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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1.1.能量的转化与守恒能量的转化与守恒: :(1)(1)分类分类: :自然界中能量按其特点可分为自然界中能量按其特点可分为_、_、_、_、_等。等。机械能机械能电能电能内能内能化学能化学能核能核能(2)(2)能量的转移与转化能量的转移与转化: :能量可以从一个物体能量可以从一个物体_到其他物体到其他物体, ,也可以从一种形式也可以从一种形式_为其他形为其他形式。式。转移转移转化转化(3)(3)能量守恒定律能量守恒定律: :能量既不会能量既不会_,_,也不会也不会_,_,它只会从一种形式它只会从一种形式_为其他形式为其他形式, ,或者从一个物体或者从一个物体_到其他物体到其他物体, ,而能的总量而能的总量_。(4)(4)方向性方向性: :能量的转移和转化具有能量的转移和转化具有_。消灭消灭创生创生转化转化转移转移保持不变保持不变方向性方向性2.2.能源与社会能源与社会: :(1)(1)可再生能源可再生能源: :可以可以_提供或可以提供或可以_的能源。如的能源。如_、_、_等。等。长期长期再生再生太阳能太阳能风能风能水能水能(2)(2)不可再生能源不可再生能源: :一旦消耗就很难一旦消耗就很难_的能源。的能源。如如_、_和和_、铀矿等。、铀矿等。再生再生煤煤石油石油天然气天然气(3)(3)新能源新能源: :太阳能、太阳能、_能、地热能、能、地热能、_能、风能等。能、风能等。一次能源一次能源: :可以从自然界直接获取的能源。如化石能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。源、水能、风能、太阳能、地热能、核能等。二次能源二次能源: :无法从自然界直接获取无法从自然界直接获取, ,必须通过一次能必须通过一次能源的消耗才能得到的能源。如电能。源的消耗才能得到的能源。如电能。核核潮汐潮汐3.3.太阳能太阳能: :(1)(1)优点优点:_:_、_。(2)(2)应用应用: :光转化为光转化为_:_:太阳能电池。太阳能电池。光转化为光转化为_:_:太阳能热水器。太阳能热水器。清洁清洁取之不尽取之不尽电电热热4.4.核能核能: :(1)(1)开发和利用的两种方式开发和利用的两种方式_:_:较重的原子核裂变为较轻的原子核的较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应。可制造一种核反应。可制造_。_:_:较轻的原子核结合为较重的原子核的较轻的原子核结合为较重的原子核的一种核反应。可制造一种核反应。可制造_。核裂变核裂变原子弹原子弹核聚变核聚变氢弹氢弹(2)(2)核电站核电站: :利用利用_原理。原理。核裂变核裂变5.5.材料的导电性材料的导电性: :(1)(1)分类分类: :根据材料的导电性能根据材料的导电性能, ,材料可分为材料可分为_、_、_。(2)(2)决定因素决定因素: :材料内部材料内部_的运动状况。的运动状况。(3)(3)半导体材料的导电性能半导体材料的导电性能: :介于介于_与与_之间。之间。(4)(4)半导体二极管半导体二极管: :具有具有_特性。特性。导体导体半导体半导体绝缘体绝缘体电子电子导体导体绝缘体绝缘体单向导电单向导电6.6.开发新材料开发新材料: :(1)(1)超导材料超导材料: :发生发生_现象的材料现象的材料, ,利用利用_特特性性, ,可实现远距离大功率输电。可实现远距离大功率输电。(2)(2)纳米材料纳米材料: :合成材料的基本单元大小限制在合成材料的基本单元大小限制在_范围内的材料。范围内的材料。超导超导零电阻零电阻1 1100 nm100 nm探究探究1 1 能量的转移和转化能量的转移和转化1.1.把手放在热的暖水袋上把手放在热的暖水袋上, ,手的温度会升高手的温度会升高, ,说明能量说明能量可以从一个物体可以从一个物体_到另一个物体。用打气筒打到另一个物体。用打气筒打气气, ,打气筒外壁的温度会升高打气筒外壁的温度会升高, ,说明能量可以从一种形说明能量可以从一种形式式_为另一种形式。为另一种形式。转移转移转化转化2.2.如图如图, ,分析小球在摆动过程中能量的转化。分析小球在摆动过程中能量的转化。(1)(1)小球上升时小球上升时,_,_转化为转化为_。(2)(2)小球下降时小球下降时,_,_转化为转化为_。动能动能重力势能重力势能重力势能重力势能动能动能(3)(3)小球为什么最终会停下来小球为什么最终会停下来? ?答案答案: :小球在摆动的过程中小球在摆动的过程中, ,还要产生热还要产生热, ,造成机械能不造成机械能不断减小断减小, ,因此小球最终会停下来。因此小球最终会停下来。(4)(4)小球在摆动过程中小球在摆动过程中, ,总的能量变化吗总的能量变化吗? ?答案答案: :不变不变3.3.小球在摆动的过程中小球在摆动的过程中, ,由于摩擦力的存在由于摩擦力的存在, ,一部分机一部分机械能会转化为内能械能会转化为内能, ,这部分内能不可能再转化为机械这部分内能不可能再转化为机械能能, ,这说明能量的转化与转移具有这说明能量的转化与转移具有_。方向性方向性【交流与讨论交流与讨论】为什么永动机的设想不可能实现为什么永动机的设想不可能实现? ?答案答案: :它违背了能量守恒定律。它违背了能量守恒定律。探究探究2 2 能源与社会能源与社会1.1.太阳能的利用方式有太阳能的利用方式有_和和_两种。两种。光转化为电光转化为电光转化光转化为热为热2.2.对比核能开发和利用采用的两种方式对比核能开发和利用采用的两种方式: :两种方式两种方式核裂变核裂变核聚变核聚变特点特点较较_的原的原子核裂变成较子核裂变成较_的原子的原子核核较较_的原子核的原子核结合成较结合成较_的的原子核原子核应用应用_、核能发电核能发电_重重轻轻轻轻重重原子弹原子弹氢弹氢弹探究探究3 3 材料的导电性材料的导电性1.1.导体和绝缘体导体和绝缘体: :(1)(1)导体的导电性能较导体的导电性能较_;_;绝缘体的绝缘体的_很很大大, ,电流几乎不能通过电流几乎不能通过, ,你怎样辨别导体和绝缘体你怎样辨别导体和绝缘体?好好电阻电阻答案答案: :将不同物质分别接入电路中将不同物质分别接入电路中, ,闭合开关后闭合开关后, ,小灯泡小灯泡能发光能发光, ,说明这种物质能导电说明这种物质能导电, ,是导体是导体; ;小灯泡不能发光小灯泡不能发光, ,说明这种物质不能导电说明这种物质不能导电, ,是绝缘体。是绝缘体。(2)(2)常见的材料中导体有常见的材料中导体有_。其中其中_和和_通常被用来制作传导电流的导通常被用来制作传导电流的导线。绝缘体有线。绝缘体有_。半导体有。半导体有_。金、银、铜、铁、铝金、银、铜、铁、铝铜铜铝铝玻璃、橡胶玻璃、橡胶硅、硅、锗、砷化镓锗、砷化镓2.2.二极管的单向导电性二极管的单向导电性: :(1)(1)如图如图, ,将二极管接入甲、乙电路将二极管接入甲、乙电路, ,画出画出“探究二极管探究二极管的单向导电性的单向导电性”的电路图。的电路图。答案答案: : (2)(2)如图如图, ,二极管的二极管的C C端接电源负极时端接电源负极时, ,小灯泡发光小灯泡发光, ,二极二极管相当于管相当于_,_,二极管的二极管的D D端接电源负极时端接电源负极时, ,小灯小灯泡不发光泡不发光, ,二极管相当于二极管相当于_。说明二极管具。说明二极管具有有_。导体导体绝缘体绝缘体单向导电性单向导电性考点一考点一 能量的转移和转化能量的转移和转化【典例典例1 1】( (多选多选)(2018)(2018济南中考济南中考) )自然界的能量可以自然界的能量可以从一个物体转移到其他物体从一个物体转移到其他物体, ,也可以从一种形式转化为也可以从一种形式转化为其他形式。以下事例中其他形式。以下事例中, ,能量的形式发生了转化的是能量的形式发生了转化的是世纪金榜导学号世纪金榜导学号( )( )A A、B B、D DA.A.用太阳能电池给十字路口的红绿灯供电用太阳能电池给十字路口的红绿灯供电B.B.电动共享汽车在电动机驱动下加速前进电动共享汽车在电动机驱动下加速前进C.C.水库中的水从高处泻落冲击水轮机转动水库中的水从高处泻落冲击水轮机转动D.D.流星从夜空快速地划过发出耀眼的光亮流星从夜空快速地划过发出耀眼的光亮【专家诊断专家诊断】(1)(1)能量转化或转移的判断。能量转化或转移的判断。 (2)(2)能量在转化或转移过程中能量在转化或转移过程中, ,能量的总量保持不变。能量的总量保持不变。考点二考点二 能源与社会能源与社会【典例典例2 2】(2018(2018武汉中考武汉中考) )关于能量和能源关于能量和能源, ,下列说下列说法错误的是法错误的是世纪金榜导学号世纪金榜导学号( )( )A.A.电能必须通过消耗一次能源才能得到电能必须通过消耗一次能源才能得到, ,是二次能源是二次能源B.B.我们今天使用的煤、石油、天然气我们今天使用的煤、石油、天然气, ,都是化石能源都是化石能源C.C.能量的转化和转移有时是有方向性的能量的转化和转移有时是有方向性的D.D.自然界的能量是守恒的自然界的能量是守恒的, ,它既不能创生它既不能创生, ,也不会消灭也不会消灭C C【微点拨微点拨】判断可再生能源与不可再生能源的方法判断可再生能源与不可再生能源的方法考点三考点三 材料的导电性材料的导电性【典例典例3 3】(2018(2018大连中考大连中考) )如图是电子体温计如图是电子体温计, ,它是它是通过感温头中电流的大小来反映人的体温。感温头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用半导体材料制成的, ,这是应用了半导体的这是应用了半导体的( )( )D DA.A.单向导电特性单向导电特性B.B.良好的绝缘特性良好的绝缘特性C.C.电阻随压力变化而变化的特性电阻随压力变化而变化的特性D.D.电阻随温度变化而变化的特性电阻随温度变化而变化的特性【微点拨微点拨】各种材料的利用各种材料的利用(1)(1)区分导体和绝缘体区分导体和绝缘体: :根据物体是否容易导电。根据物体是否容易导电。(2)(2)半导体制成的二极管具有单向导电性半导体制成的二极管具有单向导电性, ,三极管具有三极管具有放大电信号的作用。放大电信号的作用。(3)(3)超导体电阻为零。超导体电阻为零。(4)(4)纳米材料具有尺度小纳米材料具有尺度小, ,强度和硬度大等特点。强度和硬度大等特点。
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