(共15张PPT)
第二十二章 能源与可持续发展
第3节 太阳能&第4节 能源与可持续发展
列举常见的不可再生能源和可再生能源。
从能源开发与利用的角度体会可持续发展的重要性。
1
2
预习课本P174～181内容，回答以下问题。
问：如图是塔式太阳能发电站的示意图，请根据示意图简述其发电过程并说明各个环节中所包含的能量转化情况。
答：__________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________
由图可知，集热器通过收集太阳能，将塔内的传热介质加热为高温高压蒸汽时太阳能转化为内能，再由蒸汽推动汽轮机可知蒸汽的内能转化为机械能，最后根据汽轮机带动发电机发电可知机械能转化为电能。
1．太阳——巨大的“核能火炉”
在太阳的内部，氢原子核在超高温下发生_________(选填“聚变”或“裂变”)反应，释放出巨大的核能，这就是太阳能。
2．太阳是人类能源的宝库
化石燃料实际上是上亿年前地球所接收的__________。
3．太阳能的利用
目前直接利用太阳能的方式主要有两种，一种是用__________把水等物质加热，另一种是用太阳能电池把太阳能转化为________。
聚变
太阳能
集热器
电能
4．能量转移和能量转化的方向性
能量的转化和转移具有__________。如热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。人们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的，有些能量可利用，有些则不能。能源的利用是有条件的，我们所能利用的能源是有限的，所以需要____________。
5．能源消耗对环境的影响
大量燃烧化石能源势必造成大气污染，同时产生大量的二氧化碳，加剧地球的________效应。
方向性
节约能源
温室
6．能源与可持续发展
不能在短期内从自然界得到补充的能源称为________________；可以在自然界里源源不断地得到的能源称为______________。
不可再生能源
可再生能源
考点一 太阳能及其利用
【例1】 太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法中正确的是( )
A
A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为植物的化学能
B．图乙中，华源篮球场旁的太阳能路灯将太阳能直接转化为路灯的光能
C．图丙中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机上电池的化学能
D．图丁中，太阳能热水器通过做功将太阳能转化为水的内能
【例2】 太阳能热水器是通过__________方式使水的内能增加。小红家的太阳能热水器内装有60 kg的水，某天阳光照射5 h后，热水器内水温从20 ℃升高到70 ℃，则水吸收的太阳能为_____________J，这些水若改用天然气加热升高同样的温度，不计热量损失，则需要消耗______m3的天然气。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝3×107 J/m3]
热传递
1.26×107
0.42
方法点拨：
太阳能能量转化
1．光—热转换
(1)原理：利用太阳辐射加热物体而获得内能。
(2)应用：太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉、地膜、大棚、温室。
2．光—电转换
(1)原理：根据光电效应，利用太阳能直接转换成电能。
(2)应用：为无电场所提供电能，包括移动电源和备用电源、太阳能日用电子产品。
考点二 能量转移和转化的方向性
【例3】 电动汽车在行驶时，电能主要转化为__________；而电动机产生的热量很难回收，这是因为能量的转化和转移是具有__________的。有人认为汽车在行驶过程中，可以使发电机发电，从而永远运动下去，这种说法违背了____________定律。
机械能
方向性
能量守恒
方法点拨：
能量的转移和转化都是有方向性的，在能量的转化或转移的过程中利用能量，但不是什么能量都可以利用，能量的利用是有条件的，也是有代价的。
考点三 能源与可持续发展
【例4】 下列做法中最有利于环境保护的是( )
A．用太阳能汽车取代燃油汽车 B．用煤做燃料供热
C．用石油做燃料供热 D．用天然气做燃料供热
A
方法点拨：
在当今社会，应尽可能地使用清洁、无污染的能源，如太阳能、水能、风能、地热能、潮汐能等。
考点一 太阳能及其利用
1．如图所示，太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能转化为电能，储存在车上的蓄电池内，为汽车提供动力。下列说法正确的是( )
A．太阳能汽车在行驶过程中不需要克服阻力做功
B．蓄电池为汽车提供动力时，将电能转化为化学能
C
C．太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能
D．太阳能汽车将太阳能转化为内能，再将内能转化为机械能
考点二 能量转移和转化的方向性
2．如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车。平衡车刹车时，_______转化为内能，内能最终散失到空气中，此过程中所有的能量总和______ (选填“增大”“不变”或“减小”)。散失到空气中的内能无法再直接利用了，这是因为能量的转化和转移具有________性。
机械能
不变
方向
考点三 能源与可持续发展
3．下列能源属于不可再生能源的是( )
A．风能 B．水能
C．太阳能 D．化石能源
D(共17张PPT)
第二十二章 能源与可持续发展
第1节 能源&第2节 核能
从能源开发与利用的角度体会可持续发展的重要性。
知道核能的特点和核能利用可能带来的问题。
1
2
预习课本P166～173内容，回答以下问题。
问：核能的合理开发和利用缓解了能源危机，但核废料处理不当会对环境造成极大污染。某国政府不顾民众反对，决定向海洋排放核污染水，请你写出此行为将对海洋生态环境造成哪些危害。(写出两条即可)
答：__________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(1)核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电。核废料具有放射性，向海洋排放核污染水，对海洋生物会造成极大的伤害，最大的影响是破坏鱼类的繁殖能力。(2)核辐射会造成很多海洋动物的不良变异，一些动物还会把变异遗传给下一代，影响海洋生物长期生存的能力。
1．人类利用能源的历程
(1)能源：能够提供________的物质资源。
(2)化石能源：由埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的能源。常见的化石能源有______、________和__________。
(3)一次能源和二次能源
①一次能源：可以直接从自然界获得的能源。常见的一次能源：煤、________、天然气、________、________、太阳能、核能、潮汐能、地热能和海洋能等；
②二次能源：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。电能是________(选填“一次”或“二次”)能源。
能量
煤
石油
天然气
石油
风能
水能
二次
2．21世纪的能源趋势
(1)开发__________。
(2)更好地利用已知能源。
3．核能
(1)裂变
①核裂变：用中子轰击质量比较______的原子核，使其变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的核能的过程；
②如果裂变时放出的中子再引起其他重核裂变，就可使裂变反应不断进行下去，这种反应叫做________反应；
新能源
大
链式
③核电站利用________发电，它的核心设备是__________；
④核电站发电过程中的能量转换：核电站通过核反应堆把核能转化为______能，再通过汽轮机将上一能量转化为________能，最后通过发电机将上一能量转化为______能；
⑤核电站的核反应堆中发生的链式反应是____________(选填“可以控制”或“不加控制”)的，原子弹中发生的链式反应是____________(选填“可以控制”或“不加控制”)的；
⑥核电站产生的核废料仍然具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方。
(2)聚变：某些质量很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，释放出巨大的核能的过程。______弹就是利用这一原理制成的。
核能
反应堆
内
机械
电
可以控制
不加控制
氢
考点一 能源的分类
【例1】 能源是人类社会活动的物质基础。下列关于能源的说法正确的是( )
A．LED灯的核心元件发光二极管是由超导材料制成的
B．风力发电将电能转化为机械能
C．风能、水能、地热能和核能都是可再生能源
D．煤气和电能都是二次能源
D
【例2】 2017年5月18日，我国在南海海域“可燃冰”试采成功，“可燃冰”作为________(选填“新型”或“常规”)能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的_______(选填“热值”或“热量”)很大。以10倍的关系粗略计算，1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为_________J。(q煤气＝4.2×107 J/kg)
新型
热值
4.2×108
方法点拨：
能源有不同的分类方式
1．从产生方式角度划分
(1)一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源。例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能。
(2)二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源。例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气。
2．从是否可再生角度划分
(1)可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源。例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
(2)不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例：化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
3．从利用状况划分
(1)常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源。例：化石能源、水能、电能。
(2)新能源：人类新近才开始利用的能源。例：潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能。
考点二 核能及其应用
【例3】 如图是核电站工作情况的方框图，以下关于核电站的说法错误的是( )
A．核能属于不可再生能源
B．核电站是利用可控的核裂变发电
C．核电站将核能全部转化为电能
D．核泄漏会引发严重环境污染
C
【例4】 如图所示，中国“人造太阳”——大型核试验装置“东方超环”(EAST)取得重大突破，它主要是让含有质子和_______的氢原子核在超高温下发生_____(选填“裂变”或“聚变”)，从而获得核能的研究装置，这与核电站获得核能的方式______(选填“相同”或“不同”)。
中子
聚变
不同
方法点拨：
1．核裂变与核聚变的比较
2．核能是原子核发生变化时释放的能量，不是原子核本身具有的内能。
种类 裂变 聚变
定义 较大原子核分裂为较小原子核的过程 质量很小的原子核结合成较大原子核的过程
发生条件 中子轰击较大原子核 超高温
释放核能大小 巨大 更加巨大
应用或实例 原子弹、核电站 氢弹、太阳内部爆炸
考点一 能源的分类
1．能源家族中，有石油、风能、水能、核能、太阳能等，属于不可再生能源的有_____________；电能是____________(选填“一次能源”或“二次能源”)，它可以使电动机转动，电能转化为机械能和内能，但这些能量却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化是有__________。
石油、核能
二次能源
方向性的
考点二 核能及其应用
2．核能发电过程如图，某次反应堆释放能量为E1，至发电机输出电能为E2，则( )
A．核能属于可再生能源
B．E1可能小于E2
C．用废气供热可提高能源利用率
D．汽轮机工作时，将机械能转化为内能
C
预习课本P174～181内容，回答以下问题。
问：如图是塔式太阳能发电站的示意图，请根据示意图简述其发电过程并说明各个环节中所包含的能量转化情况。(共8张PPT)
第二十二章 能源与可持续发展
第二十二章 能源与可持续发展 章末总结
能源与可持续发展
能源
开发⑤__________
更好地利用已知能源
一次能源和二次能源
一次能源： 可以④________从自然界获得的能源
二次能源：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
21世纪的能源趋势
化石能源(常见的化石能源有①_____、②_____和③_______)
煤
石油
天然气
直接
新能源
能源与可持续发展
核能
概念：某些质量很⑨______的原子核，在超高温下结合成新的原子核，释放出巨大的核能的过程
应用：氢弹
裂变
概念：用中子轰击质量比较⑧______的原子核，使其变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的核能的过程
应用：核电站、原子弹
聚变
核能：质量较大的原子核发生⑥________或者质量较小的原子核⑦____________时释放的巨大的能量
分裂
相互结合
大
小
能源与可持续发展
太阳能
应用
直接：集热器、太阳能电池
间接： ____________
能量与可持续发展
来源：⑩________变产生的能量
核聚
能量转移和能量转化都具有 ________性
能源
____________能源：不能在短期内从自然界得到补充
__________能源：在自然界里源源不断地得到
化石燃料
方向
不可再生
可再生
重难点1 能源及其分类
【例1】 下列能源，既属于一次能源又属于可再生能源的是( )
A．天然气 B．电能
C．核能 D．太阳能
【例2】 (2022·广东省中考)关于能量和能源，下列说法正确的是( )
A．煤、石油、天然气都是可再生能源
B．电能是一次能源
C．水力发电是将水的机械能转化为电能
D．太阳释放的能量是核裂变产生的
D
C
重难点2 核能、核裂变和核聚变
【例3】 如图所示是一种核反应的过程，则有关这一过程的说法中正确的是( )
A．该核反应过程属于核裂变过程
B．现代核电站获取核能的方式就是利用了该核反应
D
C．该核反应的原理可用于制造原子弹
D．太阳能提供源源不断的能量是因为太阳内部在不断地发生该核反应过程
重难点3 太阳能
【例4】 (2023·广州市中考)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( )
A．甲是“电能” B．乙是“太阳能”
C．丙是“电能” D．丁是“机械能”
C
