中考科學總復習 第27講內(nèi)能、核能、能的轉(zhuǎn)化與守恒定律

1、內(nèi)能內(nèi)能分子運動論分子運動論 構(gòu)成；間隔；運動；引力和斥力構(gòu)成；間隔；運動；引力和斥力熱運動熱運動物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動含義含義物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和，俗稱分子勢能的總和，俗稱熱能熱能改變方法改變方法做功做功熱傳遞熱傳遞實質(zhì)實質(zhì)內(nèi)能的轉(zhuǎn)化內(nèi)能的轉(zhuǎn)化內(nèi)能的轉(zhuǎn)移內(nèi)能的轉(zhuǎn)移區(qū)別區(qū)別對物體做了多少對物體做了多少功就有多少其他功就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，反之亦反內(nèi)能，反之亦反物體吸收熱量，物體吸收熱量，物體的內(nèi)能就增物體的內(nèi)能就增大，反之亦反大，反之亦反聯(lián)系聯(lián)系二者在改變物體的內(nèi)能上是等

2、效的二者在改變物體的內(nèi)能上是等效的思考：思考：“摩擦生熱摩擦生熱”、“天氣很熱天氣很熱”、“蒸發(fā)吸熱蒸發(fā)吸熱”中的熱中的熱字的含義分別是什么？字的含義分別是什么？物體溫度升高，內(nèi)能一定增加，而不一定吸收熱量物體溫度升高，內(nèi)能一定增加，而不一定吸收熱量物體吸收熱量，內(nèi)能增加，但溫度不一定升高物體吸收熱量，內(nèi)能增加，但溫度不一定升高溫度溫度內(nèi)能內(nèi)能熱量熱量例例1、關(guān)于內(nèi)能，下列說法正確的是（、關(guān)于內(nèi)能，下列說法正確的是（ ）A、溫度高的物體具有內(nèi)能，溫度低的物體沒有內(nèi)能、溫度高的物體具有內(nèi)能，溫度低的物體沒有內(nèi)能B、溫度高的物體具有的內(nèi)能一定比溫度低的物體多、溫度高的物體具有的內(nèi)能一定比溫度低的物

3、體多C、鐵水凝成鐵塊，內(nèi)能減小、鐵水凝成鐵塊，內(nèi)能減小D、0的水變成的水變成0的冰，溫度不變，所以內(nèi)能不變的冰，溫度不變，所以內(nèi)能不變C注意：內(nèi)能的大小跟物體的注意：內(nèi)能的大小跟物體的溫度、狀態(tài)、質(zhì)量、物質(zhì)溫度、狀態(tài)、質(zhì)量、物質(zhì)的種類的種類有關(guān)有關(guān)例例2、關(guān)于溫度、熱量、熱能之間的關(guān)系，下列說法正、關(guān)于溫度、熱量、熱能之間的關(guān)系，下列說法正確的是（確的是（ ）A、物體溫度升高，熱能一定增加、物體溫度升高，熱能一定增加B、物體吸收熱量，溫度一定升高、物體吸收熱量，溫度一定升高C、物體溫度不變，一定沒有吸收熱量、物體溫度不變，一定沒有吸收熱量D、物體溫度升高，一定吸收熱量、物體溫度升高，一定吸收熱

4、量 A例例3 3、如圖所示，滅火器放在烈日下溫度會、如圖所示，滅火器放在烈日下溫度會_(_(選填選填“升高升高”或或“降低降低”) )，這是通過，這是通過_的方法使其內(nèi)的方法使其內(nèi)能增加，具有一定的危險性，為了安全，滅火器應存放能增加，具有一定的危險性，為了安全，滅火器應存放在陰涼干燥處。在陰涼干燥處。 熱傳遞熱傳遞升高升高例例4 4、下列是把機械能轉(zhuǎn)化為物體內(nèi)能的是（、下列是把機械能轉(zhuǎn)化為物體內(nèi)能的是（ ）A A、用酒精燈加熱燒杯里的水、用酒精燈加熱燒杯里的水B B、用電飯鍋做飯、用電飯鍋做飯C C、點燃的爆竹升到空中、點燃的爆竹升到空中D D、用打氣筒打氣，筒壁會發(fā)熱、用打氣筒打氣，筒壁會

5、發(fā)熱D例例5 5、根據(jù)生活經(jīng)驗，我們猜想：物體溫度升高吸收熱量、根據(jù)生活經(jīng)驗，我們猜想：物體溫度升高吸收熱量的多少可能與質(zhì)量和物質(zhì)的種類有并，為了驗證猜想，的多少可能與質(zhì)量和物質(zhì)的種類有并，為了驗證猜想，我們制定了兩個計劃：我們制定了兩個計劃：A A、讓研究對象都升高相同的溫度，然后比較它們吸、讓研究對象都升高相同的溫度，然后比較它們吸收熱量的多少收熱量的多少B B、讓研究對象都吸收相同的熱量，然后比較它們升、讓研究對象都吸收相同的熱量，然后比較它們升高溫度的高低高溫度的高低（1 1）實驗室準備了兩個規(guī)格相同的電加熱器、兩個相同）實驗室準備了兩個規(guī)格相同的電加熱器、兩個相同的酒精燈、兩支溫度計

6、、手表、架臺、適量的水和煤油。的酒精燈、兩支溫度計、手表、架臺、適量的水和煤油。為了完成實驗，還需要為了完成實驗，還需要 儀器。儀器。（2 2）能夠準確的控制物體吸收熱量的多少，是本次實驗）能夠準確的控制物體吸收熱量的多少，是本次實驗成敗的關(guān)鍵，在提供的熱源中，你認為選用成敗的關(guān)鍵，在提供的熱源中，你認為選用 比較比較合理，理由是合理，理由是 。（3 3）從兩個計劃中，任選一個設(shè)計實驗記錄記錄表格。）從兩個計劃中，任選一個設(shè)計實驗記錄記錄表格。量筒量筒電加熱器電加熱器電加熱器能夠準確地控制放出的熱量多少電加熱器能夠準確地控制放出的熱量多少核能核能（1）定義：原子核發(fā)生變化時釋放的能量。）定義：

7、原子核發(fā)生變化時釋放的能量。（2）獲得的途徑）獲得的途徑重核裂變重核裂變是質(zhì)量較大的原子核在中子轟擊下分裂成是質(zhì)量較大的原子核在中子轟擊下分裂成兩個新原子核，并釋放出能量的過程。兩個新原子核，并釋放出能量的過程。 鏈式反應：一系列原子核持續(xù)裂變鏈式反應：一系列原子核持續(xù)裂變 應用：原子彈應用：原子彈 核反應堆核反應堆核電站、核潛艇、核航空母艦核電站、核潛艇、核航空母艦輕核聚變輕核聚變是使兩個質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較是使兩個質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的新核，同時釋放出能量的過程。大的新核，同時釋放出能量的過程。 由于聚變需要很高的溫度，也稱為熱核反應由于聚變需要很高的溫度，也稱為熱核反應

8、 應用：氫彈應用：氫彈（3）放射線）放射線名稱名稱電性電性 成分成分穿透力穿透力射線射線帶正電帶正電氦原子核氦原子核穿透本領(lǐng)小穿透本領(lǐng)小射線射線帶負電帶負電高速電子流高速電子流穿透本領(lǐng)較大穿透本領(lǐng)較大射線射線不帶電不帶電波長很短的波長很短的電磁波電磁波穿透本領(lǐng)強穿透本領(lǐng)強利用核裂變利用核裂變能量轉(zhuǎn)化和守恒定律能量轉(zhuǎn)化和守恒定律（1）從四個方面把握能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的內(nèi)容）從四個方面把握能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的內(nèi)容不生不滅；可以轉(zhuǎn)移；可以轉(zhuǎn)化；總量不變。不生不滅；可以轉(zhuǎn)移；可以轉(zhuǎn)化；總量不變。（2）自然界最基本的規(guī)律）自然界最基本的規(guī)律永動機永動機違背能量轉(zhuǎn)化和守恒定律違背能量轉(zhuǎn)化和守恒定律（3）能

9、量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有一定的方向性）能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有一定的方向性節(jié)能節(jié)能（4）能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的發(fā)現(xiàn)史）能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的發(fā)現(xiàn)史時間時間發(fā)現(xiàn)事實發(fā)現(xiàn)事實18世紀末世紀末19世紀初世紀初各種自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系和它們之間的相互轉(zhuǎn)化，各種自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系和它們之間的相互轉(zhuǎn)化，逐漸被人們發(fā)現(xiàn)和認識逐漸被人們發(fā)現(xiàn)和認識18世紀后期世紀后期熱質(zhì)說將熱看成一種沒有質(zhì)量和不可稱量的流熱質(zhì)說將熱看成一種沒有質(zhì)量和不可稱量的流質(zhì)質(zhì)熱質(zhì)熱質(zhì)18世紀末世紀末英國物理學家倫福德對熱質(zhì)說提出了挑戰(zhàn)英國物理學家倫福德對熱質(zhì)說提出了挑戰(zhàn)1799年年英國科學家戴維用實驗方法對熱質(zhì)說提出了質(zhì)疑英國科學家戴維用實驗方法對熱質(zhì)

10、說提出了質(zhì)疑1840年年英國物理學家焦耳英國物理學家焦耳焦耳定律焦耳定律1842年年德國醫(yī)生邁爾建立了第一個最普遍最廣泛的能量德國醫(yī)生邁爾建立了第一個最普遍最廣泛的能量轉(zhuǎn)化與守恒定律轉(zhuǎn)化與守恒定律1843年年焦耳以實驗支持能量守恒定律焦耳以實驗支持能量守恒定律1847年年德國物理學家赫爾姆霍茨具體闡述了能量守恒定德國物理學家赫爾姆霍茨具體闡述了能量守恒定律律例例1、如圖是長江三峽水力發(fā)電站示意圖，圖中表示出、如圖是長江三峽水力發(fā)電站示意圖，圖中表示出了水力發(fā)電站能量轉(zhuǎn)化的過程。請選擇詞組的序號填了水力發(fā)電站能量轉(zhuǎn)化的過程。請選擇詞組的序號填空：空：電能電能 內(nèi)能內(nèi)能 勢能勢能 化學能化學能 動

11、能動能A、 B、 C、 D、 。例例3、安吉天荒坪蓄能電站的工作原理是：電站建有上、安吉天荒坪蓄能電站的工作原理是：電站建有上下兩座水庫，由隧道相連，利用深夜用電低谷時將多余下兩座水庫，由隧道相連，利用深夜用電低谷時將多余的的 能把下水庫的水抽至上水庫以能把下水庫的水抽至上水庫以 能的形式能的形式貯存。用電高峰時從上水庫放水進行發(fā)電，此時能量的貯存。用電高峰時從上水庫放水進行發(fā)電，此時能量的轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 ，以緩解緊張的，以緩解緊張的供電狀況。若某抽水蓄水電站上蓄能電池長供電狀況。若某抽水蓄水電站上蓄能電池長150米，寬米，寬30米，從深夜米，從深夜11時至凌晨時至凌晨4時抽水，使上蓄水池水面增

12、時抽水，使上蓄水池水面增高高20米，假定抽水過程中水面的高度始終保持為米，假定抽水過程中水面的高度始終保持為400米米，不計抽水過程中其他，不計抽水過程中其他能量的損耗，則抽水的能量的損耗，則抽水的功率為功率為 。（g=10牛牛/千克）千克）電電機械機械水的勢能轉(zhuǎn)化為動能，再轉(zhuǎn)化為電能水的勢能轉(zhuǎn)化為動能，再轉(zhuǎn)化為電能2104kw例例4 4、三峽水電站是目前世界上最大的水電站，、三峽水電站是目前世界上最大的水電站，20062006年年5 5月月2020日三峽大壩全線建成。日三峽大壩全線建成。(1)(1)三峽水電站工作時，把水的機械能轉(zhuǎn)化成三峽水電站工作時，把水的機械能轉(zhuǎn)化成 能；能；(2)(2)

13、發(fā)電機是根據(jù)法拉第發(fā)現(xiàn)的發(fā)電機是根據(jù)法拉第發(fā)現(xiàn)的 現(xiàn)象制成的；現(xiàn)象制成的；(3)(3)目前，我國城鄉(xiāng)主要依靠燃煤供電。三峽水電站利用目前，我國城鄉(xiāng)主要依靠燃煤供電。三峽水電站利用水力發(fā)電，相當于每秒能為國家節(jié)約水力發(fā)電，相當于每秒能為國家節(jié)約1.61.6噸燃煤。如果這噸燃煤。如果這些燃煤中碳的質(zhì)量分數(shù)為些燃煤中碳的質(zhì)量分數(shù)為7575，則相當于每秒可以減，則相當于每秒可以減少少 噸二氧化碳的排放；噸二氧化碳的排放；(4)(4)水能是可再生能源，可以源源不斷地從自然界得到補水能是可再生能源，可以源源不斷地從自然界得到補充。請你再舉出一例可再生能源：充。請你再舉出一例可再生能源： 。能源能源（1）定

14、義：自然界中存在的能為我們提供能量的）定義：自然界中存在的能為我們提供能量的物質(zhì)物質(zhì)和和物質(zhì)運動物質(zhì)運動。（2）能源的分類）能源的分類能否直接提供能否直接提供 利用角度利用角度能否再生能否再生一次能源一次能源常規(guī)能源常規(guī)能源可再生能源：水能、風能、生物能可再生能源：水能、風能、生物能非再生能源：三大礦物能源非再生能源：三大礦物能源非常規(guī)能非常規(guī)能源源可再生能源：太陽能、潮汐能可再生能源：太陽能、潮汐能非再生能源：核能非再生能源：核能二次能源二次能源電能、沼氣、汽油、焦炭、蒸氣電能、沼氣、汽油、焦炭、蒸氣（3）三大礦物能源的比較）三大礦物能源的比較能源能源重要性重要性元素組成元素組成 主要分類主

15、要分類用途用途煤煤我國第一我國第一能源能源碳元素碳元素無煙煤、無煙煤、煙煤、褐煙煤、褐煤煤燃料，化燃料，化工原料工原料石油石油我國第二我國第二能源能源碳、氫元碳、氫元素素汽油、柴汽油、柴油、煤油油、煤油等等燃料，化燃料，化工原料工原料天然氣天然氣我國重要我國重要能源能源碳、氫元碳、氫元素素燃料，化燃料，化工原料工原料（4）水能、風能、原子能的比較）水能、風能、原子能的比較能源能源能源來源能源來源能量轉(zhuǎn)化途徑能量轉(zhuǎn)化途徑主要特點主要特點水能水能太陽輻射能太陽輻射能水的勢能水的勢能水水的動能的動能電能電能無污染、可再無污染、可再生生風能風能太陽輻射能太陽輻射能氣壓差氣壓差空氣空氣的動能的動能電能電

16、能無污染、不會無污染、不會枯竭，但不穩(wěn)枯竭，但不穩(wěn)定定原子能原子能 太陽輻射能太陽輻射能核能核能熱能熱能機械能機械能電能電能能量巨大、可能量巨大、可控制，需防護控制，需防護5、能源與人類生存和社會發(fā)展的關(guān)系、能源與人類生存和社會發(fā)展的關(guān)系（1）當今世界能源消耗的特點：呈大幅度上升趨勢；）當今世界能源消耗的特點：呈大幅度上升趨勢；能源危機日趨嚴重。能源危機日趨嚴重。（2）我國能源狀況）我國能源狀況 水力資源世界第一，煤貯量世界第三；人均年耗水力資源世界第一，煤貯量世界第三；人均年耗能不足能不足1噸標準煤，不及世界平均值一半；人均年用電噸標準煤，不及世界平均值一半；人均年用電600kwh，約為世界

17、人均的，約為世界人均的1/4能源窮國能源窮國（3）能源與人類的關(guān)系）能源與人類的關(guān)系 大量礦物燃料的燃燒大量礦物燃料的燃燒大氣污染、酸雨、溫室效應大氣污染、酸雨、溫室效應（4）新能源）新能源七大新能源：太陽能、風能、地熱能、七大新能源：太陽能、風能、地熱能、波浪能、氫能、核能、生物質(zhì)能波浪能、氫能、核能、生物質(zhì)能（5）解決環(huán)境污染的途徑）解決環(huán)境污染的途徑根本途徑：積極開發(fā)新能源；改變目前的能源結(jié)構(gòu)。根本途徑：積極開發(fā)新能源；改變目前的能源結(jié)構(gòu)。主要途徑：保護森林，植樹造林，增加植物對污染主要途徑：保護森林，植樹造林，增加植物對污染氣體和溫室氣體的吸收量。氣體和溫室氣體的吸收量。（6）解決能源

18、問題的途徑）解決能源問題的途徑樹立節(jié)能觀，充分有效地利用現(xiàn)有資源樹立節(jié)能觀，充分有效地利用現(xiàn)有資源提高能提高能源的利用效率源的利用效率；積極開發(fā)新能源。積極開發(fā)新能源。例例1、氫能源由于其無污染而成為未來理想的能源之一。、氫能源由于其無污染而成為未來理想的能源之一。氫元素在地球上大量存在，但主要以化合態(tài)形式存在于氫元素在地球上大量存在，但主要以化合態(tài)形式存在于化合物中，如何利用氫的化合物得到氫氣是我們所要解化合物中，如何利用氫的化合物得到氫氣是我們所要解決的問題。下列各種制取氫能源的方法中，你認為可行決的問題。下列各種制取氫能源的方法中，你認為可行的是（的是（ ）A、利用水電解制得氫氣、利用水

19、電解制得氫氣B、利用金屬和稀硫酸反應制得氫氣、利用金屬和稀硫酸反應制得氫氣C、利用太陽能分解水制得氫氣、利用太陽能分解水制得氫氣D、利用金屬和水反應得到氫氣、利用金屬和水反應得到氫氣C例例2、一種、一種“綠色電池綠色電池”燃料電池，是將燃料電池，是將H2、CO、CH4等燃料和空氣不斷輸入，直接氧化，使化學能轉(zhuǎn)等燃料和空氣不斷輸入，直接氧化，使化學能轉(zhuǎn)化為電能，被稱為化為電能，被稱為21世紀的世紀的“綠色發(fā)電站綠色發(fā)電站”。這三種氣。這三種氣體可以作為燃料的原因是（體可以作為燃料的原因是（ ）A、都是無毒、無害的氣體、都是無毒、無害的氣體B、都可以燃燒并放出大量的熱、都可以燃燒并放出大量的熱C、

20、燃燒產(chǎn)物均是、燃燒產(chǎn)物均是CO2和和H2OD、均在自然界中大量存在、均在自然界中大量存在B例例3、請閱讀材料，回答下列問題：、請閱讀材料，回答下列問題：材料一：全球由于燃料燃燒（含運輸工具排氣）每年排材料一：全球由于燃料燃燒（含運輸工具排氣）每年排放一氧化碳放一氧化碳3.0106t，二氧化硫，二氧化硫1.5106t，氮氧化物，氮氧化物5.0105t。材料二：用汽油的車輛效率是材料二：用汽油的車輛效率是23%，加滿第一次油可行，加滿第一次油可行駛駛600km；電動車的效率是；電動車的效率是70%，在通常情況下充一次，在通常情況下充一次電約需電約需6h，可行駛，可行駛100km。材料三：考慮煤的燃

21、燒效率，燃燒材料三：考慮煤的燃燒效率，燃燒1kg煤所產(chǎn)生的能量煤所產(chǎn)生的能量同同2kwh的電能相當。的電能相當。（1 1）電動汽車具有噪音小、行駛平穩(wěn)、冬天容易啟動）電動汽車具有噪音小、行駛平穩(wěn)、冬天容易啟動等許多優(yōu)點，但是目前普遍使用的還是燃油汽車，請分等許多優(yōu)點，但是目前普遍使用的還是燃油汽車，請分析原因。析原因。（2 2）很多工廠選擇電作能源，因為使用電能的顯著優(yōu)）很多工廠選擇電作能源，因為使用電能的顯著優(yōu)點是點是 。污染少污染少（3）某工廠一年要耗電）某工廠一年要耗電6105kwh，如果用含碳，如果用含碳80%的煤作燃料，一年會釋放多少千克的二氧化碳？的煤作燃料，一年會釋放多少千克的二氧化碳？例例4 4、在嘉興市政協(xié)