高二物理下冊《能源和可持續發展》知識點
高二物理下冊《能源和可持續發展》知識點
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高二物理下冊《能源和可持續發展》知識點總結
一、能源家族
1、能源：凡是能提供能量的物質資源。
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過漫長的地質年代形成的。
生物質能：由生命物質提供的能量。
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：內能、太陽能、海洋能、生物質能
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、沼氣等經過一次能源的消耗才能得到
4、按開發早晚的情況還可分為：
常規能源(煤、石油、天然氣、)和新能源(太陽能、水能、潮汐能、地熱能、核能)。
二、核能
1、原子和原子核
(1)原子的組成：質子、中子、電子組成，質子帶正電荷，電帶負電荷，中子不帶電。
(2)原子核的組成：由質子和中子組成。
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。
②原子核的核聚變：太陽能(太陽表核聚變面)的利用。
3、核電站
(1)利用核能發電的電站。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，不穩定，給正常連續使用造成困難;轉換效率低;轉換系統造價過高。
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。
2、太陽能的轉化
使空氣變熱形成風能;直接使大地變熱，使水汽化，太陽能變為內能;被生物吸收成為生物質能等。
四、能源革命
1、能源革命
人類歷史上，能量轉化技術在不斷進步，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; 持續時間：近一萬年。
(2)第二次能源革命：
標識：蒸汽機的發明; 主要能源：煤、石油、天然氣; 持續時間：二百多年
(3)第三次能源革命：
標識：核能的使用 主要能源： 持續時間：到現在
2、能量轉移和能量轉化的方向性
例如：汽車制動時，由于摩擦而使一部分動能變為地面和空氣的內能，這部分內能就不能再次開動汽車。
五、能源與可持續發展
1、節約能源
由于能量轉移和能量轉化的方向性，目前作為人類主要能源的化石能源正逐漸被消耗，所以節約能源，已成為緊迫部問題。
出路：提高能源的利用率，開發新能源，特別是開發利用核能和太陽能。
2、能源消耗對環境的影響
(1)環境污染：燃料燃燒過程中會產生有害氣體，不完全燃燒還會產生粉塵，污染大氣，危害人體健康，影響動植物正常生長。
(2)環境影響：水土流失，土地沙漠化。
(3)環境保護的主要措施：改進燃燒設備，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，以減少煙囪數目，既提高了燃料的利用率又減少了污染。開發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，可以保證大多數人用得起;
第三;相關的技術必須成熟，可以保證大規模使用;
第四;必須足夠安全、清潔，可以保證不會污染環境。
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