浙江省溫州市龍灣區(qū)實驗中學(xué)中考科學(xué)總復(fù)習(xí) 內(nèi)能、核能、能量守恒、能源課件

要點梳理 一、內(nèi)能 1內(nèi)能的定義：物體內(nèi)部大量粒子做 所具有的 能叫內(nèi)能(俗稱：熱能)。任何物體都具有內(nèi)能。物體 溫度 ，熱運動越激烈，物體的內(nèi)能也 。熱運動熱運動越高越高越大越大 2改變內(nèi)能的方法 (1) ：外界對物體做功，內(nèi)能 ；物體對外做功，內(nèi)能 ；電流通過電熱器做功，電熱器的內(nèi)能 。實質(zhì)是 和 能之間的 。 (2) ：物體吸收熱量，內(nèi)能 ，放出熱量，內(nèi)能 。實質(zhì)是能量的 。 (3)做功和熱傳遞的區(qū)別和聯(lián)系 做功改變內(nèi)能的實質(zhì)是機械能、電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(或反之)， 是內(nèi)能與其他形式能之間的轉(zhuǎn)化； 熱傳遞改變物體的內(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能在物體間的轉(zhuǎn)移； 做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能是等效的。做功做功增加增加減少減少增加增加內(nèi)能內(nèi)能其他形式其他形式轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化熱傳遞熱傳遞增加增加減少減少轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移3熱量(Q)：在 中，傳遞的能量多少叫做熱量。 低溫物體從外界吸收多少熱量，內(nèi)能就增加多少；高溫 物體向外界放出多少熱量，內(nèi)能就減少多少。熱傳遞熱傳遞練一練 1 (1)關(guān)于溫度、熱量和熱能，下列說法中正確的是( ) A0的冰熱能為零 B物體的溫度越高，它所含熱量就越多 C兩個物體的溫度相同，它們之間就不能發(fā)生熱傳遞 D物體吸收了熱量，物體的溫度一定會升高 解析:發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差，所以溫度相同，兩個物體之間就不能發(fā)生熱傳遞。C (2)關(guān)于內(nèi)能，下列說法中正確的是( ) A物體運動速度越大，分子動能越大，因此內(nèi)能越大 B內(nèi)能跟溫度有關(guān)，所以0的冰沒有內(nèi)能 C溫度高的物體一定比溫度低的物體內(nèi)能大 D靜止的物體沒有動能，但具有內(nèi)能 解析: 內(nèi)能是物體內(nèi)大量分子做無規(guī)則運動所具有的能，因為分子在永不停息地做無規(guī)則運動，因此在任何情況下物體都具有內(nèi)能。物體由于運動而具有的能稱為動能，因此靜止的物體沒有動能。故選D。D (3)下列現(xiàn)象中，不屬于做功改變物體內(nèi)能的是( ) A磨刀時刀發(fā)熱 B熱水的溫度逐漸降低 C電鉆打孔時鉆頭發(fā)熱 D從高空落下的雨滴溫度變高 解析:熱水的溫度逐漸降低，是由于熱水的溫度比環(huán)境溫度高，熱水向周圍環(huán)境散發(fā)熱量，通過熱傳遞，改變了自身的內(nèi)能。B (4)下列例子中，用同一種方法改變物體內(nèi)能的是( ) 劃著火柴踢踺子放在手心的小雪球會慢慢熔 化把袋裝牛奶放在開水中加熱量體溫時，要將 體溫表緊貼身體的腋下砂輪磨刀濺出火星 A B C D 解析:改變內(nèi)能的方法有做功和熱傳遞，上述中是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能，是通過做功來改變物體的內(nèi)能。所以選C。C 4化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化 (1)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 在化學(xué)反應(yīng)中伴隨能量的變化，主要表現(xiàn)形式為：化學(xué)反 應(yīng)中放出熱量(即 反應(yīng))，或吸收熱量(即 反應(yīng))。 (2)常見的吸熱、放熱反應(yīng) 常見吸熱反應(yīng)： A大多數(shù)分解反應(yīng)； B大多數(shù)需要加熱或高溫條件下才能進行的反應(yīng)。 常見放熱反應(yīng)： A燃燒：燃料將 轉(zhuǎn)化為 ； B中和反應(yīng)； C金屬與酸的反應(yīng)； D一般的化合反應(yīng)：生石灰與水反應(yīng)會 熱量。放熱放熱吸熱吸熱化學(xué)能化學(xué)能內(nèi)能內(nèi)能放出放出練一練 2 (1)燃料的燃燒是一種 變化，在燃燒過程中，燃料的 能 轉(zhuǎn)化為 能，也就是通常所說的釋放熱量。 (2)木炭的熱值是3.4107J/kg，它的物理意義是: 。 完全燃燒0.5kg的木炭，放出的熱量為 。 (3)下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是( ) A實驗室用加熱高錳酸鉀制取氧氣實驗 B將氫氧化鈉溶液滴入稀鹽酸溶液發(fā)生中和反應(yīng) C常溫下，氫氣在空氣中燃燒 D用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣 解析:實驗室用加熱高錳酸鉀制取氧氣過程中，一直加熱，由此可見該反應(yīng)需要吸熱?；瘜W(xué)化學(xué)化學(xué)化學(xué)內(nèi)內(nèi)1 1千克木炭完全燃燒時放出的熱量為千克木炭完全燃燒時放出的熱量為3.43.410107 7 J J1.71.710107 7 J JA 二、生物體能量的來源和轉(zhuǎn)化 1植物通過 將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存在植物體 內(nèi)的 中，植物通過 將體內(nèi)的有機物分 解，釋放其中的化學(xué)能，部分轉(zhuǎn)化為熱能。 2動物和人從外界 ，并通過消化、吸收等一系 列活動，合成自身有機物，同時貯存化學(xué)能，通過呼吸 作用分解自身有機物，釋放化學(xué)能，部分轉(zhuǎn)化為熱能以 維持 。光合作用光合作用有機物有機物呼吸作用呼吸作用攝取食物攝取食物體溫體溫練一練 3 (1)生物體內(nèi)的能量最終來自 通過 固定 的 。 (2)生命活動所需要的能量直接來自 釋放的能量。綠色植物綠色植物光合作用光合作用太陽能太陽能呼吸作用呼吸作用 三、核能的利用 1獲得核能的途徑： 和 。 (1)重核裂變：質(zhì)量較大的原子核在 轟擊下分裂成2個 ，并釋放出 的過程。 (2)鏈式反應(yīng)：裂變過程釋放出新的中子，這些中子若 轟 擊 ，導(dǎo)致其他重核繼續(xù)裂變。 (3)應(yīng)用在原子彈和核反應(yīng)堆上：原子彈是將核能瞬間釋放， 而核反應(yīng)堆是核能在人為控制的情況下逐漸釋放，可用于 核電站、潛艇和航空母艦。 (4)輕核聚變：在超高溫度下，2個質(zhì)量 的原子核結(jié)合成 質(zhì)量 的新核，同時釋放出能量的過程。聚變需要很高 的溫度，所以也叫 反應(yīng)。氫彈是根據(jù) 的原理 制造的。裂變裂變聚變聚變中子中子新原子核新原子核能量能量繼續(xù)繼續(xù)其他重核其他重核較小較小較大較大熱核熱核聚變聚變 2核能的和平利用核電站 (1)工作流程：利用原子核裂變時產(chǎn)生的大量熱量，使水變成 水蒸氣，推動汽輪機運轉(zhuǎn)，再帶動發(fā)電機發(fā)電。 (2)核電站中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化： 電能。 3放射線及其應(yīng)用 (1)原子核的 和 都會產(chǎn)生一些放射性物質(zhì)，這些物質(zhì)的 原子核內(nèi)部會向外輻射出肉眼看不見的、能量很高的射線，如 射線、射線、X射線、射線等。 (2)大量放射線對人畜會造成很大的傷害。如：建造核電站通常要 修建很厚的水泥防護層，防止放射線外泄而造成放射線污染。 (3)較小量的射線可以為人類做許多事。如：利用射線可以對機 械設(shè)備進行探傷；可以使種子變異，培育出新的優(yōu)良品種；可 以治療腫瘤等疾病。核能核能內(nèi)能內(nèi)能機械能機械能聚變聚變裂變裂變練一練 4 (1)(2011湖州)2011年3月11日，日本東部近海發(fā)生9級地 震，引起福島核電站部分機組相繼爆炸。經(jīng)專家判斷， 爆炸是由于氫氣在高溫下與氧氣反應(yīng)引起。當前核電 站獲得核能的途徑是 (選填“輕核聚變”或 “重核裂變”)。 (2)(2011義烏)2011年3月11日，日本地震使福島第一核電 站發(fā)生核泄漏，引起人們的恐慌。這是因為核材料中有 一些 性物質(zhì)，這些物質(zhì)產(chǎn)生的放射線大量作用于 人畜時會造成很大的傷害。 重核裂變重核裂變放射放射 四、能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律 1能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律：能量既不會 ，也不會 ， 它只會從 轉(zhuǎn)化為 或從 轉(zhuǎn) 移到 ，而能的總量 。它是自然界最 普遍、最重要的基本定律之一，是人們認識自然和改造自 然的重要科學(xué)依據(jù)。消滅消滅創(chuàng)生創(chuàng)生一種形式一種形式另一種形式另一種形式一個物體一個物體另一個物體另一個物體保持不變保持不變 2“永動機”違背了 定律，所以不可能成功。 3能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有一定的 ：自然界事物的運動和變化都必須遵循能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，但符合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的事件卻不一定能發(fā)生。能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移，都是有方向性的。例如：煤炭可以通過燃燒將 轉(zhuǎn)化成 ，但不可能將內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲藏起來；又如內(nèi)能的轉(zhuǎn)移的方向是從 物體到 物體，不能相反。我們是在能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中利用能源，并且，不是什么能量都可以利用，也不是什么東西都可以成為能源，有的能量(如內(nèi)能)一旦耗散，便不可再利用，所以，我們要節(jié)約能源。能量的轉(zhuǎn)化和守恒能量的轉(zhuǎn)化和守恒方向性方向性化學(xué)能化學(xué)能內(nèi)能內(nèi)能高溫高溫低溫低溫練一練 5 (1)下圖表示撐桿跳高運動的幾個階段：助跑、撐桿起跳、越橫 桿。在這幾個階段中能量的轉(zhuǎn)化情況是：助跑階段，運動員消耗體內(nèi)的化學(xué)能助跑階段，運動員消耗體內(nèi)的化學(xué)能 ( (選填選填“大于大于”、 “ “小于小于”或或“等于等于”) )運動員撐桿獲得的動能。運動員撐桿獲得的動能。撐桿起跳階段，運動員的撐桿起跳階段，運動員的 增加。增加。運動員越過橫桿后，運動員將運動員越過橫桿后，運動員將 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 。大于大于重力勢能重力勢能重力勢能重力勢能動能動能 (2)2005年10月12日9時，運載“神六”飛船的火箭點火升空，騰飛的火箭相對于 是運動的；飛船在太空中通過噴氣來實現(xiàn)變軌(改變運行高度、方向)，這是因為 ；飛船降落時，返回艙與大氣劇烈摩擦，表面溫度急劇升高，這是機械能轉(zhuǎn)變?yōu)?能。地面或地面上的物體地面或地面上的物體力能改變物體的運動狀態(tài)、力的作用是相互的力能改變物體的運動狀態(tài)、力的作用是相互的熱或內(nèi)熱或內(nèi)熱點聚焦 深度剖析要點提示: 內(nèi)能即熱能，是物體內(nèi)部大量粒子做熱運動所具有的 能。改變內(nèi)能的方法有做功和熱傳遞，做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能是等效的。 熱點一改變內(nèi)能的方法熱點一改變內(nèi)能的方法 典例分析 1 如圖所示的做法中，屬于用做功的方法改變物體內(nèi)能的是()解析解析: :壓縮空氣時，有力作用壓縮空氣時，有力作用 在活塞上，同時活塞對筒內(nèi)的在活塞上，同時活塞對筒內(nèi)的 氣體有壓力，并且在壓力的方氣體有壓力，并且在壓力的方 向上通過了一定的距離，因此向上通過了一定的距離，因此 活塞對氣體做了功，結(jié)果棉花活塞對氣體做了功，結(jié)果棉花 燃燒起來，是做功改變了物體燃燒起來，是做功改變了物體 的內(nèi)能。湯勺放在熱湯中，是的內(nèi)能。湯勺放在熱湯中，是 熱湯向湯勺傳遞了熱量。食品熱湯向湯勺傳遞了熱量。食品 放入電冰箱，是食品將熱量傳放入電冰箱，是食品將熱量傳 給電冰箱。熱水器放在太陽下，給電冰箱。熱水器放在太陽下， 是太陽將熱量傳給熱水器，這是太陽將熱量傳給熱水器，這 三種都是熱傳遞改變內(nèi)能。三種都是熱傳遞改變內(nèi)能。答案答案A對點訓(xùn)練 1在下面的四幅圖中，屬于利用熱傳遞改變物體內(nèi)能的是( )解析解析: :前面三種是用做功來改變物體的內(nèi)能，前面三種是用做功來改變物體的內(nèi)能，D D項是通過項是通過 高溫的火焰，將熱量傳遞給水，使水溫升高。故選高溫的火焰，將熱量傳遞給水，使水溫升高。故選D D。答案答案: :D熱點二核電站要點提示: 考查獲取核能的兩種方法和對核電站的基本認識。 典例分析 2 關(guān)于核能的獲取，下列說法正確的是() A核反應(yīng)堆就是利用原子核裂變時，在極短的時間內(nèi)釋放出 大量核能的裝置 B重核裂變和輕核聚變是獲得核能的兩種方法 C核電站可以使核能直接轉(zhuǎn)化成電能 D目前核電站的反應(yīng)堆中發(fā)生的是可控制的核聚變 解析: 獲得核能的途徑是重核裂變和輕核聚變。核電站是和平利 用核能的裝置，目前的核電站利用的是重核裂變，其主要組成部分為核反應(yīng)堆，是通過控制，使原子核的裂變得以緩慢進行而釋放出核能。這些核能先轉(zhuǎn)化為蒸汽的內(nèi)能，再通過汽輪機，帶動發(fā)電機進行發(fā)電而轉(zhuǎn)化為電能。 答案:B對點訓(xùn)練 2(2010荊州)據(jù)報道，荊州市的松滋有望繼通山縣之后建設(shè)湖北省的第二座核電站，下列有關(guān)說法正確的是( ) A核能和石油一樣，屬于可再生能源 B核電站是利用核裂變釋放的核能來發(fā)電的 C核電站是利用核聚變釋放的核能來發(fā)電的 D核電站發(fā)電和原子彈爆炸時發(fā)生的鏈式反應(yīng)，都是不加控 制的 解析: 核能和石油屬于不可再生能源，由于核聚變釋放核能的過程不易控制，目前核電站是利用核裂變釋放的核能來發(fā)電。故選B。 答案:B熱點三能量轉(zhuǎn)化與守恒定律 要點提示: 能量轉(zhuǎn)化與守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是人們認識自然和改造自然的重要科學(xué)依據(jù)。在能量的形式發(fā)生相互轉(zhuǎn)化的過程中，某種形式的能量減少了多少，其他形式的能量定會增加多少。 典例分析 3 關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，下列說法正確的是() A能量只能從能量多的物體向能量少的物體轉(zhuǎn)移 B內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機械能，機械能也可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C能量只能從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式 D能量可以從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式，但轉(zhuǎn)化前 后，能量的總量會減少答案答案: :B B對點訓(xùn)練 3電動機通電后，電動機帶動其他機器運轉(zhuǎn)，一段時間后，電動機的外殼就會變得燙手。下列關(guān)于此過程中能量轉(zhuǎn)化和守恒的說法，正確的是( ) A電能全部轉(zhuǎn)化為機械能，總能量守恒 B電能大部分轉(zhuǎn)化為機械能，小部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總能量守 恒 C電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能守恒 D電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能，機械能守恒 解析: 電動機帶動其他機器運轉(zhuǎn)，說明電能轉(zhuǎn)化為機械能了，同 時，電動機的外殼變得燙手，說明一部分的電能轉(zhuǎn)化為熱能 了。根據(jù)能量守恒定律，總能量守恒。 答案:B實驗探究 典例分析 4 在一定體積的10%的氫氧化鈉溶液中滴加10%的 鹽酸，反應(yīng)中溶液的溫度與加入鹽酸的體積變化如下：加入鹽酸體積V/mL2468101214161820測得溶液溫度t/15.219.622.026.028.226.725.724.723.722.9(1)試繪出溶液的溫度與加入鹽酸的體積之間的變化關(guān)系曲線。:(1):(1)如圖，起點、最高點和終點等點表示要正確，曲線如圖，起點、最高點和終點等點表示要正確，曲線 要光滑要光滑對點訓(xùn)練 4在做氫氧化鈉的性質(zhì)實驗時，甲同學(xué)將稀鹽酸滴入盛有氫氧化 鈉固體的試管中，觸摸試管有灼熱感，于是他得出結(jié)論：氫氧 化鈉與稀鹽酸反應(yīng)會放出熱量，但是乙同學(xué)提出異議，熱量不 一定是氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)放出的。 (1)你認為乙同學(xué)提出異議的理由是：_。 (2)針對乙同學(xué)提出的異議，請你和甲乙同學(xué)一起對上述實驗進 行探究。 猜想：氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)放出熱量。 實驗設(shè)計：可能用到的藥品和儀器有：燒杯，膠頭滴管，溫度 計，玻璃棒，氫氧化鈉固體，稀鹽酸，蒸餾水。氫氧化鈉固體溶于水放熱氫氧化鈉固體溶于水放熱實驗過程(請補充完成下表)：猜想：氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)放出熱量。實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論步驟一：取適量的氫氧化鈉固體放入燒杯中，加入適量的蒸餾水，然后用玻璃棒攪拌，_步聚二：_，再將適量的稀鹽酸加入步驟一所得溶液中，振蕩，然后按步驟一所填內(nèi)容進行操作氫氧化鈉與氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)稀鹽酸反應(yīng)會放出熱量會放出熱量實驗設(shè)計：可能用到的藥品和儀器有：燒杯，膠頭滴管，溫度實驗設(shè)計：可能用到的藥品和儀器有：燒杯，膠頭滴管，溫度 計，玻璃棒，氫氧化鈉固體，稀鹽酸，蒸餾水。計，玻璃棒，氫氧化鈉固體，稀鹽酸，蒸餾水。用溫度計測所得溶液的溫度用溫度計測所得溶液的溫度測鹽酸的溫度與氫氧測鹽酸的溫度與氫氧化鈉溶液的溫度相同化鈉溶液的溫度相同溶液的溫度逐漸升高，放溶液的溫度逐漸升高，放置后溶液的溫度逐漸降低置后溶液的溫度逐漸降低溶液的溫度逐漸升高溶液的溫度逐漸升高易錯警示 典例分析 5 不同的自然現(xiàn)象往往遵循同一種科學(xué)規(guī)律。例如：跳傘運動員從空中徐徐下降；剎車后，水平路面上的公交車逐漸減速靠站。這些現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化的共性是() A物體的勢能會轉(zhuǎn)化為動能 B能量之間可以相互轉(zhuǎn)化 C物體的重力勢能可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能 D物體的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能D考點掃描考試內(nèi)容考試要求1.內(nèi)能知道克服摩擦力做功與物體內(nèi)能改變的關(guān)系a知道做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種途徑a 知道在熱傳遞過程中用熱量來量度內(nèi)能的變化a舉例說明化學(xué)能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化a說明人體能量來源及其轉(zhuǎn)化b說明生物體能量的來源及其轉(zhuǎn)化b2.核能的利用知道裂變和鏈式反應(yīng)a知道聚變和熱核反應(yīng)a知道放射線及其應(yīng)用a知道核電站是利用核裂變的原理來工作的a3.能量的轉(zhuǎn)化與守恒舉例說明能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律a舉例說明能量的轉(zhuǎn)化與傳遞有一定的方向性a通過對能量轉(zhuǎn)化與守恒定律發(fā)現(xiàn)史的學(xué)習(xí)，領(lǐng)悟科學(xué)思想 科學(xué)精神c知識結(jié)構(gòu)