中考科学复习 第18课时 能量的转化与守恒

第18课时 能量的转化与守恒

,微课导图)

,核心知识)

核能(九上P119－121)

1．原子、原子核：原子由__原子核__和__电子__(带负电)组成，原子核由__中子__(不带电)和__质子__(带正电)组成。

2．核能：原子核分裂或聚合时释放出的能量。

3．核裂变：用中子轰击较重的__原子核__，使其裂变为较轻原子核的一种核反应。 4．核聚变：使较轻原子核结合成为较重的原子核从而释放巨大核能的一种核反应。 5．核能的优点和可能带来的问题。

(1)核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能源，而且用料省，运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境有污染的物质，核电是一种比较清洁的能源。

(2)利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。 热效率(九上P107－108)

1．燃料的热值

(1)燃料燃烧过程中的能量转化：燃料燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，物体的__化学__能转化为周围物体的__内__能。

(2)燃料的热值

①定义：__燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比__，叫做这种燃料的热值。用符号“q ”表示。 ②热值的单位是__J/kg __，读作__焦耳每千克__。还要注意，气体燃料有时使用J/m 3，读作焦耳每立方米。 2．热效率

(1)用来做__有用__功的那部分热量与燃料__完全__燃烧放出的热量__之比__。 (2)η＝W 有用

Q

。

能量的转化与守恒(九上P124－129)

1．自然界有多种形式的能量，在一定条件下，能量可以从一种形式__转化__为另一种形式，能量可以从一个物体__转移__到另一个物体。

2．能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会__产生__，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从__一

个物体转移到另一物体__，而在转化和转移的过程中，能的__总量保持不变__。

3．能量转化具有方向性。

4．“永动机”永远不可能实现，因为它违背了__能量守恒定律__。

,考点突破)

核能及其应用

【例1】(2017绵阳中考)目前世界上很多国家把核能发电当做解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识，正确的是()

A．核能是可再生能源

B．核能发电是利用原子核裂变释放的核能

C．核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能

D．核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同

【解析】核能一旦利用，短时间不能再生，故核能是不可再生能源；目前人类利用的核能发电是利用原子的核裂变释放的核能；核能发电释放的核能是在可控的条件下缓慢进行的核裂变过程，而原子弹爆炸释放核能的过程是不可控的核裂变过程，故答案选B。

【答案】B

1．(2017成都中考)关于原子核、核能，下列说法正确的是( C )

A．原子核由质子和电子组成

B．原子核由中子和电子组成

C．核电站利用核裂变获得核能

D．核能是可再生能源

2．为缓解电力紧张的状况，开发利用新能源，我国陆续建成了一些核电站。关于核电站，下列说法正确的是( D )

A．核电站产生的核废料对环境无污染，可以随意处置

B．核反应堆中发生的是不可控制的核裂变

C．核电站使用的核燃料是石油或天然气

D．核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能

3．核电站是利用铀核在__裂变__(选填“裂变”或“聚变”)时释放的能量来发电，在核反应堆中，发生的链式反应是__可控__(选填“可控”或“不可控”)的。

热效率

【例2】(2017枣庄中考)新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气。如果每瓶中装入10 kg液化气，液化气的

热值取4.2×107 J/kg ，则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是____J ，若放出的热量有40%被水吸收，在标准大气压下可把____kg 的水从20 kg 加热至沸腾。[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)]

【解析】(1)整瓶液化气完全燃烧释放热量：Q 放＝mq ＝10 kg ×4.2×107 J/kg ＝4.2×108 J ；(2)由题可知，水吸收的热量：Q

吸＝Q 放×40%＝4.2×10

8 J ×40%＝1.68×108 J ，由

Q

吸＝c 水m 水(t －t 0)，得水的质量：m 水＝

Q 吸

c 水（t －t 0）＝ 1.68×108 J

4.2×103 J/（kg·℃）×（100 ℃－20 ℃）

＝500 kg 。 【答案】4.2×108；500

4．(2017枣庄中考)如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是( B )

A ．25%

B ．35%

C ．40%

D ．75%

5．(2017绵阳中考)菜油最适宜的烹饪温度在150 ℃至180 ℃之间。用天然气将质量为0.02 kg 的菜油从室温20 ℃加热到170 ℃，天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收。则菜油吸收了__6×103__J 热量，燃烧了__2.5×10－

4__m 3的天然气。[取c 菜油＝2.0×103 J ·(kg·℃)－1，天然气的热值为4×107 J/m 3]

6．(2017连云港中考)2017年5月18日，中国宣布对南海可燃冰试采实现稳定产气，引发世界各国高度关注，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的近20倍，若1 kg “可燃冰”完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可以使__4__000__kg 水的温度升高50 ℃，已知c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q 可燃冰 ＝8.4×108 J/kg 。

能量的转化与守恒

【例3】(2017菏泽中考)核电站发电流程如图所示，其能量转化过程为：核能→内能→____能→电能。

【解析】根据核电站发电流程图，核反应堆工作时释放能量使水汽化，从而推动蒸汽轮机带动发电机发电，其能量转化过程为核能→内能→机械能→电能。

【答案】机械

7．(2017连云港中考)发电机的工作原理是__电磁感应现象__，它能将__机械__能转化为__电__能，田湾核电站是利用核__裂变__(选填“裂变”或“聚变”)产生的能量发电的。

8．(2017常熟二模)各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的。如图按能量转化的顺序，排列正确的是( C )

,①树林) ,②太阳) ,③燃煤电厂),④空调) A．①②③④ B．②③④①

C．②①③④ D．①③④②

9．(长沙中考)2016年5月6日，长沙磁悬浮列车试运行，让中国成为世界上少数几个掌握中低速磁悬浮列车

技术的国家之一。磁悬浮列车有很多优点，爬坡能力也比传统轨道交通工具强，所以在设计轨道时可以做大“节能坡”，充分利用列车在上下坡时的机械能转化以达到__节约能源__的目的。当磁悬浮列车从“节能坡”上向下运动时，__重力势__能转化为动能。

,备考攻略)

1.(2017岳阳中考)随着人们的生活水平的提高，汽车走进千家万户。关于小汽车涉及的知识说法正确的是( B )

A．用甘油做发动机的冷却剂

B．发动机做功冲程将内能转化为机械能

C．精心保养可使发动机的效率达到100%

D．排出的尾气对环境没有任何污染

2．(常熟中考)世界上还有许多欠发达地区至今用不上电。美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮 LED 灯。该过程中的能量转化形式是( A )

A．动能→电能→化学能→光能

B．电能→动能→化学能→光能

C．动能→电能→光能→化学能

D．电能→动能→光能→化学能

3．和平与发展是当今世界的主流，但是也存在某些不安定因素，加强国防建设很有必要，下列有关说法正确的是( B )

A．第二次世界大战末的1945年8月6日美国在日本广岛投掷原子弹，原子弹是利用核聚变的原理制成的B．1976年6月17日，我国第一颗氢弹爆炸成功，氢弹的威力比原子弹更大，氢弹是利用核聚变的原理制成

的

C．我国的第一座核电站是浙江嘉兴的秦山核电站，核电站是利用核聚变获得的能量来发电的

D．核电非常清洁，没有污染

4.

(2017东营中考)2017年5月18日，我国首次海域可燃冰(天然气水合物)试采成功，实现了历史性突破。可燃

冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中，是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水。根据测算，1 m3可燃冰可以分解释放出160 m3以上的天然气。完全燃烧5 m3可燃冰产

生的热量至少为__2.56×1010__J__(天然气的热值为3.2×107J/m3)。试写出可燃冰具备的两条优点__热值大__、__

污染小__。

5.

(2017盐城中考)如图所示，小明在燃烧皿中放入10 g酒精，点燃后对质量为200 g的水加热，充分燃烧后，水温升高30 ℃。已知水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)，此过程中水吸收的热量为__2.52×104__J，水的内能__增

大__(选填“增大”或“减小”)。该实验计算得到的酒精热值明显偏小，其原因是__酒精没有完全燃烧或酒精燃

烧放出的热量没有完全被水吸收__。

6．(2017黄石中考)某品牌太阳能热水器内装有50 kg的水，阳光照射一段时间后，热水器中的水从15 ℃升高到55 ℃，热水器中的水吸收的太阳能为__8.4×106__J；同样的水改用电加热，则消耗的电能为__2.33__kW·h。

[已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，热水器热散失忽略不计]

7．(2017黔西南中考)某学校锅炉用天然气作燃料给水加热。已知天然气的热值为4.0×107J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)(不计热量损失)。

(1)完全燃烧4.2 m3的天然气可以获得多少热量？

(2)这些热量可以使1 000 kg的水从30 ℃升高到多少摄氏度？

解：(1)Q＝Vq＝4.2 m3×4.0×107 J/m3＝1.68×108 J；

(2)t＝Q吸

cm＋t0＝

1.68×108 J

4.2×103 J/（kg·℃）×1 000 kg

＋30 ℃＝70 ℃。

答：(1)完全燃烧4.2 m3的天然气可以获得1.68×108 J热量；(2)这些热量可以使1 000 kg的水从30 ℃升高到70 ℃。

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