高二物理下册《能源和可持续发展》知识点
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高二物理下册《能源和可持续发展》知识点总结
一、能源家族
1、能源：凡是能提供能量的物质资源。
2、分类：
化石能源：煤、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。
生物质能：由生命物质提供的能量。
3、按能源的利用方式分为：
一次能源：化石能源：煤、石油、天然气——不可再生能源;核能
(直接从自然界中可以获取的能源)可再生能源：内能、太阳能、海洋能、生物质能
二次能源：(无法从自然界直接获取，必须 电能、汽油、电能、煤气、焦碳、激光、沼气等经过一次能源的消耗才能得到
4、按开发早晚的情况还可分为：
常规能源(煤、石油、天然气、)和新能源(太阳能、水能、潮汐能、地热能、核能)。
二、核能
1、原子和原子核
(1)原子的组成：质子、中子、电子组成，质子带正电荷，电带负电荷，中子不带电。
(2)原子核的组成：由质子和中子组成。
2、核能
(1)定义：由于原子核的变化而释放的巨大能量叫核能。(包括：裂变和聚变)
裂变：用中子轰击重核时，重核会分裂成大小相差不大的部分，同时释放核能。
原子弹：不可控核裂变。
聚变：较轻的核在超高温下结合成新核的过程同时释放巨大的能量。
氢弹：不可控核聚变。
(2)核能获得的途径：
①原子核的核裂变：核电站。
②原子核的核聚变：太阳能(太阳表核聚变面)的利用。
3、核电站
(1)利用核能发电的电站。已建成的核电站都是利用重原子核裂变释放的能量发电。
(2)核电站具有的消耗的燃料少、运输量小、成本低、功率大的特点，但需防止放射性物质泄漏，避免放射性污染，确保安全。
三、太阳能
1、 太阳能
太阳能的优缺点： 轻核聚变的核能以电磁波的形式辐射出去
十分巨大;供应时间长;分布广阔;无需开采、运输安全;无污染。
存在分散;太阳能的功率变化大，不稳定，给正常连续使用造成困难;转换效率低;转换系统造价过高。
人类利用太阳能的四个渠道：
被直接利用; 被海洋、大地吸收; 被植物、微生物吸收; 使大气、水升腾循环。
2、太阳能的转化
使空气变热形成风能;直接使大地变热，使水汽化，太阳能变为内能;被生物吸收成为生物质能等。
四、能源革命
1、能源革命
人类历史上，能量转化技术在不断进步，这就在能源革命。
(1)第一次能源革命：
标识：钻木取火; 主要能源：柴薪; 持续时间：近一万年。
(2)第二次能源革命：
标识：蒸汽机的发明; 主要能源：煤、石油、天然气; 持续时间：二百多年
(3)第三次能源革命：
标识：核能的使用 主要能源： 持续时间：到现在
2、能量转移和能量转化的方向性
例如：汽车制动时，由于摩擦而使一部分动能变为地面和空气的内能，这部分内能就不能再次开动汽车。
五、能源与可持续发展
1、节约能源
由于能量转移和能量转化的方向性，目前作为人类主要能源的化石能源正逐渐被消耗，所以节约能源，已成为紧迫部问题。
出路：提高能源的利用率，开发新能源，特别是开发利用核能和太阳能。
2、能源消耗对环境的影响
(1)环境污染：燃料燃烧过程中会产生有害气体，不完全燃烧还会产生粉尘，污染大气，危害人体健康，影响动植物正常生长。
(2)环境影响：水土流失，土地沙漠化。
(3)环境保护的主要措施：改进燃烧设备，尽量使燃料充分燃烧;加装消烟装置，减少烟尘排放量。普及使用煤气和天然气，以代替家用煤炉。集中供热，以减少烟囱数目，既提高了燃料的利用率又减少了污染。开发利用污染小的新能源。
3、未来的理想能源
理想能源满足的四个条件：
第一;必须足够丰富，可以保证长期使用;
第二;必须足够便宜，可以保证大多数人用得起;
第三;相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用;
第四;必须足够安全、清洁，可以保证不会污染环境。
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