現(xiàn)在人類使用的一次能源主要是


  1. A.
    煤、石油
  2. B.
    天然氣
  3. C.
    太陽能
  4. D.
    氫能源
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中物理 來源:1+1 輕巧奪冠·優(yōu)化訓練 九年級物理 北京課改版 題型:048

閱讀與思考.

21世紀——核能時代

  21世紀,能源問題是首先要解決的問題之一,隨著人口的增加和經(jīng)濟的發(fā)展,能源的消耗量飛快地增長.從目前的消耗量計算,石油還能采50年,煤最多能采100多年.若全世界均按美國和加拿大的耗能水平(人均耗煤8.4噸/年)計算,即使人口增長率為零,地球上的煤也只能維持30多年,而石油和天然氣只能維持10幾年.

  雖然地球上還有其他形式的能源,如太陽能、風能、地熱能、水能等,但與煤和石油相比微不足道,不能滿足人類的需要.相比之下,核能是解決能源危機的一個最有效的途徑.核能是地球上儲量最豐富的能源.又是高度密集的能源.它的效率是驚人的,1 kg核燃料所釋放的能量相當于2 500 t煤或2 000 t石油.而且,核裂變發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟,它有其無法取代的優(yōu)點.首先,是地球上核燃料資源儲量豐富,已探明的礦至少有460萬噸,可供人類使用200多年;其次,核能發(fā)電比較經(jīng)濟,總的算起來,核電廠的發(fā)電成本要比火電廠低15%~50%;第三,核電是清潔的能源,有利于保護環(huán)境.

  所以,21世紀是核能發(fā)電的大發(fā)展時期.氫是一種很有前途的新的“二次能源”.液態(tài)氫已被用來作為人造衛(wèi)星和宇宙飛船中的能源,但困難是不能大量制。湓蚴悄壳爸迫涞霓k法是以消耗其他能源為代價的.若利用核聚變反應(yīng)則非常有希望解決這一問題.因為海水中含有大量氫及其同位素氘和氚(據(jù)計算,一桶海水中能提取的氘的能量相當于300桶汽油).若將海水中所有的氘的核能都釋放出來,它所產(chǎn)生的能量足以提供人類使用數(shù)百億年.

  然而,實現(xiàn)持續(xù)的可控核聚變,難度非常大.核聚變反應(yīng)的溫度大約需要幾十億度,在這樣的高溫下,氘、氚混合燃料形成高溫等離子態(tài).這里有許多問題需要解決,如怎樣加熱到如此高的溫度?怎樣盛裝如此高溫度的等離子體?這就是如何約束的問題.

  目前,世界各國已建造多種類型的試驗裝置200多臺.近年來,設(shè)在英國牛津附近的核聚變裝置完成了一項可控核聚變試驗.在圓形圈內(nèi),在2億攝氏度下,氘、氚氣體相遇成功爆炸,產(chǎn)生了200 kW的能量,試驗持續(xù)了幾分鐘.雖然這距實際應(yīng)用還有相當大的距離,技術(shù)上也還有許多難題需要解決.但已露出勝利的曙光.預(yù)計到21世紀50年代前后能實現(xiàn)原型示范的可控聚變反應(yīng).

  可見,下世紀一旦核聚變能被利用起來,將會使人類徹底擺脫能源危機.我們設(shè)想,到那時,廉價的能源將使21世紀成為一個能量富足的時代,可生產(chǎn)出更豐富更新型的產(chǎn)品,而成本更為低廉.例如,可以從海洋中提取更多有用的元素,像金和鉑,到那時,其價值不再是金錢的象征.那么利用金和鉑耐腐蝕的優(yōu)良特性,來制造耐腐蝕的儲槽、閥門、管道等,可延長其使用壽命而不用頻繁更換.

  此外,從海水中提取礦物質(zhì)的“核”工廠生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品——蒸餾水,也非常有用,可以通過管道將它們輸送到水源短缺的地方,實施龐大的灌溉計劃,改造農(nóng)田,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熱量還可以送入城市,用于取暖或作為熱源.核能除了發(fā)電之外,還可以用于煉鋼、推動動力機械、海水淡化處理、建筑物供熱采暖、空調(diào)制冷及熱水供應(yīng)等.

  低溫核供熱反應(yīng)堆是一種既清潔、經(jīng)濟又安全的理想新熱源.建設(shè)一座20萬千瓦的供熱堆,每年消耗核燃料二氧化鈾僅1 t,它可以為500萬立方米的建筑物供暖.利用核能還可以對海水進行淡化處理,以解決缺水問題.

  法國已設(shè)計了一種輕小型反應(yīng)堆,功率為10~20萬千瓦,只有10個大氣壓的運行壓力,比較安全.利用堆芯產(chǎn)生的熱量將海水加熱蒸餾,每天可生產(chǎn)8萬立方米淡水,可供15萬人飲用.

  中子照相已成為一種新的無損檢驗方法,它可以彌補X射線和γ射線照相的不足之處,進行一些它們鞭長莫及的工作.如可以檢驗手機、航天器、火箭等裝置內(nèi)部零件的結(jié)構(gòu)狀況和質(zhì)量,進行考古文物內(nèi)部的無損檢驗等.

  可以預(yù)計,21世紀是核能與核技術(shù)在醫(yī)學中廣泛應(yīng)用并取得重大發(fā)展的時代.除了現(xiàn)有的核醫(yī)學診斷治療技術(shù)之外,中子治療癌癥是比較有前途的方法之一.這是因為許多癌組織對硼有較好的吸收效果,同時硼又有吸收中子的能力,當它被癌組織吸收后,經(jīng)中子輻照,硼-10變成鋰-7,并放出α粒子,α粒子的射線能量較高,可以更有效地殺死癌細胞.

  例如,日本有一腦癌患者就是利用這種方法治療后,不僅痊愈了,而且還能駕駛卡車,簡直不可思議.在交通運輸領(lǐng)域,核能的利用將使其產(chǎn)生革命性的變革.核能艦船組成的遠洋艦隊可以在水上游弋幾十年而不用補充燃料.如果將反應(yīng)堆做得足夠小,并解決防護問題,到那時,就能生產(chǎn)出核能汽車、核能坦克、核能火車、核能飛機.

  核能還可作為宇宙飛船的動力,到那時,人們可以到其他星系去旅游.21世紀,人們可以對“老天爺”——天氣發(fā)號施令.人類將充分利用核能與大自然抗衡.到那時,不會因氣候和天氣情況影響飛機的起降,沒有飛機會因機場封凍而不能著陸,因為我們可設(shè)法在飛機水泥跑道下面安裝蒸氣管道.

  不難預(yù)料,未來的世紀將是科學技術(shù)日新月異的時代,是人類學會和自然和諧相處的時代,是經(jīng)濟和文明繼續(xù)高速發(fā)展的時代,也是核能與核技術(shù)全方位應(yīng)用的新時代.未來的核能時代將成為人類歷史上最光彩奪目、最美好的時代.

(李士 中國科學院核分析開放實驗室)

(1)21世紀存在什么樣的能源危機?為什么說核能是解決能源危機的一個最有效的途徑?

(2)21世紀,核能除了發(fā)電之外,還有哪些方面的應(yīng)用?

(3)人類社會現(xiàn)在所應(yīng)用的能源很多來自千百萬年前埋在地下的植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的化石能源(例如:石油、煤),如果有一天化石燃料枯竭了,你能否想出一些能替代這些化石能源的清潔能源.(至少寫出三種)

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

              

 

人教版第十七章  能源與可持續(xù)發(fā)展 復(fù)習提綱

一、能源家族

(一)、能源:凡是能提供能量的物質(zhì)資源。

(二)、分類:

1、按能源的利用方式分為:

一次能源:(直接從自然界中可以獲取的能源)(化石能源:煤、石油、天然氣;核能;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,必須經(jīng)過一次能源的消耗才能得到)電能

2、按是否可再生分:

不可再生能源(化石能源:煤、石油、天然氣;核能)

可再生能源:內(nèi)能、太陽能、海洋能、生物質(zhì)能

3、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、地熱能、核能)。

4、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。

5、生物質(zhì)能:由生命物質(zhì)提供的能量。

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:由于原子核的變化而釋放的巨大能量叫核能,也叫原子核。

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。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(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:

來源

優(yōu)點

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)。

直接利用太陽能兩種方式:

2、太陽能的轉(zhuǎn)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?yōu)閮?nèi)能;被生物吸收成為生物質(zhì)能等。

四、能源革命 五、能源與可持續(xù)發(fā)展

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。

A、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。

B、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

C、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。

3、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。

4、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。

5、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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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

              

 

人教版第十七章  能源與可持續(xù)發(fā)展 復(fù)習提綱

一、能源家族

(一)、能源:凡是能提供能量的物質(zhì)資源。

(二)、分類:

1、按能源的利用方式分為:

一次能源:(直接從自然界中可以獲取的能源)(化石能源:煤、石油、天然氣;核能;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,必須經(jīng)過一次能源的消耗才能得到)電能

2、按是否可再生分:

不可再生能源(化石能源:煤、石油、天然氣;核能)

可再生能源:內(nèi)能、太陽能、海洋能、生物質(zhì)能

3、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、地熱能、核能)。

4、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。

5、生物質(zhì)能:由生命物質(zhì)提供的能量。

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:由于原子核的變化而釋放的巨大能量叫核能,也叫原子核。

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。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(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:

來源

優(yōu)點

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)。

直接利用太陽能兩種方式:

2、太陽能的轉(zhuǎn)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?yōu)閮?nèi)能;被生物吸收成為生物質(zhì)能等。

四、能源革命 五、能源與可持續(xù)發(fā)展

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。

A、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。

B、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

C、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。

3、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。

4、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。

5、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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