第22课时 能源与可持续发展 课件--《中考快车道》物理总复习
文档属性
| 名称 | 第22课时 能源与可持续发展 课件--《中考快车道》物理总复习 |
|
|
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-03-11 00:00:00 | ||
图片预览
文档简介
(共17张PPT)
第22课时 能源与可持续发展
第六单元
2026
内容索引
01
基础自主导学
02
规律方法探究
基础自主导学
一、能源利用的现状和面临的挑战
1.人类利用能源的历程
(1)钻木取火在人类利用能量的历史上非常重要。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。
(2)蒸汽机的发明是人类利用能源的新里程碑。人类从此逐步以机械动力代替人力和畜力,主要能源由柴薪转向煤,人类进入工业化社会。
(3)我们今天大规模使用的煤、石油和天然气,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。
(4)可再生能源可以在短期内从自然界得到补充;不可再生能源不能在短期内从自然界得到补充。
(5)可以直接从自然界获得的能源为一次能源;不可以从自然界直接获取,必须通过消耗一次能源才能得到的能源为二次能源。
2.能源利用面临的挑战
(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再自动地用来驱动汽车。同样,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体,不能相反。这说明,涉及热现象的能量转化和转移过程有方向性,是不可逆的。
(2)人们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的。能源的利用是
有条件的,我们所能利用的能源是有限的。
(3)在耗用各种能源时,不可避免地会对环境造成影响。因此,开发新能源、更好地利用已知能源,是全球范围内的重要课题。
二、新能源的发展
1.原子和原子核
(1)原子的组成:由带正电的原子核和带负电的电子组成。
(2)原子核的组成:由带正电的质子和不带电的中子组成。
2.核能
(1)概念:质量较大的原子核在发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时释放出的巨大能量。
(2)获得途径:核裂变和核聚变。
(3)核电站:利用核能发电,核心设备是核反应堆。
3.太阳能
(1)本质:太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变,释放出的巨大核能。
(2)利用:①用集热器把物质加热;②利用太阳能电池把太阳能转化为电能。
规律方法探究
1.关于能源的分类问题
对于能源问题,一般考查能源的分类。能源的分类方法很多:按产生方式分为一次能源和二次能源;按时间和开发情况可分为常规能源和新能源。煤、石油、天然气这些化石能源,以及核能使用后很难得到补充,属于不可再生能源;风能、水能、太阳能使用后可以得到补充,属于可再生能源。解答此类问题的关键在于牢记定义,正确认识常见能源的分类。
【例1】 能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一。能源家族中,
①煤炭、②核能、③石油、④天然气、⑤水能、⑥风能、⑦地热能等,属于不可再生能源的是 ;不是直接或间接来自太阳的是 。(填序号)
解析:煤、石油、天然气和核能属于不可再生能源,水能、风能和地热能属于可再生能源;核能和地热能不是直接或间接来自太阳。
答案:①②③④ ②⑦
下列能源属于可再生能源的是( )
A.风能 B.天然气 C.核能 D.石油
答案:A
解析:风能可以从自然界里源源不断地得到补充,属于可再生能源,故A符合题意。
2.能源的综合计算问题
以能源为切入点的综合计算问题主要涉及以下几个方面:能源的分类、能量的转化、能源问题、环境污染问题等。以太阳能的利用为载体的综合:一是以太阳能热水器为载体的太阳能的转化、热量公式和电能的综合;二是以太阳能电池应用为载体的光电转换。电学和力学的综合,主要运用热
量公式Q=cmΔt,功的公式W=Pt、W=Fs和效率公式 求解。
【例2】 同学们学习了“能源与可持续发展”的内容后,知道火电站既能发电,又能供热,随着火电站技术不断更新,煤的燃烧程度更加充分。为深入了解,他们对某火电站进行调查,获取信息如下:
(1)①4 000 t煤完全燃烧放出多少热量 q煤=3×107 J/kg。
②20 h发电多少千瓦时
(2)该火电站的能量利用率是多少
(3)请你结合以上信息,写出提高火电站能量利用率的方法。(写出两条)
火电站 工作时间 燃煤 发电总功率 废气
××火电站 20 h 4 000 t 5×105 kW 向周边居民供热3.4×1013 J
解析:(1)①4 000 t煤完全燃烧放出的热量Q放=mq煤=4 000×103×3×107 J =1.2×1014 J。
②20h发电W电=Pt=5×105×20 kW·h=1×107 kW·h。
(3)①使燃料燃烧更充分(或“充分燃烧燃料”“充分燃烧煤”)。
②改进转化装置,提高发电效率。
③减少各环节热量散失,提高能量利用率。
答案:(1)①1.2×1014 J ②1×107 kW·h (2)58.3% (3)①使燃料燃烧更充分。 ②改进转化装置,提高发电效率。 ③减少各环节热量散失,提高能量利用率。(以上任选两条即可)
众所周知,煤炭是不可再生能源,地球上储量有限,节约能源关系到子孙后代的生存。火力发电是利用煤炭燃烧来发电的,煤炭在燃烧时会释放大量二氧化碳。假设发电1 kW·h约消耗0.4 kg煤,排放0.5 m3二氧化碳。二氧化碳的密度为1.98 kg/m3,估算时可取2 kg/m3。
(1)某市的人口大约有1 000万,约有350万个家庭,假设每个家庭原来用三盏60 W的普通灯泡照明,每天每盏灯正常工作4 h,现将60 W的普通灯泡都换成亮度相当的11 W节能灯。请你估算:该市每天能节约多少千瓦时电 这些电若由火力发电厂提供,则需消耗多少千克煤 产生多少千克二氧化碳
(2)为增强节能环保意识,倡导低碳生活,请你从节约用电的角度提出一条合理化建议: 。
答案:(1)约2×106 kW·h 约8×105 kg 约2×106 kg
(2)夏天开空调时将温度提高1 ℃(只要建议合理均可)
解析:(1)节约的电能是W=Pt=(0.06 kW-0.011 kW)×3×4×3.5×106 h ≈2×106 kW·h
按每节约1 kW·h电能少消耗0.4 kg煤计算,总共少消耗的煤为
m=2×106 kW·h×0.4 kg/(kW·h)=8×105 kg
产生的二氧化碳为
m=2×106 kW·h×0.5 m3/(kW·h)×2 kg/m3=2×106 kg。
(2)通过计算可看出,节约能源是多么重要,因此在日常生活中应该做到人走灯灭、尽量不使用电器处于待机状态、使用节能灯具、夏天将空调的温度适当调高等。
第22课时 能源与可持续发展
第六单元
2026
内容索引
01
基础自主导学
02
规律方法探究
基础自主导学
一、能源利用的现状和面临的挑战
1.人类利用能源的历程
(1)钻木取火在人类利用能量的历史上非常重要。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。
(2)蒸汽机的发明是人类利用能源的新里程碑。人类从此逐步以机械动力代替人力和畜力,主要能源由柴薪转向煤,人类进入工业化社会。
(3)我们今天大规模使用的煤、石油和天然气,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。
(4)可再生能源可以在短期内从自然界得到补充;不可再生能源不能在短期内从自然界得到补充。
(5)可以直接从自然界获得的能源为一次能源;不可以从自然界直接获取,必须通过消耗一次能源才能得到的能源为二次能源。
2.能源利用面临的挑战
(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再自动地用来驱动汽车。同样,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体,不能相反。这说明,涉及热现象的能量转化和转移过程有方向性,是不可逆的。
(2)人们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的。能源的利用是
有条件的,我们所能利用的能源是有限的。
(3)在耗用各种能源时,不可避免地会对环境造成影响。因此,开发新能源、更好地利用已知能源,是全球范围内的重要课题。
二、新能源的发展
1.原子和原子核
(1)原子的组成:由带正电的原子核和带负电的电子组成。
(2)原子核的组成:由带正电的质子和不带电的中子组成。
2.核能
(1)概念:质量较大的原子核在发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时释放出的巨大能量。
(2)获得途径:核裂变和核聚变。
(3)核电站:利用核能发电,核心设备是核反应堆。
3.太阳能
(1)本质:太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变,释放出的巨大核能。
(2)利用:①用集热器把物质加热;②利用太阳能电池把太阳能转化为电能。
规律方法探究
1.关于能源的分类问题
对于能源问题,一般考查能源的分类。能源的分类方法很多:按产生方式分为一次能源和二次能源;按时间和开发情况可分为常规能源和新能源。煤、石油、天然气这些化石能源,以及核能使用后很难得到补充,属于不可再生能源;风能、水能、太阳能使用后可以得到补充,属于可再生能源。解答此类问题的关键在于牢记定义,正确认识常见能源的分类。
【例1】 能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一。能源家族中,
①煤炭、②核能、③石油、④天然气、⑤水能、⑥风能、⑦地热能等,属于不可再生能源的是 ;不是直接或间接来自太阳的是 。(填序号)
解析:煤、石油、天然气和核能属于不可再生能源,水能、风能和地热能属于可再生能源;核能和地热能不是直接或间接来自太阳。
答案:①②③④ ②⑦
下列能源属于可再生能源的是( )
A.风能 B.天然气 C.核能 D.石油
答案:A
解析:风能可以从自然界里源源不断地得到补充,属于可再生能源,故A符合题意。
2.能源的综合计算问题
以能源为切入点的综合计算问题主要涉及以下几个方面:能源的分类、能量的转化、能源问题、环境污染问题等。以太阳能的利用为载体的综合:一是以太阳能热水器为载体的太阳能的转化、热量公式和电能的综合;二是以太阳能电池应用为载体的光电转换。电学和力学的综合,主要运用热
量公式Q=cmΔt,功的公式W=Pt、W=Fs和效率公式 求解。
【例2】 同学们学习了“能源与可持续发展”的内容后,知道火电站既能发电,又能供热,随着火电站技术不断更新,煤的燃烧程度更加充分。为深入了解,他们对某火电站进行调查,获取信息如下:
(1)①4 000 t煤完全燃烧放出多少热量 q煤=3×107 J/kg。
②20 h发电多少千瓦时
(2)该火电站的能量利用率是多少
(3)请你结合以上信息,写出提高火电站能量利用率的方法。(写出两条)
火电站 工作时间 燃煤 发电总功率 废气
××火电站 20 h 4 000 t 5×105 kW 向周边居民供热3.4×1013 J
解析:(1)①4 000 t煤完全燃烧放出的热量Q放=mq煤=4 000×103×3×107 J =1.2×1014 J。
②20h发电W电=Pt=5×105×20 kW·h=1×107 kW·h。
(3)①使燃料燃烧更充分(或“充分燃烧燃料”“充分燃烧煤”)。
②改进转化装置,提高发电效率。
③减少各环节热量散失,提高能量利用率。
答案:(1)①1.2×1014 J ②1×107 kW·h (2)58.3% (3)①使燃料燃烧更充分。 ②改进转化装置,提高发电效率。 ③减少各环节热量散失,提高能量利用率。(以上任选两条即可)
众所周知,煤炭是不可再生能源,地球上储量有限,节约能源关系到子孙后代的生存。火力发电是利用煤炭燃烧来发电的,煤炭在燃烧时会释放大量二氧化碳。假设发电1 kW·h约消耗0.4 kg煤,排放0.5 m3二氧化碳。二氧化碳的密度为1.98 kg/m3,估算时可取2 kg/m3。
(1)某市的人口大约有1 000万,约有350万个家庭,假设每个家庭原来用三盏60 W的普通灯泡照明,每天每盏灯正常工作4 h,现将60 W的普通灯泡都换成亮度相当的11 W节能灯。请你估算:该市每天能节约多少千瓦时电 这些电若由火力发电厂提供,则需消耗多少千克煤 产生多少千克二氧化碳
(2)为增强节能环保意识,倡导低碳生活,请你从节约用电的角度提出一条合理化建议: 。
答案:(1)约2×106 kW·h 约8×105 kg 约2×106 kg
(2)夏天开空调时将温度提高1 ℃(只要建议合理均可)
解析:(1)节约的电能是W=Pt=(0.06 kW-0.011 kW)×3×4×3.5×106 h ≈2×106 kW·h
按每节约1 kW·h电能少消耗0.4 kg煤计算,总共少消耗的煤为
m=2×106 kW·h×0.4 kg/(kW·h)=8×105 kg
产生的二氧化碳为
m=2×106 kW·h×0.5 m3/(kW·h)×2 kg/m3=2×106 kg。
(2)通过计算可看出,节约能源是多么重要,因此在日常生活中应该做到人走灯灭、尽量不使用电器处于待机状态、使用节能灯具、夏天将空调的温度适当调高等。
同课章节目录