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【例题 3】原子弹和核电都是利用链式反应,两者的本质区别是:原子弹
答案:如图所示。
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3.裂变和聚变的区别 (1)定义不同:用中子轰击较大的原子核,原子核就会变成两个中等大小
的原子核,同时释放出巨大的能量,这种现象叫核裂变。质量很小的原子核 如氘核与氚核在超高温下结合成新的原子核,会释放出更大的核能,这种现 象叫核聚变。
(2)发生的条件不同:核裂变是用中子去轰击较大的原子核,而核聚变是 超高温条件。
②太阳能电池的“光电转换”。实现光能转化为电能。 利用太阳能的困难:①太阳能虽然十分巨大,但它太分散。②由于地球
的自转和气候、季节等原因,太阳能的功率变化大,不稳定,给正常连续地使 用造成困难。③目前太阳能转换器的效率不高。
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【例题 2】如图所示的是利用太阳能的三种方式。请你在空白方框内 填上相关的科学术语。
类带来了一个光明、灿烂的新世界。
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三、能源与环境
能源的大量开发和使用,会造成 环境污染 和 生态破坏 。主要 有 大气污染 、 温室效应 、热岛效应、酸雨、水土流失、土地沙化等。
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四、太阳能
太阳能是一种既 相对清洁,又 取之不尽 的能源。目前,人们主要采用 光转化为 电 、光转化为 热 的方式来开发、利用太阳能。光转化为电的
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【例题 1】如图所示是太阳能 LED 照明路灯,它主要由太阳能电池板、
LED 灯头等部分构成。LED 是一种发光二极管,通过电流能够发光,可以把
电能直接转化成
能。太阳能是
(填“一次”或“二次”)能源,
清洁无污染,它是在太阳内部,氢原子核发生
(填“裂变”或“聚变”),
释放出的核能。
第二十章 能源、材料与社会
能源的开发和利用
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一、自然界的能源
可再生能源:像 太阳能 、 风能 、 水能 以及 动、植物 等可
以 长期提供 或可以 再生 的能源。 不可再生能源:像 煤 、 石油 、 天然气 和 铀矿 这类化石能源或
矿物能源,一拨:人们开发和利用太阳能,主要有三种方式:光热转换、光电转换和 光化转换,其实质上都是利用了和其他形式能之间的转化或转移。
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解析:目前人类直接利用太阳能的方式有两种:一是通过光热转换装置 把太阳能转化为内能,如太阳灶、太阳能热水器等。另一种是太阳能电池把 太阳能转化为电能,如硅光电池等。而间接利用太阳能中的“光化转换”是通 过植物的光合作用将太阳能储存起来,再以草木、沼气、煤、石油、天然气 等形式释放出来,实现光能转化为化学能。
方式有 太阳能电池 ;光转化为热的方式有 太阳集热器 。
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五、核能
核能的开发和利用有两种方法:一种是利用 核裂变 释放能量;另一种 是利用 核聚变 释放能量。
(1)核裂变:是由较重的原子核 裂变 为较轻的原子核的一种核反应,每 一个铀原子核的裂变要产生大量的热量,还要产生 2 到 3 个以上的中子,这 种反应被称为 链式反应, 核反应堆是可控核裂变反应, 原子弹 是根据不 可控核裂变原理制造的一种核武器。
点拨:本题考查能源与能量的转化,解本题时注意太阳发出的能量是靠 太阳内发生的核聚变。
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解析:通电后二极管发光,是消耗电能转化为光能,太阳能可以直接从自 然界获取并直接被利用,属于一次能源,太阳发出的巨大能量是因为太阳内 部发生了核聚变。
答案:光 一次 聚变
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2.太阳能 太阳能安全、清洁,取之不尽,开发和利用太阳能不会给环境带来污染。 人类利用太阳能的方式有两种: (1)间接利用:①绿色植物的“光化转换”。②空气、水分的“光机转换”。 (2)直接利用:①太阳能热水器的“光热转换”。实现光能转化为热能。
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二、能源的开发与利用
文明和技术的发展造成能源的消耗日益增多。大约在 200 多年前,由 于 煤 的大量开采,人类利用能源的历史进入了一个崭新的时期。用煤 作燃料的 蒸汽机的发明,带来了人类历史上的工业革命。随后, 石油 、 天然气 先后成为人类生产、生活广泛使用的能源。 电能 的利用为人
(3)释放能量大小不同:核裂变释放的能量巨大,但核聚变时一个核子释 放的能量约是核裂变时一个核子释放能量的 3~4 倍,因此核聚变的能量更 为巨大。
(4)是否可控制:目前,人类控制核裂变的技术比较成熟,可以用来制造 原子弹,也可以用来发电和作为核潜艇的动力;而对于核聚变的控制还只限 于实验水平,因此还不能被广泛利用,只能用来制造氢弹。
(2)核聚变:是由较轻的原子核(如 氘核 和 氚核 ) 结合 成为较重的 原子核的一种核反应,这种反应又叫 热核反应 。氢弹 是利用核聚变原理 制造出的核武器。
(3)和平利用核能:利用 核能发电 。 核反应堆 是核电站的核心。它 的工作原理:核反应释放 核能 ,由 冷却剂 带入热交换器,加热水变成水蒸 气,推动 汽轮机 ,带动 发电机 发电。
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六、其他新能源
地热能 、 潮汐能 、 风能 等。
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1.能源及其分类 日常生活中常用的能源有柴薪、煤、天然气、电、汽油、柴油等。 能源分类:标准不同,分类结果不同。(1)从能否从自然界直接获得,可分
为一次能源和二次能源。煤、石油、天然气、太阳能、风能等以现成形式 提供能量的能源称一次能源;电能需要依靠其他形式能源间接提供能量的 能源称二次能源。(2)按是否可从自然界源源不断获得补充,可分为不可再 生能源与可再生能源。太阳能、风能、化学能、动植物等是可再生能源; 煤、石油、天然气等是不可再生能源。(3)从能源利用的先后,可分为常规 能源和新能源。煤、石油、天然气、水能及生物能等长时间大规模被人类 使用的能源称为常规能源;太阳能、核能、地热能、电磁能等以新的方式被 利用的能源称为新能源。(4)从能源的构成,可分为化石能源和生物质能。 煤炭、石油、天然气是千百年前埋在地下的动植物,经过漫长的地质年代形 成的,叫化石能源;像动植物等生物体内提供的化学能称为生物质能。
