22人教版初中物理第二十二章《能源与可持续发展》

通过学习，创造你的未来！物理教师：朴浩权

第二十二章《能源与可持续发展》 第 1 页 共 8 页 人教版初中物理第二十二章 《能源与可持续发展》知识点总结

1、能源

(1)能源家族

①能源：凡是能够提供能量的物质资源都可以叫做能源。

②当今人类利用的主要能源：化石能源。我们今天使用的煤、石油、天然气等，它们都是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代而形成的，所以叫做化石能源。

③由生命物质提供的能量：生物质能。人类在生活中广泛利用食物等生命物质中存贮的化学能。这类由生命物质提供的能量称为生物质能。

(2)能源的分类：

①从能源的产生方式上可以分为：一次能源和二次能源。

A一次能源：可以从自然界直接获取的能源，包括化石能源、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、生物质能以及核能等。

B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由一次能源直接或间接转化而来的能源，如电能、酒精、火药、木炭、沼气、汽油、焦炭、蒸汽、工业余热等。

②从能量是否可再利用的角度可分为：可再生能源和不可再生能源。

A可再生能源：可以在自然界中源源不断地得到的能源叫做可再生能源，如风能、水能、太阳能、生物质能等。

B不可再生能源：化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界中得到补充，这样的能源叫做不可再生能源。

③按能源的产生方式分为：自然能源和人造能源两种。

④按开发早晚可分为：常规能源（煤、石油、天然气、水能）和新能源（太阳能、、潮汐能、地热能、核能）。

2、核能

(1)原子和原子核

①原子的组成：原子由居于原子中心的原子核和电子组成。

②原子核的组成：原子核由质子和中子组成。

③质子带正电荷，电子带负电荷，中子不带电。

(2)核能

①核能：由于原子核的变化而释放的巨大能量叫核能，也叫原子能。

②核能获得的途径：裂变、聚变。

(2)裂变：①裂变：用中子轰击重核时，重核会分裂较轻的原子核同时释放出巨大核能的反应叫做裂变。原子核裂变时会发生链式反应。 通过学习，创造你的未来！物理教师：朴浩权

第二十二章《能源与可持续发展》 第 2 页 共 8 页 ②核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，其中发生的链式反应是可以控制的，已建成的核电站都是利用重原子核裂变释放的能量发电，核电站具有的消耗的燃料少、运输量小、成本低、功率大的特点，但需防止放射性物质泄漏，避免放射性污染，确保安全。

③原子弹：如果链式反应不加控制，将在极短的时间内释放出巨大的能量，发生剧烈的爆炸，原子弹就是根据这一原理制成的。爆炸时发生的链式反应是不可控核裂变。

(3)聚变：

①聚变：较轻的原子核在超高温下结合成较重的原子核同时释放巨大核能的反应叫做聚变。也称为热核反应。

②氢弹就是根据轻核聚变的原理制成的。它利用重核裂变时发生的爆炸造成极高温度，从而使其间的轻原子核发生剧烈而不可控制的聚变反应。

3、太阳能

(1)太阳——巨大的“核能火炉”

①太阳能的产生：太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。太阳内部每时每刻都在发生氢弹爆炸，太阳是一个巨大的“核能火炉”。

②太阳能的传递：太阳核心释放的核能向外扩散可以传递到太阳表面。大部分太阳能以光和热的形式向四周辐射出去。

③太阳能的优缺点：

来源：来自太阳内部的核聚变。轻核聚变的核能以电磁波的形式辐射出去。

优点：十分巨大；供应时间长；分布广阔；无需开采、运输安全；无污染。

缺点：存在分散；太阳能的功率变化大，不稳定，给正常连续使用造成困难；转换效率低；转换系统造价过高。

(2)太阳能是人类能源的宝库

①化石能源来源于太阳能

②风能、水能、生物质能来源于太阳能。

③当今社会所使用的大部分能量都来源于太阳能。

(3)太阳能的利用：人类除了间接利用存贮在化石燃料中的太阳能外，还设法直接利用太阳能。人类直接利用太阳能两种方式：

①用集热器把水等物质加热。太阳能热水器是平板型集热器，太阳灶是聚光式集热器。

②用太阳能电池把太阳能转化成电能。

4、能源革命

(1)人类进步的阶梯——能源革命：人类历史是对能源的利用技术取得了三次突破，即三次能源革命，能源革命导致了人类文明的跃进。 通过学习，创造你的未来！物理教师：朴浩权

第二十二章《能源与可持续发展》 第 3 页 共 8 页 ①第一次能源革命：钻木取火（人工取火）的出现——人类最早的技术革命，实现了人类从利用自然火到利用人工火的转变，导致了以柴薪为主要能源的时代的到来。柴薪能源的开发和利用加快了金属的冶炼和制造业的发展。

②第二次能源革命：蒸汽机的发明——人类进入工业社会，使得人类以机械动力大规模代替了人力和畜力，人类的主要能源由柴薪向煤、石油、天然气等化石能源转化。蒸汽机的使用使人类又进入了电气时代，电能的使用标志着人类进入了现代文明社会。

③第三次能源革命：可控核能——能源技术的飞跃。20世纪40年代，物理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第三次能源革命的序幕。为人类提供了更清洁、更安全、更经济、更高效的能源。核能在许多发达国家已经成为常规能源。

(2)能量的转移和能量的转化具有方向性。我们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的，因此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。

(3)节约能源：由于能量转移和能量转化的方向性，目前作为人类主要能源的化石能源正逐渐被消耗，所以节约能源，已成为紧迫部问题。

5、能源与可持续发展

(1)21世纪的能源趋势：

①能源消耗增长速度明显加快，出现能源危机。

②解决能源问题的主要出路：提高能源的利用率，开发新能源，特别是开发利用核能和太阳能。提高能源的利用率、节约能源的根本是科学技术的进步，能源的利用率就是有效利用的能量占所消耗能源比例。

(2)能源消耗对环境的影响：

①化石能源的大量消耗造成了大气污染和温室效应的加剧，一些欠发达国家过分依靠柴薪能源，加剧水土流失，土地沙漠化等。

②环境保护的主要措施：改进燃烧设备，尽量使燃料充分燃烧；加装消烟装置，减少烟尘排放量。普及使用煤气和天然气，以代替家用煤炉。集中供热，以减少烟囱数目，既提高了燃料的利用率又减少了污染。开发利用污染小能源。

(3)未来的理想能源应满足的四个条件：

①必须足够丰富，可以保证长期使用；

②必须足够便宜，可以保证大多数人用得起；

③相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用。

④必须足够安全、清洁，可以保证不会污染环境。

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第二十二章《能源与可持续发展》 第 4 页 共 8 页 人教版初中物理第二十二章《能源与可持续发展》单元练习题

一、单项选择题：

1、关于能源与环境，下列说法正确的是（ ）

A．光的应用不会造成环境污染，城市建筑可以随意使用玻璃幕墙

B．彩电、空调、手机等家用电器在使用中，对人和环境不会产生任何不利的影响

C．石油、煤、天然气的开采和使用不会造成环境污染和生态破坏

D．太阳能是一种既无污染，又取之不尽的新能源

2、太阳是人类的“能源之母”.下列地球上的能源中，来自于太阳的是 （ ）

A．地热能 B．煤、石油、天然气 C. 潮汐能 D．核能

3、如图所示饼图，表示的是1995年几种主要能源在世界能源总产量中所占的份额，从图

中可知（ ）

A．当年世界最主要的能源是天然气

B．煤在能源总产量中的比例略高于25％

C．核能发电所占份额排在第3位

D．图中所列能源都属于不可再生能源

4、关于核电站，小明总结了以下四种说法，其中正确的是（ ）

A．核电站是利用轻核的聚变产生的能量来发电的

B．核电站的核心是核反应堆，它是以铀为燃料的

C．核电站的反应堆中放出的核能可以直接转化为电能

D．核电站不适用于缺少煤、石油、水能等能源的地区

5、下面关于能量转化的说法，正确的是（ ）

A．用砂轮磨刀时，将内能转化为动能

B．陨石进入大气层成为流星时，是内能转化为机械能

C．壶中的水沸腾，壶盖不断跳动，是水的势能转化为壶盖的动能

D．用打气筒给轮胎打气时，打气筒发热，是机械能转化为内能

6、北京奥运会广泛应用了节能减排技术，成为节约能源、减少二氧化碳排放量的成功典范。

下列措施中，不属于节能减排的是（ ）

A.国家体育场装有l00kW太阳能光伏发电系统

B.奥运村内车辆应减速慢行

C.奥运村生活热水全部来自6000m2的太阳能集热器

D.奥运村内建筑物顶部装有风力发电机

7、原子弹与核电站的根本区别是（ ） 3题图 通过学习，创造你的未来！物理教师：朴浩权

第二十二章《能源与可持续发展》 第 5 页 共 8 页 A．原子弹利用核裂变，核电站利用核聚变

B．原子弹和核电站都是利用核裂变

C．原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速度

D．原子弹对聚变的链式反应不加控制，核电站控制聚变的链式反应速度

8、太阳释放着大量的能量，这些能量来自（ ）

A．太阳内部可燃性物质的燃烧过程 B．太阳内部大规模的核裂变过程

C．太阳内部大规模的核聚变过程 D．太阳内部电能转化为热能过程

9、学习了“能源与可持发展”一章后，某班学生就利用和开发能源问题展开了热烈讨论，提出了如下几条建议和设想，其中永远做不到的是（ ）

A．沿海地区应利用地理的优势，大力开发潮汐能

B．我国正在建设中的田湾核电站，将解决华东地区的电力紧张问题，但在输电过程中

能量损失较大，若能用超导体送电，将大大提高输电效率

C．目前利用的能源主要是煤，应着力研究如何使煤充分燃烧以减少热量损失的措施

D．随着能源的不断消耗，最终应致力于研究一种既可以不消耗能源，又能不断对外做

功的机器

10、2011年3月11日，日本东北部海域发生的海底大地震导致福岛第一核电站二号机组受

损，引发了较为严重的核泄漏，核电安全再次成为世界各国高度关注的问题。下列关于 核能开发的说法中，你认为正确的是（ ）

A．停止开发核能，因为开发核能会带来可怕的核泄漏，弊远大于利

B．核能是一种稳定、高效、清洁的可再生能源，是其它新能源不可替代的

C．福岛第一核电站开发核能是利用可控核裂变过程中释放的核能

D．核能开发是绝对安全的，即使有核泄漏也是清洁无污染的

11、2011年3月11日在日本本州岛附近海域发生里氏9级强烈地震，地震引发了核危机，

绐人们带来了许多思考，以下是对核电站及核能的认识，正确的是（ ）

A．核能是可再生能源 B．核能是二次能源

C．核泄漏对人类有辐射 D．核电站中的核反应不可控制

12、能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会由一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。能源危机产生的根本原因是（ ）

A．能量的转移和转化遵循守恒定律 B．人们在能量的转化或转移中利用能量

C．经转移或转化过程可利用能量增加 D．能量的转移和转化有方向性

二、多项选择题：

13、下列哪种能源能从自然界直接获取（ ）