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第二十章
能源、材料与社会
第一节 能量的转化与守恒
第二节 能源的开发和利用
第三节 材料的开发和利用
1.能量的转化与守恒:
(1)分类:自然界中能量按其特点可分为___________、
_________、_________、___________、_________
等。?
机械能
电能
内能
化学能
核能
(2)能量的转移与转化:能量可以从一个物体________
到其他物体,也可以从一种形式_________为其他形
式。?
转移
转化
(3)能量守恒定律:能量既不会_________,也不会
_________,它只会从一种形式_________为其他形式,
或者从一个物体_________到其他物体,而能的总量
_____________。?
(4)方向性:能量的转移和转化具有___________。?
消灭
创生
转化
转移
保持不变
方向性
2.能源与社会:
(1)可再生能源:可以_________提供或可以________
的能源。如___________、_________、_________等。?
长期
再生
太阳能
风能
水能
(2)不可再生能源:一旦消耗就很难_________的能源。
如_______、_________和___________、铀矿等。?
再生
煤
石油
天然气
(3)新能源:太阳能、_______能、地热能、________
能、风能等。?
①一次能源:可以从自然界直接获取的能源。如化石能
源、水能、风能、太阳能、地热能、核能等。
②二次能源:无法从自然界直接获取,必须通过一次能
源的消耗才能得到的能源。如电能。
核
潮汐
3.太阳能:
(1)优点:_________、_____________。?
(2)应用:
①光转化为_______:太阳能电池。?
②光转化为_______:太阳能热水器。?
清洁
取之不尽
电
热
4.核能:
(1)开发和利用的两种方式
①___________:较重的原子核裂变为较轻的原子核的
一种核反应。可制造___________。?
②___________:较轻的原子核结合为较重的原子核的
一种核反应。可制造_________。?
核裂变
原子弹
核聚变
氢弹
(2)核电站:利用___________原理。?
核裂变
5.材料的导电性:
(1)分类:根据材料的导电性能,材料可分为_________、
___________、___________。?
(2)决定因素:材料内部_________的运动状况。?
(3)半导体材料的导电性能:介于_________与_______
之间。?
(4)半导体二极管:具有_____________特性。?
导体
半导体
绝缘体
电子
导体
绝缘体
单向导电
6.开发新材料:
(1)超导材料:发生_____现象的材料,利用_________特
性,可实现远距离大功率输电。?
(2)纳米材料:合成材料的基本单元大小限制在______
_________范围内的材料。?
超导
零电阻
1~
100
nm
探究1
能量的转移和转化
1.把手放在热的暖水袋上,手的温度会升高,说明能量
可以从一个物体_________到另一个物体。用打气筒打
气,打气筒外壁的温度会升高,说明能量可以从一种形
式_________为另一种形式。?
转移
转化
2.如图,分析小球在摆动过程中能量的转化。
(1)小球上升时,_________转化为_____________。?
(2)小球下降时,_____________转化为_________。?
动能
重力势能
重力势能
动能
(3)小球为什么最终会停下来?
答案:小球在摆动的过程中,还要产生热,造成机械能不断减小,因此小球最终会停下来。
(4)小球在摆动过程中,总的能量变化吗?
答案:不变
3.小球在摆动的过程中,由于摩擦力的存在,一部分机
械能会转化为内能,这部分内能不可能再转化为机械
能,这说明能量的转化与转移具有___________。?
方向性
【交流与讨论】
为什么永动机的设想不可能实现?
答案:它违背了能量守恒定律。
探究2
能源与社会
1.太阳能的利用方式有_______________和_________
_______两种。?
光转化为电
光转化
为热
2.对比核能开发和利用采用的两种方式:
重
轻
轻
重
原子弹
氢弹
两种方式
核 裂 变
核 聚 变
特 点
较_______的原
子核裂变成较
_______的原子
核?
较_______的原子核
结合成较_______的
原子核?
应 用
___________、
核能发电?
_________?
探究3
材料的导电性
1.导体和绝缘体:
(1)导体的导电性能较_______;绝缘体的_________很
大,电流几乎不能通过,你怎样辨别导体和绝缘体??
好
电阻
答案:将不同物质分别接入电路中,闭合开关后,小灯泡能发光,说明这种物质能导电,是导体;小灯泡不能发光,说明这种物质不能导电,是绝缘体。
(2)常见的材料中导体有_______________________。
其中_______和_______通常被用来制作传导电流的导
线。绝缘体有_______________。半导体有_______
_____________。?
金、银、铜、铁、铝
铜
铝
玻璃、橡胶
硅、
锗、砷化镓
2.二极管的单向导电性:
(1)如图,将二极管接入甲、乙电路,画出“探究二极管的单向导电性”的电路图。
答案:
(2)如图,二极管的C端接电源负极时,小灯泡发光,二极
管相当于_________,二极管的D端接电源负极时,小灯
泡不发光,二极管相当于___________。说明二极管具
有_______________。?
导体
绝缘体
单向导电性
考点一
能量的转移和转化
【典例1】(多选)(2018·济南中考)自然界的能量可以
从一个物体转移到其他物体,也可以从一种形式转化为
其他形式。以下事例中,能量的形式发生了转化的是
世纪金榜导学号(
)
A、B、D
A.用太阳能电池给十字路口的红绿灯供电
B.电动共享汽车在电动机驱动下加速前进
C.水库中的水从高处泻落冲击水轮机转动
D.流星从夜空快速地划过发出耀眼的光亮
【专家诊断】(1)能量转化或转移的判断。
(2)能量在转化或转移过程中,能量的总量保持不变。
考点二
能源与社会
【典例2】(2018·武汉中考)关于能量和能源,下列说
法错误的是
世纪金榜导学号(
)
A.电能必须通过消耗一次能源才能得到,是二次能源
B.我们今天使用的煤、石油、天然气,都是化石能源
C.能量的转化和转移有时是有方向性的
D.自然界的能量是守恒的,它既不能创生,也不会消灭
C
【微点拨】判断可再生能源与不可再生能源的方法
考点三
材料的导电性
【典例3】(2018·大连中考)如图是电子体温计,它是
通过感温头中电流的大小来反映人的体温。感温头是
用半导体材料制成的,这是应用了半导体的
(
)
D
A.单向导电特性
B.良好的绝缘特性
C.电阻随压力变化而变化的特性
D.电阻随温度变化而变化的特性
【微点拨】各种材料的利用
(1)区分导体和绝缘体:根据物体是否容易导电。
(2)半导体制成的二极管具有单向导电性,三极管具有放大电信号的作用。
(3)超导体电阻为零。
(4)纳米材料具有尺度小,强度和硬度大等特点。