第二十二章 能源与可持续发展单元复习教材知识点总结 2025-2026学年人教版九年级全一册物理

非靠谱老师 第二十二章 能源与可持续发展 1能量和能源 辨析 能量 能源 定义 物体做功本领的量度 能够提供能量的物质资源 本质 与物质及其运动相联系，不同形式的运动对应着不同形式的能量，如机械能、内能、化学能、电能、核能等　 可以提供某种形式的能量的物质 联系 能源的利用过程，实质上就是能量的转化和转移的过程 练习1 我们生活在能量的世界，社会的进步和发展离不开能量，对于能量、能源的认识，下列 说法正确的是（　A　） A．做功过程实质是能量的转化或转移过程 B．如果物体通过的路程与所用时间的比值不变，则物体的机械能不变 C．核燃料能量转化效率可达100%，需大力发展 D．煤、石油、太阳能电池提供的能量都属于可再生能源 2人类利用能源的历程 火的利用 钻木取火 化学能→内能 化石能源的利用 蒸汽机的发明 化学能→内能→机械能 电能的利用 各种用电器 其他形式能→电能→其他形式能 核能的利用 核能发电 核能→电能 练习2 人类利用能源的历程 （1）能够提供能量的物质资源，叫做能源。 （2）人类最早利用能源的“技术革命”是钻木取火，利用能量的新里程碑是发明蒸汽机。 （3）煤、石油、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，所以称为化石能源。直接从自然界获得的能源称为一次能源。由自然界提供的能源转化而来的能源称为二次能源。 3能源的分类 获取方式 一次能源 可以直接从自然界获得的能源 化石能源、风能、水能、太阳能、地热能、柴薪、核能、潮汐能等 二次能源 无法直接从自然界获得，必须通过消耗一次能源才能得到的能源 电能、酒精、火药、木炭、蒸汽、煤气、柴油、重油、液化石油气、沼气、氢气、汽油等，其中，电能是最主要的二次能源 开发早晚 常规能源 人类已经利用多年的能源 煤、石油、天然气及水能等 新能源 人类新近才开始利用的能源 核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能等 是否可再生 不可再生能源 越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源 煤、石油、天然气、核能等 可再生能源 可以在自然界里源源不断地得到补充的能源 水能、风能、太阳能、柴薪等 练习3 下列能源中，能归入如图所示的中间阴影部分的是（　C　） A．核能 B．电能 C．太阳能 D．天然气 4人类广泛使用的电能 内容 电能是由其他形式的能转化而来的二次能源。由于电能便于输送和转化，且现代社会离不开各种各样的用电器，是将电能转化为其他各种形式能量的转化器。但电能无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到，因此是属于二次能源和被广泛使用 图示 机械能 光能 机械能 机械能 机械能 机械能 练习4 电能的应用非常广泛，使用电能的优越性主要有通过输电线路来输送，便于远距离传送，来源是比较丰富的和通过各种用电器转化为各种形式的能等。 5能量转化和转移是有方向性、不可逆的 举例 （1）汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，这些消耗的能量不能自动地用来驱动汽车 （2）热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。如果要使能量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量，例如电冰箱就需要消耗电能 节约能源 能量的转化和转移都是有方向性的，人们是在能量的转化和转移的过程中利用能量的。有些能量可以利用，有些则不能。因此，能源的利用是有条件的，我们所能利用的能源是有限的，因此要节约能源 能源危机 世界人口的增加和经济的不断发展，能源的消耗量持续增长。如果长期大规模开采，化石能源最终将会消耗殆尽 出路 （1）提高能源利用效率，更合理有节制的开发和使用已知能源 （2）开发和利用新能源 （3）寻求未来理想能源，①来源广泛可长期使用②便宜③技术成熟④安全、清洁 环境影响 （1）温室效应：使用化石能源的过程中会产生大量的二氧化碳，使空气中的二氧化碳浓度增加，进一步加剧地球的温室效应 （2）大气污染：化石能源等燃料往往含有杂质，致使燃烧生成的气体中含有二氧化硫、粉尘和一氧化碳等，对人体和环境造成危害 （3）生态破坏：一些地区过分依靠柴薪能源，破坏森林和植被，加剧水土流失和土地荒漠化 （4）废物污染：煤、柴薪等能源在使用后，产生的废弃物对环境也造成一定的污染 拓展 能量的转化和使用是把双刃剑，可以使人们获得方便和舒适，但是如果能量的释放失去控制也会酿成灾害。例如，水电站中水能的释放能给人类带来电力，但失去控制也会引起水灾；自然界往往也会在短时间内释放出惊人的能量，如火山爆发、地震、雪崩、海啸、雷电等都是目前人类无法控制的能量释放现象。所以这些现象也时刻提醒着人们，遵从自然规律法则，敬畏自然 练习5 “能源危机”是当今世界共同面临的问题，以下解决危机问题的措施可行的是（　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．关闭全部现有的火力发电站 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 6原子 分子 分子是由原子构成的核外电子 原子核原子核 原子不带电 原子核带正电 质子带正电 中子不带电 核外电子带负电 练习6 如图是锂原子的结构示意图，由图中信息可知，下列说法正确的是（　B　） A．整体带3个正电荷 B．整体不显电性 C．核外有3个正电荷 D．质子数和中子数相等 7核能 定义 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所释放的能量，这就是核能（nuclear energy） 方式 核裂变、核聚变 裂变 定义 科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核，变成两个质量中等大小的原子核，同时还会产生几个新的中子，释放出核能的反应称为裂变 链式反应 裂变过程产生的几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出巨大的能量，这就是裂变中的链式反应，如下图所示 应用 （1）原子弹：若链式反应不加以控制，那么大量原子核就会在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量如原子弹的爆炸 （2）核能发电：核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆发生的就是可控链式反应。产生内能，通过汽轮机做功带动发电机发电 （3）能量转化过程：核能→内能→机械能→电能 聚变 定义 如果使某些质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温和高压下结合成新的原子核—氦核，会释放出巨大的核能，这就是聚变，有时也称为热核反应，如图下图所示 应用 氢弹：氘核、氚核都是氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放出比原子弹还大的惊人的能量。氢弹利用的就是这种能量 优点 （1）核能能量巨大，能极大地补充人类能源的不足，使用核能大大地节约了常规能源 （2）核能能够解决能源分布不均衡的问题 缺点 （1）不可再生 （2）核燃料产生核辐射，使用不当会对地球上的生物造成伤害 前景 海水中蕴藏着丰富、可以实现聚变的氚核。科学家预言，通过可控核聚变来利用核能，有望彻底解决人类所面临的能源问题，与化石能源一样，核燃料在自然界中是有限的，核能属于不可再生能源（选填“可再生”或“不可再生”） 核电站与核废料 （1）核电站一般建在能源需求量大，能源十分缺乏的地区 （2）核电站要建在离人群较远的地区，避免对人畜造成伤害 （3）废料处理深埋在人烟稀少的地方 拓展 核辐射：核能通过核裂变、核聚变、以及核衰变均可释放出射线，产生核辐射，包含α射线（氦核—带两个单位正电荷）、β射线（电子—电一个单位负电荷）、γ射线（不带电）三种射线。三种射线在科研、工业、医疗等领域中有广泛的应用，但超过一定强度的射线会对人体造成伤害，所以辐射强度高的场所，都会有如下图的警示标志。 练习7 如图是核能发电流程的示意图，该流程中不涉及的能量是（ B　） A．电能 B．化学能 C．内能 D．机械能 8太阳能 来源 氢核聚变，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，所以说，太阳是一个巨大的“核能火炉” 传递 热辐射，大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去 间接利用 （1）太阳能→化学能：绿色植物光合作用（被植物、微生物吸收），转变成储存在化石燃料中的太阳能 （2）太阳能→机械能：太阳的热辐射使大气和水分循环，通过风、雨等形式释放出来 直接利用 （1）太阳能→内能：集热器把水等物质加热 （2）太阳能→电能：太阳能电池 太阳能电池具有使用寿命长的优点，应用在航空、航天、通信等领域，日常生活中，电灯、计算器、手表等用电器 新能源 风能、海洋能、地热能等也是人们可以利用的新能源，它们都可以用来发电。我国建设了数座潮汐电站，也建成了许多“风车田”，场面相当壮观 优点 （1）取之不尽、用之不竭 （2）分布广泛，不需要挖掘、开采和运输 （3）是清洁能源，使用无污染 缺点 （1）传播分散，需要大接收面积 （2）受气候、昼夜和贮存装置的影响大 （3）转化效率低 练习8 如图是“风光互补”景观照明灯，它的最上端是一台风力发电机。灯柱上除了LED灯，还配 有太阳能电池，底部的蓄电池可以储存化学能。它在储能时是太阳能或机械能转化为电能再转 化为化学能，照明时是化学能转化为电能再转化为光能 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $非靠谱老师 第二十二章 能源与可持续发展 1能量和能源 辨析 能量 能源 定义 物体 的量度 能够提供 的物质资源 本质 与物质及其运动相联系,不同形式的运动对应着不同形式的能量,如机械能、内能、化学能、电能、核能等 可以提供某种形式的能量的物质 联系 能源的利用过程,实质上就是能量的转化和转移的过程 练习1 我们生活在能量的世界,社会的进步和发展离不开能量,对于能量、能源的认识,下列 说法正确的是( ) A.做功过程实质是能量的转化或转移过程 B.如果物体通过的路程与所用时间的比值不变,则物体的机械能不变 C.核燃料能量转化效率可达100%,需大力发展 D.煤、石油、太阳能电池提供的能量都属于可再生能源 2人类利用能源的历程 的利用 钻木取火 能 能 的利用 蒸汽机的发明 能 能 能 电能的利用 各种用电器 其他形式能 能 其他形式能 能的利用 核能发电 核能 电能 练习2 人类利用能源的历程 (1)能够提供 的物质资源,叫做能源。 (2)人类最早利用能源的“技术革命”是 ,利用能量的新里程碑是发明 。 (3)煤、石油、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,所以称为 。直接从自然界获得的能源称为 。由自然界提供的能源转化而来的能源称为 。 3能源的分类 获取方式 次能源 可以直接从自然界获得的能源 化石能源、风能、水能、太阳能、地热能、柴薪、核能、潮汐能等 次能源 无法直接从自然界获得,必须通过消耗一次能源才能得到的能源 电能、酒精、火药、木炭、蒸汽、煤气、柴油、重油、液化石油气、沼气、氢气、汽油等,其中, 能是最主要的二次能源 开发早晚 常规能源 人类已经利用多年的能源 煤、石油、天然气及水能等 新能源 人类新近才开始利用的能源 核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能等 是否可再生 再生能源 越用越少,不能在短期内从自然界得到补充的能源 煤、石油、天然气、核能等 再生能源 可以在自然界里源源不断地得到补充的能源 水能、风能、太阳能、柴薪等 练习3 下列能源中,能归入如图所示的中间阴影部分的是( ) A.核能 B.电能 C.太阳能 D.天然气 4人类广泛使用的电能 内容 电能是由其他形式的能转化而来的二次能源。由于电能便于 和 ,且现代社会离不开各种各样的用电器,用电器是将电能转化为其他各种形式能量的转化器。但电能无法从自然界直接获取,必须通过消耗一次能源才能得到,因此是属于二次能源和被广泛使用 图示 机械能 光能 机械能 机械能 机械能 机械能 练习4 电能的应用非常广泛,使用电能的优越性主要有通过输电线路来输送,便于远距离传送,来源是比较丰富的和通过各种 转化为各种形式的能等。 5能量转化和转移是有方向性、不可逆的 举例 (1)汽车制动时,由于摩擦,动能转化成了轮胎、地面和空气的内能,这些消耗的能量不能自动地用来驱动汽车 (2)热量只能 从高温物体转移到低温物体,不能相反。如果要使能量从低温物体转移到高温物体,就需要消耗其他形式的能量,例如电冰箱就需要消耗电能 节约能源 能量的转化和转移都是有 的,人们是在能量的转化