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第二十章 能源与可持续发展
第二节 核能
第三节 太阳能
知识清单
一、核能
1.定义:原子核内质子、中子依靠强大的__________紧密地结合在一起,所以原子核十分牢固,要使它们分裂或重新组合是极其困难的,但一旦发生分裂或重新组合就会释放出惊人的____________,这就是____________.
2.获取核能的两条途径:_____________、_____________.
(1)核裂变:用___________轰击重核(铀-235 原子核)时,重核会分裂成质量相差不大的____________个中等原子核,同时释放出_____________,这种现象叫作裂变.
(2)核聚变:较轻的核(氘核、氚核)在__________下结合成新的较重的原子核,同时释放巨大的____________,这种现象叫作聚变,也称为热核反应.
二、太阳能
1.原理:在太阳内部,氢原子核在超高温下发生______________,释放出巨大的能量.
2.太阳能是人类能源的宝库
(1)最主要的一次能源是煤、____________、天然气,它们的形成都来源于太阳能.
(2)地球上的____________、水能都来自太阳能.
3.太阳能的利用
直接利用太阳能的方式有两种,一种是用__________把水等物质加热,另一种是利用____________发电.
基础演练
考点一 核能
1.中国环流器二号M装置在可控核聚变(人造太阳)上取得重大突破.核聚变过程中产生的能量是( )
A.核能 B.动能 C.机械能 D.重力势能
2.2021年1月,我国自主研发核电技术的“华龙一号”5号机组正式投入运行,核反应堆内发生核反应后产生大量的热,使第一回路中的水成为高温高压水后进入蒸汽发生器,在其中将第二回路中的水加热成为高温高压水蒸气,驱动汽轮机运转,汽轮机带动发电机发电.下列说法正确的是( )
A.核反应堆是利用核聚变产生核能的 B.蒸汽发生器内通过做功改变水的内能
C.汽轮机工作时将机械能转化为内能 D.核能是不可再生能源
3.如图甲和乙所示是释放核能的两种方式,请回答下列问题.
(1)图甲所示是__________反应,这是通过___________变来释放核能的,若不加以人为控制,是制造___________的原理.
(2)图乙所示是__________变的示意图,目前还不能人为控制,是制造__________的原理.
考点二 太阳能
4.如图所示,航天器都有很大的太阳能电池板,下列说法正确的是( )
A. 太阳能是可再生能源
B.太阳能和电能都是一次能源
C.电池板将太阳能转化为内能
D.电池板的能量转化率可达 100%
5.太阳是人类能源的宝库,下列关于太阳能的说法错误的是( )
A.太阳能是核反应产生的
B.光合作用是将太阳能转化为化学能
C.煤、石油、天然气都是太阳能的产物
D.自然界的风能、水能、潮汐能都来源于太阳能
6.太阳能是__________(选填“可再生”或“不可再生”)能源,直接利用太阳能可有效地减少碳排放.如图所示是一辆低碳化未来汽车,车顶部装有高效光电转换器,它可将___________能转化为电能;车轮的轮毂其实是风力发电机,可以把捕捉到的风能转化为___________能.
能力提升
7.核电站的发电流程如图所示,在发电过程中,下列所述能量转化顺序正确的是( )
A.核能→化学能→内能→电能 B.核能→化学能→机械能→电能
C.核能→内能→机械能→电能 D.核能→机械能→内能→电能
8.下列关于核能的说法正确的是( )
A.核能可直接转化为电能 B.核反应堆是可控的链式反应装置
C.核能是一种可再生能源 D.核能是原子内部的化学反应释放出来的能量
9.如图所示是“风能太阳能互补”节能灯装置,利用风能和太阳能为节能灯供电;它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能电池板,“腰插”蓄电池.关于该节能灯装置的设计,解释合理的是为( )
A.太阳能电池板将电能转化成太阳能
B.小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C.太阳能电池板同时向小风扇和节能灯供电
D.节能灯工作时是将电能转化成光能和内能
10.截至2021年9月21日,我国大亚湾核电站已实现安全运营10000天,累计供电超3800 亿度,等效减排效应相当于种植近 90万公顷森林.核电站是利用反应堆发生__________(选填“核裂变”或“核聚变”)发电的,反应堆的“水冷却系统”是利用__________(选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能的.
11.2023 年4月12日,我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造新的世界纪录.人造太阳和太阳一样,是靠_____________(选填“核聚变”或“核裂变”)释放出巨大的核能,属于_________(选填“一次”或“二次”)能源. 和太阳能不同,人造太阳产生的核能是___________(选填“可再生”或“不可再生”)能源.
参考答案
知识清单
一、1.核力 能量 核能
2.重核的裂变 轻核的聚变 (1)中子 两 巨大的能量 (2)超高温 能量
二、1.聚变
2.(1)石油 (2)风能
3.集热器 太阳能电池
基础演练
1. A 2. D
3.(1)链式 裂 原子弹 (2)聚 氢弹
4. A 5. D
6.可再生 太阳 电
能力提升
7. C 8. B 9. D
10.核裂变 热传递
11.核聚变 一次 不可再生
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