20.2 开发新能源 知识梳理-2025-2026学年沪粤版物理九年级下册

该初中物理知识清单聚焦新能源开发，系统梳理太阳能与核能核心内容。太阳能部分从来源（核聚变、一次可再生能源）、利用途径（四种吸收途径及光热、光电、光化直接转化方式）到优缺点展开；核能部分围绕定义（核裂变与核聚变）、链式反应与热核反应原理及应用前景、优缺点构建知识体系，形成递进式学习支架。 知识链路以能量观念为核心，通过表格对比（如核裂变与核聚变定义、条件、应用等）和实例分析（太阳能热水器、核电站等），构建清晰逻辑框架。注重科学思维的模型建构与对比分析，结合新能源优缺点及应用前景，渗透科学态度与责任，助力学生理解能源利用与可持续发展的关系。

20.2　开发新能源 知识点1　太阳能——永恒的动力之源 1.太阳能的来源 太阳能是在太阳内部连续不断发生　核聚变　反应过程中产生的能量。太阳能既是　一次　能源，又是　可　再生能源。  2.太阳能的利用 （1）吸收或利用太阳能的四种主要途径 ①通过植物的光合作用将太阳能转化为化学能并储存起来，再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的形式释放出来。 ②通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、波浪、海流等释放出来。 ③被海洋吸收变成海洋的内能。 ④被人类采用各种技术直接利用。 （2）直接利用太阳能的方式 方式 光热转化 光电转化 光化转化 例子 太阳能热水器、太阳灶等 太阳能电池 植物的光合作用、太阳能制氢 能量 转化 太阳能热水器将太阳能直接转化成内能 太阳能发电站利用太阳能电池板直接将太阳能转化成电能 用太阳能制氢，驱动小汽车 3.太阳能的优缺点 优点 缺点 （1）十分巨大 （2）供应时间长 （3）分布广阔 （4）无需开采 （5）无污染 （6）取之不尽 （1）存在分散 （2）太阳能功率变化大、不稳定，给正常连续使用造成困难 （3）转换效率低 （4）转换系统造价过高 【注意】 （1）地球上的风能、水能、海洋能等能源都来源于太阳能，即使是化石燃料（如煤、石油、天然气等）也是远古时期储存下来的太阳能。 （2）除了人类利用光电转换、光热转换、光化转换直接利用太阳能外，植物还可以利用光合作用，将太阳能转化为化学能储存在体内，间接地被人类所用。 知识点2　核能——造福人类的“神火” 1.核能 原子核内部蕴藏的巨大能量，叫原子核能，简称核能。释放核能的方式有两种：一是使原子核发生核裂变；二是使原子核发生核聚变。 2.核裂变——链式反应 （1）较重的原子核裂变为较轻的原子核，同时释放出巨大的能量，这种现象叫核裂变。 （2）链式反应：用中子去轰击铀核，铀核会分裂释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会去轰击其他铀核……于是，就导致一系列铀核持续裂变并释放出大量核能，这就是链式反应。 ①链式反应如果不加控制，在极短时间内就会释放出巨大的核能引起猛烈的爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的。 ②对链式反应加以控制，使核能缓慢平稳地释放出来，这便于和平利用，进行核能发电，核反应堆中发生的链式反应就是可以控制的。 （3）核裂变的利用 核发电是人类利用核能的主要方式。 3.核聚变——热核反应 （1）较轻的原子核在超高温下聚合成较重的原子核，同时释放出巨大的能量，这种现象叫核聚变。 （2）如图所示，核聚变反应要求达到千万摄氏度以上的高温，因此，聚变反应又称热核反应。氢弹就是根据氢核聚变的原理制成的。 4.核能的应用前景 （1）核能极大地解决了人类关于能源不足的问题，但铀核发生裂变时，会释放能量，也会产生放射线，如果放射线泄漏到反应堆外面，会对人和其他生物造成伤害，而且伤害十分严重。 （2）核聚变虽然能量巨大，但目前还没有办法和平利用核聚变产生的能量。 （3）核能的利用特点 核能的优点 （1）核能十分巨大，它能极大地补充人类能源的不足，使用核能可以节约常规能源 （2）核能能够解决能源分布不平衡的问题 核能的缺点 （1）核能属于一次能源，它不可再生 （2）核反应堆中会产生核废料，存在核污染，产生核辐射，会对地球生物造成伤害 （3）在治理核废料过程中，代价较高 核电站 应用地域 （1）核电站一般建在能源需求量大，而且能源十分缺乏的地区 （2）核电站建在离人群较远的地区，避免对人畜造成伤害 【说明】核裂变与核聚变的比较 核裂变 核聚变 定义 较重原子核分裂为较轻原子核的过程 质量较轻的原子核聚合成较重原子核的过程 条件 用中子轰击较重原子核 超高温 释放核能 巨大 更加巨大 是否可控 可利用核反应堆控制链式反应速度 目前，核聚变还不能加以控制 应用 原子弹、核电站 氢弹 学科网（北京）股份有限公司 $