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【核心素养】人教版初中物理九年级全册 第二十二章 《能源与可持续发展》（单元复习）课件
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这是一份【核心素养】人教版初中物理九年级全册 第二十二章 《能源与可持续发展》（单元复习）课件，共52页。PPT课件主要包含了化石能源，第2节，太阳能，第3节，能源与可持续发展，第4节等内容，欢迎下载使用。
能源的分类：化石能源、一次能源、二次能源、 可再生能源、不可再生能源、新能源太阳能的三种转换：光热转换、光电转换、光化转换核能释放的两种方式：裂变、聚变一个历程：人类利用能源的历程一个反应：链式反应一个特点：能量转移和转化的方向性
能量的转化和转移的方向性能源与可持续发展
①动画讲解——《能源与可持续发展》②动画讲解——《核能与太阳能》
1. 人类利用能源的历程2. 21世纪的能源趋势
能源：能够提供能量的物质资源叫做能源.①钻木取火：开启了以柴薪作为主要能源的时代.②蒸汽机：是人类利用能量的新里程碑.③核能：拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕.①按照人类开发早晚分：常规能源、新能源. ②按照能否从自然界直接获取分： 一次能源、二次能源.③按照对环境的影响分：清洁能源、污染能源.④按照是否可再生分：可再生能源、不可再生能源.能源危机；开发新能源.
01人类利用能源的历程
（1）物质的运动和相互作用的方式多种多样，每种运动形式都对应相应的能量。（2）常见的能量：如机械能、内能、化学能、电能、核能等。2. 能源能够提供______的物质资源叫做能源。生产和生活中利用的各种能量，是通过不同的能源提供的。各种能源的广泛利用，极大地促进了人类文明的发展。
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
自然界中有生命的物质提供的能量，食物分解和柴薪燃烧等都提供了生物质能
由太阳辐射提供的能量，主要表现就是常说的太阳光线
由自然界中的流水和流动的空气提供的能量
由地球内部提供的一种内能，来自地球内部的熔岩
由其他形式的能转化而成供各种用电器使用的能源
4. 人类利用能源的历程
钻木取火是从利用自然火到利用人工火的转变，开启了以柴薪作为主要能源的时代。现在，柴薪仍是某些地区的重要生活能源.
蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑。人类从此逐步以机械动力大规模代替人力和畜力，导致了第二次能源革命，使人类进入工业化社会.。化石能源是当今世界的主要能源
第一次能源革命的标志，使人支配了一种自然力
第二次能源革命的标志，引发了世界性的工业革命
19世纪以来，电磁感应现象的发现，发明了发电机，使煤、石油等化石能源转换成更加便于输送和利用的电能。电能最终通过用电器转化为光能、内能、机械能等其他形式的能，为人类所用.
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，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕
电能的利用是人类进人现代文明社会的标志
第三次能源革命的标志，开始了开发利用核能的新纪元
可直接从自然界获得的能源
太阳能、电能、风能、水能、潮汐能、地热能等
化石能源、风能、水能、太阳能、地热能、核能、潮汐能等
无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源
电能、酒精、木炭、煤气、柴油、液化气、氢气、汽油等
（2）按照对环境的影响
使用时对环境没有污染或污染较轻的能源
使用时对环境污染较重的能源
人类已经利用多年的能源
煤、石油、天然气等化石能源，核能等
煤、石油、天然气及水能等
风能、水能、太阳能、生物质能、地热能、潮汐能等
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、生物质能等
越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源
可以在自然界里源源不断地得到的能源
（3）按照人类开发早晚
02 21世纪的能源趋势
1. 能源危机两个多世纪以来，人类能源消耗急剧增长，化石能源开发利用后不能再生，如果长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽。2. 解决能源问题的出路——开发使用新能源（1）新能源指人类新近才开始利用的能源。例如，核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能、生物质能等都属于新能源。（2）核能发电20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——_____，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。
【例题1】当今世界的主要能源是_________，人们最方便的能源是_______.
【例题2】以下列出了各种形式的能源：柴薪、煤、石油、天然气，风能、水能、电能、太阳能、地热能。在这些能源中哪些是化石能源？哪些是一次能源？哪些是二次能源？请填在以下表格中。
柴薪、煤、石油、天然气、风能水能、太阳能和地热能
【例题3】世界新能源汽车大会于2019年7月在海南举办，聚焦汽车与能源、交通、信息、通讯等领域联动以及和智慧城市应用场景的深度融合。下列关于能源的说法正确的是（ ）A．天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用B．汽油可以作为“玉兔号”在月球上的工作能源C．电能是最重要的二次能源D．如果大量利用太阳能，可以使太阳能在短期内消耗殆尽
【例题4】“能源危机”是当今世界共同面临的问题，以下解决危机问题措施切实可行的是（ ）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
1. 核能 2. 裂变 3. 聚变
原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子组成.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，就可能释放出惊人的能量，这种能量被称为核能.①质量较大的原子变成两个质量中等大小的原子核的过程.②使很多个铀核在极短的时间内相继裂变，叫链式反应.③应用：核电站（可控制）、原子弹（不可控制）①质量较小的原子核在超高温下结合成新的原子核的过程.②释放出更加巨大的能量。应用：氢弹。①核反应堆：控制核裂变反应的中子数量，使链式 反应连续、缓慢地进行，核能得以平稳释放.②防护措施：防止核泄漏；处理核废料.③能量转化：核能→内能→机械能→电能
1. 原子的组成及带电情况
2. 核能（1）核能：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，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。（2）释放核能的方式：_______和_______。
1. 裂变（1）裂变用______轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变，发现一个核分裂成两个质量中等大小的原子核，同时释放出大量的能量。（2）裂变的能量巨大1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t 煤完全燃烧时释放的能量。2. 链式反应用中子轰击铀原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的_______，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，并释放出大量核能。
3. 裂变的应用（1）核电站核电站利用裂变产生的核能发电，核心设备是核反应堆。1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。核电站发电时的能量转化：核能→____能→_____能→电能。（2）原子弹链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量。根据这一原理，人们制造出毁灭性武器——原子弹。
1. 聚变（1）如果将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），在超高温下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的核能，这就是_______，也称为热核反应。2. 氢弹氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。
3. 裂变与聚变的比较
质量较大的原子核分裂为较小原子核的过程
用一定速度的中子轰击较大原子核
质量很小的原子核结合成较大原子核的过程
（2）核废料的处理核电站使用过的核燃料成为核废料。由于核废料仍具有放射性，对环境会造成相当大的危害，因此要将核废料深埋到人迹稀少的_______地带。
4. 核电站和核废料处理（1）核泄漏的危害核电站一旦发生核泄漏事故，就可能产生严重的危害。科学家们制定了严格的安全措施和安全标准。
【例题1】如图所示，原子是由原子核和________构成，原子核分裂或聚合时都会释放巨大的核能，核能是一种_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；核电站利用中子轰击铀核，使铀核发生_______（选填“裂变”或“聚变”）获取核能。
【例题2】（多选题）如图为核电站的结构图，以下说法正确的是（ ）A．核能是可再生能源B．在核反应堆中核燃料发生核裂变C．蒸汽驱动蒸汽轮机旋转时，内能转化为机械能D．蒸汽轮机带动发电机发电时，电能转化为机械能
1. 太阳——巨大的“核能火炉”2. 太阳是人类能源的宝库3. 太阳能的利用
①太阳的结构：太阳核心、辐射层、对流层、太阳大气 .②太阳能的来源：氢核聚变.③太阳能的传递：热辐射.①地球上大多数能源来自于太阳能.②化石能源的形成：太阳能转化为生物体的化学能.③风能的形成：太阳光的照射，使空气发生流动.④水能的形成：太阳光使水蒸气流动上升，形成水.①光电转换：指太阳能直接转化为电能.②光热转换：把太阳能直接转化为内能.③光化转换：把太阳能转化为化学能储存在生物体内.④太阳能的优点：取之不尽、用之不竭，是一种清洁能源.缺点：太阳能电池的成本高，产生的电压较低.
01太阳——巨大的“核能火炉”
1. 太阳的结构 从内到外依次是太阳核心、辐射层、对流层、太阳大气 。2. 太阳能的来源——氢核聚变在太阳内部，氢原子核在超高温下发生______，释放出巨大的核能。3. 太阳能的传递——热辐射大部分太阳能以热和_____的形式向四周辐射开去。
02太阳是人类能源的宝库
1. 地球上大多数能源来自于太阳能由于化石能源、水能、风能、生物质能等都是来太阳能，所以说太阳是人类能源的宝库。人类利用这些能量，实际上都是间接地利用_______能。2. 化石能源的形成远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后，躯体埋在地下和海底，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了石油和______。在石油形成过程中还放出天然气。
3. 风能的形成由于地球表面各个部位吸收太阳热量的不均匀性，空气的冷暖程度就不一样，于是，暖空气膨胀变轻后（密度变小）上升，冷空气冷却变重（密度变大）后下降，这样冷暖空气便产生流动，形成了风。4. 水能的形成阳光晒暖了地球表面的水，水吸热蒸发变为水蒸气上升到高空中，水蒸气液化形成的小水滴或凝华成的小冰晶悬浮在高空中形成云；云中的小水滴或小冰晶相互聚集，最后下降成为雨，雨落到地面，汇入江、河、湖、海中而流动，成为具有动能的水。
1. 光电转换指太阳能直接转化为______能。（1）光电池（太阳能电池）光电池也叫太阳能电池，是一种在光的照射下产生电动势的半导体元件，直接把太阳光转变成电。（2）太阳能电池的一些应用太阳能电池在生活、生产、航空航天、交通、通信等领域中有着重要的应用。 （3）光伏发电光伏发电的主要原理是半导体的光电效应，将光能直接转变为电能的一种技术。
2. 光热转换（1）集热器集热器收集阳光中的能量来加热水等物质，把太阳能直接转化为____能。（2）太阳能热电站 这种发电站先将太阳能转变成内能，然后再通过机械能装置转变成____能。3. 光化转换光化转换是指把太阳能转化为______能，储存在生物质内。比如绿色植物的生长就是靠太阳能转化的化学能，所以通过光合作用的植物把太阳能转化为化学能。
4. 太阳能的优缺点
（1）优点①太阳能取之不尽、用之不竭，是人类可以利用的永久性能源。②太阳能分布广阔，不需要挖掘、开采和运输。③太阳能是一种清洁能源，使用时没有污染。（2）缺点①太阳能到达地球上非常分散，接收装置的面积大，造价高。②太阳能的利用受气候、昼夜的影响很大。因此必须有贮存装置，这不仅增加了技术上的困难，也使造价增加。③太阳能电池的成本高，而且每个太阳能电池产生的电压较低。
（1）潮汐能不是来源于太阳能，是因月球引力的变化引起潮汐现象，导致海平面周期性升降，因海水涨落及潮水流动所产生的能量。（2）地热能不是来源于太阳能，是来源于地球熔融岩浆和放射性物质衰变，这部分能量通过地壳运动被推压到地面，从而被发现和利用。（3）核能不是来源于太阳能，来自于原子核内部裂变或聚变释放的能量。
5. 核能、潮汐能与地热能不是太阳能
【例题1】我们都知道地球上几乎所有能源都来自太阳，下列哪组能源都不是来自太阳（ ）A．水能 风能B．地热能 潮汐能C．核能 风能D．潮汐能 生物质能
【例题2】如图所示是太阳能LED照明路灯，LED是一种发光二极管，它是由半导体材料制成的，二极管具有_____ 导电的性质，太阳能是______（“可再生”成“不可再生”）能源、清洁无污染，它是在太阳内部氢原子核发生_______（选填“裂变”或“聚变”）释放出巨大的能量。
【例题3】如图所示是太阳能热电站的原理图，看图回答下列问题：（1）反射镜的作用是____________________________________ ；太阳能热电站发电受天气的影响，阴雨天时，发电的功率将减小，图中能够保证阴雨天还能发电的装置是_________；（2）从集热器到汽轮发电机，发生的能量转化是___________，在汽轮发电机中发生的能量转化是___________；（3）与火力发电站相比，太阳能热电站的优点是___________ ，缺点是______________ 。
功率不稳定、受天气影响大
使分散的太阳光集中到集热器上，提高效率
光能转化为水蒸气的内能
1. 能量转移和能量转化的方向性2. 能源消耗对环境的影响3. 能源与可持续发展
第4节 能源与可持续发展
①提高能源的利用率，减少使用中对环境的破坏。②开发和利用新的理想能源。①不可再生能源：化石能源、核能等能源会越用 越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源。②可再生能源：像风能、水能、太阳能等 可以在自然界里源源不断地得到的能源。 必须足够丰富；必须足够便宜； 必须技术成熟；必须安全、清洁。
能量转移和转化具有方向性
①能量转移和转化具有方向性；②能源的利用是有条件的，所以需要节约能源。热污染、大气污染、温室效应、生态破坏、有害辐射、废物污染。
01能量转移和转化的方向性
1. 能量转移具有方向性在热传递的过程中，热量只能自发地从_____温物体转移到____温物体，而不能自发地从低温物体转移到高温物体。2. 能量转化具有方向性用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后，但是这些能量无法再变回可以被利用的能源。汽车制动时，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，但这些能量不能自动地收集起来再次驱动汽车。这些能量虽然没有消失，但也不能再被我们________。
结论：能量的转移和转化具有方向性.
02能源消耗对环境的影响
1. 能源消耗对环境的影响，主要体现在以下几个方面（1）热污染 化石能源通过燃烧转化为内能，相当一部分内能没有被有效利用，从而造成了热污染。汽车尾气是造成空气污染和城市热岛效应的罪魁祸首之一。（2）大气污染化石能源在使用中会产生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、粉尘等，会造成大气的污染，形成酸雨，导致水、土壤的酸化，对植物、建筑物、金属构件造成危害.
（3）温室效应温室效应是指透射阳光的空间由于与外界缺乏热对流而形成的保温效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，给地球穿上了一件保暖羽绒服。而燃料燃烧产生的大量二氧化碳，大大加剧了地球的温室效应。（4）生态破坏一些欠发达地区过分依靠柴薪能源，破坏了森林和植被，加剧水土流失和土地荒漠化。（5）有害辐射核能的开发和利用，处理不当或遇到特殊情况（如地震）发生核泄漏时，会对环境造成严重的辐射危害。 （6）废物污染煤、柴薪等能源在使用后，会产生废物，对环境会造成污染。
2. 利用能源的建议（1）人类不应当无限制地向大自然索取，我们必须在提升物质文明的同时，保持与自然环境的和谐与平衡。（2）不要因为利用能源时会对环境造成污染而停止使用能源，也不能为了促进文明和社会的发展而过量使用能源，对环境造成严重污染。使用能源和保护环境可以做到有机地统一、和谐地发展。要解决这个问题，当然离不开科学技术的进步和社会的发展。
1. 可持续发展的两个方向能源的利用要考虑持续性发展，既要满足当代人的需要，又要考虑后代人的需求。 （1）提高能源的_______，减少在能源使用中对环境的破坏。（2）开发和利用新的理想能源。2. 不可再生能源和可再生能源（1）不可再生能源：_______能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源。（2）可再生能源：像风能、水能、_______能等可以在自然界里源源不断地得到，所以把它们称为可再生能源。
3. 未来理想能源未来理想能源须满足的条件：（1）必须足够丰富，可以保证长期使用；（2）必须足够便宜，可以保证多数人用的起；（3）相关技术要成熟，可以保证大规模使用；（4）必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。
【例题1】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。对于能量和能源，下列说法中正确的是（ ）A．现代生活离不开电，电力是一次能源B．提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一C．新能源的开发和利用技术难、成本高，无实用价值D．能量既不能创造，也不会消灭，所以不用节约能源
【例题2】我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站，它可以利用风能和光能发电，获得的电能将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，如图所示。需要时，再利用水的机械能发电，从而弥补了风能、光能不稳定，转化的电能难储存等不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（ ）A．风能、光能和电能都是一次能源属于不可再生能源B．抽水时，消耗的电能全部转化为水的机械能C．发电站利用水能发电时，可将机械能转化为电能D．不同形式的能量可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的
能源的分类：化石能源、一次能源、二次能源、 可再生能源、不可再生能源、新能源太阳能的三种转换：光热转换、光电转换、光化转换核能释放的两种方式：裂变、聚变一个历程：人类利用能源的历程一个反应：链式反应一个特点：能量转移和转化的方向性
能量的转化和转移的方向性能源与可持续发展
①动画讲解——《能源与可持续发展》②动画讲解——《核能与太阳能》
1. 人类利用能源的历程2. 21世纪的能源趋势
能源：能够提供能量的物质资源叫做能源.①钻木取火：开启了以柴薪作为主要能源的时代.②蒸汽机：是人类利用能量的新里程碑.③核能：拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕.①按照人类开发早晚分：常规能源、新能源. ②按照能否从自然界直接获取分： 一次能源、二次能源.③按照对环境的影响分：清洁能源、污染能源.④按照是否可再生分：可再生能源、不可再生能源.能源危机；开发新能源.
01人类利用能源的历程
（1）物质的运动和相互作用的方式多种多样，每种运动形式都对应相应的能量。（2）常见的能量：如机械能、内能、化学能、电能、核能等。2. 能源能够提供______的物质资源叫做能源。生产和生活中利用的各种能量，是通过不同的能源提供的。各种能源的广泛利用，极大地促进了人类文明的发展。
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
自然界中有生命的物质提供的能量，食物分解和柴薪燃烧等都提供了生物质能
由太阳辐射提供的能量，主要表现就是常说的太阳光线
由自然界中的流水和流动的空气提供的能量
由地球内部提供的一种内能，来自地球内部的熔岩
由其他形式的能转化而成供各种用电器使用的能源
4. 人类利用能源的历程
钻木取火是从利用自然火到利用人工火的转变，开启了以柴薪作为主要能源的时代。现在，柴薪仍是某些地区的重要生活能源.
蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑。人类从此逐步以机械动力大规模代替人力和畜力，导致了第二次能源革命，使人类进入工业化社会.。化石能源是当今世界的主要能源
第一次能源革命的标志，使人支配了一种自然力
第二次能源革命的标志，引发了世界性的工业革命
19世纪以来，电磁感应现象的发现，发明了发电机，使煤、石油等化石能源转换成更加便于输送和利用的电能。电能最终通过用电器转化为光能、内能、机械能等其他形式的能，为人类所用.
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，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕
电能的利用是人类进人现代文明社会的标志
第三次能源革命的标志，开始了开发利用核能的新纪元
可直接从自然界获得的能源
太阳能、电能、风能、水能、潮汐能、地热能等
化石能源、风能、水能、太阳能、地热能、核能、潮汐能等
无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源
电能、酒精、木炭、煤气、柴油、液化气、氢气、汽油等
（2）按照对环境的影响
使用时对环境没有污染或污染较轻的能源
使用时对环境污染较重的能源
人类已经利用多年的能源
煤、石油、天然气等化石能源，核能等
煤、石油、天然气及水能等
风能、水能、太阳能、生物质能、地热能、潮汐能等
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、生物质能等
越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源
可以在自然界里源源不断地得到的能源
（3）按照人类开发早晚
02 21世纪的能源趋势
1. 能源危机两个多世纪以来，人类能源消耗急剧增长，化石能源开发利用后不能再生，如果长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽。2. 解决能源问题的出路——开发使用新能源（1）新能源指人类新近才开始利用的能源。例如，核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能、生物质能等都属于新能源。（2）核能发电20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——_____，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。
【例题1】当今世界的主要能源是_________，人们最方便的能源是_______.
【例题2】以下列出了各种形式的能源：柴薪、煤、石油、天然气，风能、水能、电能、太阳能、地热能。在这些能源中哪些是化石能源？哪些是一次能源？哪些是二次能源？请填在以下表格中。
柴薪、煤、石油、天然气、风能水能、太阳能和地热能
【例题3】世界新能源汽车大会于2019年7月在海南举办，聚焦汽车与能源、交通、信息、通讯等领域联动以及和智慧城市应用场景的深度融合。下列关于能源的说法正确的是（ ）A．天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用B．汽油可以作为“玉兔号”在月球上的工作能源C．电能是最重要的二次能源D．如果大量利用太阳能，可以使太阳能在短期内消耗殆尽
【例题4】“能源危机”是当今世界共同面临的问题，以下解决危机问题措施切实可行的是（ ）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
1. 核能 2. 裂变 3. 聚变
原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子组成.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，就可能释放出惊人的能量，这种能量被称为核能.①质量较大的原子变成两个质量中等大小的原子核的过程.②使很多个铀核在极短的时间内相继裂变，叫链式反应.③应用：核电站（可控制）、原子弹（不可控制）①质量较小的原子核在超高温下结合成新的原子核的过程.②释放出更加巨大的能量。应用：氢弹。①核反应堆：控制核裂变反应的中子数量，使链式 反应连续、缓慢地进行，核能得以平稳释放.②防护措施：防止核泄漏；处理核废料.③能量转化：核能→内能→机械能→电能
1. 原子的组成及带电情况
2. 核能（1）核能：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，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。（2）释放核能的方式：_______和_______。
1. 裂变（1）裂变用______轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变，发现一个核分裂成两个质量中等大小的原子核，同时释放出大量的能量。（2）裂变的能量巨大1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t 煤完全燃烧时释放的能量。2. 链式反应用中子轰击铀原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的_______，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，并释放出大量核能。
3. 裂变的应用（1）核电站核电站利用裂变产生的核能发电，核心设备是核反应堆。1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。核电站发电时的能量转化：核能→____能→_____能→电能。（2）原子弹链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量。根据这一原理，人们制造出毁灭性武器——原子弹。
1. 聚变（1）如果将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），在超高温下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的核能，这就是_______，也称为热核反应。2. 氢弹氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。
3. 裂变与聚变的比较
质量较大的原子核分裂为较小原子核的过程
用一定速度的中子轰击较大原子核
质量很小的原子核结合成较大原子核的过程
（2）核废料的处理核电站使用过的核燃料成为核废料。由于核废料仍具有放射性，对环境会造成相当大的危害，因此要将核废料深埋到人迹稀少的_______地带。
4. 核电站和核废料处理（1）核泄漏的危害核电站一旦发生核泄漏事故，就可能产生严重的危害。科学家们制定了严格的安全措施和安全标准。
【例题1】如图所示，原子是由原子核和________构成，原子核分裂或聚合时都会释放巨大的核能，核能是一种_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；核电站利用中子轰击铀核，使铀核发生_______（选填“裂变”或“聚变”）获取核能。
【例题2】（多选题）如图为核电站的结构图，以下说法正确的是（ ）A．核能是可再生能源B．在核反应堆中核燃料发生核裂变C．蒸汽驱动蒸汽轮机旋转时，内能转化为机械能D．蒸汽轮机带动发电机发电时，电能转化为机械能
1. 太阳——巨大的“核能火炉”2. 太阳是人类能源的宝库3. 太阳能的利用
①太阳的结构：太阳核心、辐射层、对流层、太阳大气 .②太阳能的来源：氢核聚变.③太阳能的传递：热辐射.①地球上大多数能源来自于太阳能.②化石能源的形成：太阳能转化为生物体的化学能.③风能的形成：太阳光的照射，使空气发生流动.④水能的形成：太阳光使水蒸气流动上升，形成水.①光电转换：指太阳能直接转化为电能.②光热转换：把太阳能直接转化为内能.③光化转换：把太阳能转化为化学能储存在生物体内.④太阳能的优点：取之不尽、用之不竭，是一种清洁能源.缺点：太阳能电池的成本高，产生的电压较低.
01太阳——巨大的“核能火炉”
1. 太阳的结构 从内到外依次是太阳核心、辐射层、对流层、太阳大气 。2. 太阳能的来源——氢核聚变在太阳内部，氢原子核在超高温下发生______，释放出巨大的核能。3. 太阳能的传递——热辐射大部分太阳能以热和_____的形式向四周辐射开去。
02太阳是人类能源的宝库
1. 地球上大多数能源来自于太阳能由于化石能源、水能、风能、生物质能等都是来太阳能，所以说太阳是人类能源的宝库。人类利用这些能量，实际上都是间接地利用_______能。2. 化石能源的形成远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后，躯体埋在地下和海底，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了石油和______。在石油形成过程中还放出天然气。
3. 风能的形成由于地球表面各个部位吸收太阳热量的不均匀性，空气的冷暖程度就不一样，于是，暖空气膨胀变轻后（密度变小）上升，冷空气冷却变重（密度变大）后下降，这样冷暖空气便产生流动，形成了风。4. 水能的形成阳光晒暖了地球表面的水，水吸热蒸发变为水蒸气上升到高空中，水蒸气液化形成的小水滴或凝华成的小冰晶悬浮在高空中形成云；云中的小水滴或小冰晶相互聚集，最后下降成为雨，雨落到地面，汇入江、河、湖、海中而流动，成为具有动能的水。
1. 光电转换指太阳能直接转化为______能。（1）光电池（太阳能电池）光电池也叫太阳能电池，是一种在光的照射下产生电动势的半导体元件，直接把太阳光转变成电。（2）太阳能电池的一些应用太阳能电池在生活、生产、航空航天、交通、通信等领域中有着重要的应用。 （3）光伏发电光伏发电的主要原理是半导体的光电效应，将光能直接转变为电能的一种技术。
2. 光热转换（1）集热器集热器收集阳光中的能量来加热水等物质，把太阳能直接转化为____能。（2）太阳能热电站 这种发电站先将太阳能转变成内能，然后再通过机械能装置转变成____能。3. 光化转换光化转换是指把太阳能转化为______能，储存在生物质内。比如绿色植物的生长就是靠太阳能转化的化学能，所以通过光合作用的植物把太阳能转化为化学能。
4. 太阳能的优缺点
（1）优点①太阳能取之不尽、用之不竭，是人类可以利用的永久性能源。②太阳能分布广阔，不需要挖掘、开采和运输。③太阳能是一种清洁能源，使用时没有污染。（2）缺点①太阳能到达地球上非常分散，接收装置的面积大，造价高。②太阳能的利用受气候、昼夜的影响很大。因此必须有贮存装置，这不仅增加了技术上的困难，也使造价增加。③太阳能电池的成本高，而且每个太阳能电池产生的电压较低。
（1）潮汐能不是来源于太阳能，是因月球引力的变化引起潮汐现象，导致海平面周期性升降，因海水涨落及潮水流动所产生的能量。（2）地热能不是来源于太阳能，是来源于地球熔融岩浆和放射性物质衰变，这部分能量通过地壳运动被推压到地面，从而被发现和利用。（3）核能不是来源于太阳能，来自于原子核内部裂变或聚变释放的能量。
5. 核能、潮汐能与地热能不是太阳能
【例题1】我们都知道地球上几乎所有能源都来自太阳，下列哪组能源都不是来自太阳（ ）A．水能 风能B．地热能 潮汐能C．核能 风能D．潮汐能 生物质能
【例题2】如图所示是太阳能LED照明路灯，LED是一种发光二极管，它是由半导体材料制成的，二极管具有_____ 导电的性质，太阳能是______（“可再生”成“不可再生”）能源、清洁无污染，它是在太阳内部氢原子核发生_______（选填“裂变”或“聚变”）释放出巨大的能量。
【例题3】如图所示是太阳能热电站的原理图，看图回答下列问题：（1）反射镜的作用是____________________________________ ；太阳能热电站发电受天气的影响，阴雨天时，发电的功率将减小，图中能够保证阴雨天还能发电的装置是_________；（2）从集热器到汽轮发电机，发生的能量转化是___________，在汽轮发电机中发生的能量转化是___________；（3）与火力发电站相比，太阳能热电站的优点是___________ ，缺点是______________ 。
功率不稳定、受天气影响大
使分散的太阳光集中到集热器上，提高效率
光能转化为水蒸气的内能
1. 能量转移和能量转化的方向性2. 能源消耗对环境的影响3. 能源与可持续发展
第4节 能源与可持续发展
①提高能源的利用率，减少使用中对环境的破坏。②开发和利用新的理想能源。①不可再生能源：化石能源、核能等能源会越用 越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源。②可再生能源：像风能、水能、太阳能等 可以在自然界里源源不断地得到的能源。 必须足够丰富；必须足够便宜； 必须技术成熟；必须安全、清洁。
能量转移和转化具有方向性
①能量转移和转化具有方向性；②能源的利用是有条件的，所以需要节约能源。热污染、大气污染、温室效应、生态破坏、有害辐射、废物污染。
01能量转移和转化的方向性
1. 能量转移具有方向性在热传递的过程中，热量只能自发地从_____温物体转移到____温物体，而不能自发地从低温物体转移到高温物体。2. 能量转化具有方向性用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后，但是这些能量无法再变回可以被利用的能源。汽车制动时，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，但这些能量不能自动地收集起来再次驱动汽车。这些能量虽然没有消失，但也不能再被我们________。
结论：能量的转移和转化具有方向性.
02能源消耗对环境的影响
1. 能源消耗对环境的影响，主要体现在以下几个方面（1）热污染 化石能源通过燃烧转化为内能，相当一部分内能没有被有效利用，从而造成了热污染。汽车尾气是造成空气污染和城市热岛效应的罪魁祸首之一。（2）大气污染化石能源在使用中会产生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、粉尘等，会造成大气的污染，形成酸雨，导致水、土壤的酸化，对植物、建筑物、金属构件造成危害.
（3）温室效应温室效应是指透射阳光的空间由于与外界缺乏热对流而形成的保温效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，给地球穿上了一件保暖羽绒服。而燃料燃烧产生的大量二氧化碳，大大加剧了地球的温室效应。（4）生态破坏一些欠发达地区过分依靠柴薪能源，破坏了森林和植被，加剧水土流失和土地荒漠化。（5）有害辐射核能的开发和利用，处理不当或遇到特殊情况（如地震）发生核泄漏时，会对环境造成严重的辐射危害。 （6）废物污染煤、柴薪等能源在使用后，会产生废物，对环境会造成污染。
2. 利用能源的建议（1）人类不应当无限制地向大自然索取，我们必须在提升物质文明的同时，保持与自然环境的和谐与平衡。（2）不要因为利用能源时会对环境造成污染而停止使用能源，也不能为了促进文明和社会的发展而过量使用能源，对环境造成严重污染。使用能源和保护环境可以做到有机地统一、和谐地发展。要解决这个问题，当然离不开科学技术的进步和社会的发展。
1. 可持续发展的两个方向能源的利用要考虑持续性发展，既要满足当代人的需要，又要考虑后代人的需求。 （1）提高能源的_______，减少在能源使用中对环境的破坏。（2）开发和利用新的理想能源。2. 不可再生能源和可再生能源（1）不可再生能源：_______能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源。（2）可再生能源：像风能、水能、_______能等可以在自然界里源源不断地得到，所以把它们称为可再生能源。
3. 未来理想能源未来理想能源须满足的条件：（1）必须足够丰富，可以保证长期使用；（2）必须足够便宜，可以保证多数人用的起；（3）相关技术要成熟，可以保证大规模使用；（4）必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。
【例题1】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。对于能量和能源，下列说法中正确的是（ ）A．现代生活离不开电，电力是一次能源B．提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一C．新能源的开发和利用技术难、成本高，无实用价值D．能量既不能创造，也不会消灭，所以不用节约能源
【例题2】我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站，它可以利用风能和光能发电，获得的电能将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，如图所示。需要时，再利用水的机械能发电，从而弥补了风能、光能不稳定，转化的电能难储存等不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（ ）A．风能、光能和电能都是一次能源属于不可再生能源B．抽水时，消耗的电能全部转化为水的机械能C．发电站利用水能发电时，可将机械能转化为电能D．不同形式的能量可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的
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