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高二物理下冊《能源和可持續(xù)發(fā)展》知識點

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高二物理下冊《能源和可持續(xù)發(fā)展》知識點

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  高二物理下冊《能源和可持續(xù)發(fā)展》知識點總結(jié)

  一、能源家族

  1、能源:凡是能提供能量的物質(zhì)資源。

  2、分類:

  化石能源:煤、石油、天然氣,是千百年前埋在地下的動植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的。

  生物質(zhì)能:由生命物質(zhì)提供的能量。

  3、按能源的利用方式分為:

  一次能源:化石能源:煤、石油、天然氣——不可再生能源;核能

  (直接從自然界中可以獲取的能源)可再生能源:內(nèi)能、太陽能、海洋能、生物質(zhì)能

  二次能源:(無法從自然界直接獲取,必須 電能、汽油、電能、煤氣、焦碳、激光、沼氣等經(jīng)過一次能源的消耗才能得到

  4、按開發(fā)早晚的情況還可分為:

  常規(guī)能源(煤、石油、天然氣、)和新能源(太陽能、水能、潮汐能、地?zé)崮?、核?。

  二、核能

  1、原子和原子核

  (1)原子的組成:質(zhì)子、中子、電子組成,質(zhì)子帶正電荷,電帶負電荷,中子不帶電。

  (2)原子核的組成:由質(zhì)子和中子組成。

  2、核能

  (1)定義:由于原子核的變化而釋放的巨大能量叫核能。(包括:裂變和聚變)

  裂變:用中子轟擊重核時,重核會分裂成大小相差不大的部分,同時釋放核能。

  原子彈:不可控核裂變。

  聚變:較輕的核在超高溫下結(jié)合成新核的過程同時釋放巨大的能量。

  氫彈:不可控核聚變。

  (2)核能獲得的途徑:

  ①原子核的核裂變:核電站。

 ?、谠雍说暮司圩儯禾柲?太陽表核聚變面)的利用。

  3、核電站

  (1)利用核能發(fā)電的電站。已建成的核電站都是利用重原子核裂變釋放的能量發(fā)電。

  (2)核電站具有的消耗的燃料少、運輸量小、成本低、功率大的特點,但需防止放射性物質(zhì)泄漏,避免放射性污染,確保安全。

  三、太陽能

  1、 太陽能

  太陽能的優(yōu)缺點:  輕核聚變的核能以電磁波的形式輻射出去

  十分巨大;供應(yīng)時間長;分布廣闊;無需開采、運輸安全;無污染。

  存在分散;太陽能的功率變化大,不穩(wěn)定,給正常連續(xù)使用造成困難;轉(zhuǎn)換效率低;轉(zhuǎn)換系統(tǒng)造價過高。

  人類利用太陽能的四個渠道:

  被直接利用; 被海洋、大地吸收; 被植物、微生物吸收; 使大氣、水升騰循環(huán)。

  2、太陽能的轉(zhuǎn)化

  使空氣變熱形成風(fēng)能;直接使大地變熱,使水汽化,太陽能變?yōu)閮?nèi)能;被生物吸收成為生物質(zhì)能等。

  四、能源革命

  1、能源革命

  人類歷史上,能量轉(zhuǎn)化技術(shù)在不斷進步,這就在能源革命。

  (1)第一次能源革命:

  標識:鉆木取火; 主要能源:柴薪; 持續(xù)時間:近一萬年。

  (2)第二次能源革命:

  標識:蒸汽機的發(fā)明; 主要能源:煤、石油、天然氣; 持續(xù)時間:二百多年

  (3)第三次能源革命:

  標識:核能的使用 主要能源: 持續(xù)時間:到現(xiàn)在

  2、能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性

  例如:汽車制動時,由于摩擦而使一部分動能變?yōu)榈孛婧涂諝獾膬?nèi)能,這部分內(nèi)能就不能再次開動汽車。

  五、能源與可持續(xù)發(fā)展

  1、節(jié)約能源

  由于能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性,目前作為人類主要能源的化石能源正逐漸被消耗,所以節(jié)約能源,已成為緊迫部問題。

  出路:提高能源的利用率,開發(fā)新能源,特別是開發(fā)利用核能和太陽能。

  2、能源消耗對環(huán)境的影響

  (1)環(huán)境污染:燃料燃燒過程中會產(chǎn)生有害氣體,不完全燃燒還會產(chǎn)生粉塵,污染大氣,危害人體健康,影響動植物正常生長。

  (2)環(huán)境影響:水土流失,土地沙漠化。

  (3)環(huán)境保護的主要措施:改進燃燒設(shè)備,盡量使燃料充分燃燒;加裝消煙裝置,減少煙塵排放量。普及使用煤氣和天然氣,以代替家用煤爐。集中供熱,以減少煙囪數(shù)目,既提高了燃料的利用率又減少了污染。開發(fā)利用污染小的新能源。

  3、未來的理想能源

  理想能源滿足的四個條件:

  第一;必須足夠豐富,可以保證長期使用;

  第二;必須足夠便宜,可以保證大多數(shù)人用得起;

  第三;相關(guān)的技術(shù)必須成熟,可以保證大規(guī)模使用;

  第四;必須足夠安全、清潔,可以保證不會污染環(huán)境。

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