发电 度(一天工作20 h)，若这些电能用热电转换效率为30%的火力发电厂发电，需要完全燃烧 吨煤。(q煤＝3.0×107 J/kg) 2.4×108 9.6×104 $