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文檔簡介
1、科學復習資料能與能源l 【生活實例】汽車靠動能在公路上奔馳;電風扇靠電能運轉(zhuǎn);輕軌火車靠動能前進;我們之所以要進食,是因為我們要把食物內(nèi)儲有的化學能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能,為我們補充能量。l 能以不同形式存在,如光、熱、聲音等。l 光能:電燈、手電筒、電視機等都會放出光能。太陽就是一個巨大的發(fā)光體,它向外釋放出大量的光能。l 熱能:電爐、電熱器、燃氣灶等器具工作時會放出熱能。熱能可使受熱物體溫度升高。l 電能:電能從發(fā)電站通過電纜輸送到用戶。工廠里的機器、辦公室中的設備及家庭中的器具大多數(shù)使用電能。我們的生活已經(jīng)越來越離不開電能了。l 聲能:被敲擊的鐘或鼓會放出聲能。聲音越大,放出的聲能越多。l 動能:飛
2、馳中的快艇、跑動中的動物等都具有動能。物體運動的速度越大,具有的動能越大。l 勢能:打樁機的汽錘升得越高,具有的勢能越大。此外,物體受壓或被拉長時(例如彈簧),也儲存著勢能。l 化學能:樹木、煤、石油等物質(zhì)都儲存著大量的化學能。當它們?nèi)紵龝r,化學能就會轉(zhuǎn)化成其他形式的能,例如光能和熱能。l 能的存在有各種不同的形式,其中包括光能、熱能、電能、聲能、動能、勢能和化學能等。l 能可以由一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式。如:儲存在酒精內(nèi)的化學能光能+熱能;快速搓動雙手,動能熱能+聲能;動能(搖動罐子)聲能;勢能(鉤碼升高)動能(鉤碼運動)勢能;化學能(酒精)光能+熱能(火焰釋放)動能;動能(上緊發(fā)條)勢能(
3、儲在發(fā)條內(nèi))動能等。l 利用某些裝置把能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,這些裝置稱為能的轉(zhuǎn)化器。l 利用能的轉(zhuǎn)化器可以把能從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式。l 不同形式的能可以相互轉(zhuǎn)化,而同一形式的能可以發(fā)生轉(zhuǎn)移,比如熱能。l 熱可以從高溫的地方傳到低溫的地方。l 空氣是由多種氣體組成的。l 當氣體中的粒子受熱時,它們的運動速度加快,同時粒子間的距離會增大。氣體受熱膨脹后,它的密度相對地比四周氣體的密度小。l 密度較小的熱空氣向上移動,而密度較大的冷空氣向下移動,于是便形成對流。l 當水受熱時,粒子間的距離增大,熱水因而膨脹,同時密度變得比冷水小。密度較小的熱水向上升,而密度較小的冷水向下流回補充,形成
4、對流。l 在液體中,熱是以對流的方式傳遞的。l 固體中的粒子是有秩序地緊密排列在一起的,它們只能在固定的位置附近振動。l 熱在固體中能從高溫的一端傳遞到低溫的一端,這種熱傳遞的方式稱為傳導。l 固體受熱時,固體粒子會振動得更劇烈,它們通過碰撞,影響相鄰的粒子,使它們振動加劇,受影響的范圍逐漸擴大,熱也逐漸傳至低溫的地方。l 熱的傳導和對流都需要在介質(zhì)中進行。l 沒有實物粒子存在的環(huán)境稱為真空。l 熱的傳導是通過粒子的振動而傳遞的;熱的對流是通過粒子的自由移動而傳遞的。l 在空氣中熱能也可以通過輻射傳遞,例如當我們圍著篝火取暖時,篝火放出的熱主要就是通過輻射傳給我們的身體。l 不同物質(zhì)的導熱性能
5、不同。l 金屬的導熱性能較好,稱為熱的良導體;非金屬的導熱性能較差,稱為熱的不良導體。l 不同導熱體的導熱性能不盡相同。l 傳導與對流均可在水中發(fā)生,但以對流為主。當上部的水受熱時,熱只能通過傳導向下傳遞。水是熱的不良導體。l 傳導與對流均可在空氣中發(fā)生,但以對流為主??諝獾膶嵝阅茌^差。l 皮毛間儲藏的空氣為動物保暖。l 鳥類利用羽毛保暖;鯨的身體表面沒有羽毛和皮毛,但它們的皮下有很厚的脂肪,幫助它們保暖。l 皮毛和羽毛的空間里藏有空氣,而空氣是不良的熱導體,因此可以減少熱的傳導。l 隔熱體所藏的空氣越多,保溫能力越強,因此人類利用皮草、羽絨和棉花等物質(zhì)作為制造御寒衣服的材料。l 能可以經(jīng)生
6、物或非生物進行轉(zhuǎn)化。l 自然界中本來就有的各種形式的能源稱為一次能源。如太陽能、水能、風能、海洋能、地熱能、核能等。石油、煤、天然氣等礦物都是由古生物所蓄積的太陽能,也屬于一次能源。l 凡是由一次能源經(jīng)過轉(zhuǎn)化或加工制造而產(chǎn)生的能源被稱為二次能源。如液化氣、煤氣、焦炭、電能、蒸汽等。l 人們對一次能源又進一步加以分類。凡是可以不斷得到補充或能在較短周期內(nèi)再產(chǎn)生的能源稱為再生能源,反之稱為非再生能源。l 世界上大量消耗的石油、天然氣、煤和核能等稱為常規(guī)能源。新能源是相對于常規(guī)能源而言的,泛指太陽能、風能、地熱能、海洋能、潮汐能和生物質(zhì)能等。新能源的開發(fā)與利用還處于研究發(fā)展階段。由于新能源大多數(shù)是可
7、再生能源,且資源豐富,分布廣闊,是未來的主要能源之一。l 木炭、煤、汽油、酒精、煤氣、液化氣和煤油等都蘊藏著大量化學能,燃燒時儲存在里面的化學能會轉(zhuǎn)化成熱能和光能,我們把這些物質(zhì)稱為燃料。l 燃料蘊藏著大量化學能,燃燒時會放出熱能和光能。l 使用燃料時,我們必須注意安全。因為一旦能的轉(zhuǎn)化失去控制,便會造成重大的傷害。l 【開發(fā)的新能源】太陽能:在太陽能發(fā)電站,太陽能把水加熱,產(chǎn)生的蒸汽能驅(qū)動渦輪,從而帶動發(fā)電機產(chǎn)生電力。l 風能:風和水流一樣具有動能。刮風時,風可以驅(qū)動風力發(fā)電站的巨大風力渦輪機,從而帶動發(fā)電機產(chǎn)生電力。因為風速常常改變,因此風力發(fā)電所產(chǎn)生的電能并不穩(wěn)定。l 潮汐能:漲潮或退潮
8、時,海水通過管道驅(qū)動渦輪,從而帶動發(fā)電機產(chǎn)生電力。l 核能:少量核燃料就能夠釋放巨大的能量,減少運送燃料的成本。核能發(fā)電站利用核反應所放出的熱能把水加熱,產(chǎn)生的蒸汽能驅(qū)動渦輪,從而帶動發(fā)電機產(chǎn)生電力。但是核燃料和核廢料都會放出危險的核輻射。l 地熱能:地殼中有熾熱的巖層,蘊藏著大量的熱能,稱為地熱能。只要往熾熱的巖層灌水,地熱就會把水加熱,產(chǎn)生的蒸汽能驅(qū)動渦輪,從而帶動發(fā)電機產(chǎn)生電力。l 我們必須節(jié)約能源和開發(fā)其他能源,來減輕對化石燃料的需求。水與生命l 在自然界中有液態(tài)的水,固態(tài)的水(冰),還有氣態(tài)的水(水汽)。從其存在的空間上來看,自然界中的水可以分為三大類:海洋水、陸地水和大氣水。其中海
9、洋水占了地球上全部水量的96.5%。l 自然界中的水可分為咸水和淡水。海水中含有大量的鹽類物質(zhì),所以海水屬于咸水,它不能直接飲用,也不能直接作為農(nóng)業(yè)灌溉用水。人類能夠直接利用的也只是地下水、江河湖水等為數(shù)不多的淡水。l 附:表格海洋水96.5%冰川1.74%地下水1.69%河湖水0.014%土壤水0.001%大氣水0.001%生物水0.001%l 人類可以直接利用的淡水只占地球總水量的1%還不到。l 沉淀+過濾:懸浮顆粒l 蒸餾:已溶解物質(zhì)l 加氯消毒:微小生物l 物質(zhì)凝固時的溫度稱為凝固點,同一種物質(zhì)的凝固點和熔點相同。l 冰熔化水l 水沸騰水蒸氣l 水凝固冰l 水蒸氣液化水l 冰升華水蒸氣
10、l 水蒸氣凝華水l 蒸發(fā)過程可以在任何環(huán)境和溫度下進行。下列因素可以加快水蒸發(fā)的快慢:(a)溫度高;(b)空氣流通;(c)液面面積大;(d)濕度小;(e)液體易蒸發(fā)。l 植物的蒸騰作用類似于蒸發(fā),是植物體內(nèi)的水分以水蒸氣的形式向大氣散發(fā)的過程。依靠蒸騰作用,植物可以在高溫下有效地降低葉片溫度,同時又可以將根部的水“拉起”,有利于水的吸收和運輸,也有利于營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的運輸。l 造成水污染的主要原因是:(a)城市生活污水;(b)農(nóng)藥和化肥;(c)工業(yè)“三廢”(廢渣、廢液、廢氣)。l 人類活動會破壞水質(zhì),造成水體污染。l 水質(zhì)污染會危害人類。保護水源不被污染是我們每個公民的神圣職責。l 自然界里的
11、水都含有雜質(zhì),例如懸浮的微粒、微小生物和溶解的物質(zhì)等。要把水凈化,我們可以利用過濾法,除去懸浮的微粒,再加入氯氣,殺死微小生物。l 自來水廠通過沉淀、過濾、消毒等過程生產(chǎn)自來水。空氣與生命l 空氣中的成分:氮78%;二氧化碳0.03%;稀有氣體0.94%;氧21%;水汽和其他微粒。l 空氣是由多種氣體組成的。主要的氣體是氮氣和氧氣,其他的是二氧化碳、水汽和一些稀有氣體(氦氣,氖氣,氬氣,氪氣,氙氣,氡氣)。l 檢驗二氧化碳:澄清石灰水(變渾濁);碳酸氫鹽指示劑(變黃)。l 空氣:帶火星木條(復燃)l 水:干燥的氯化鈷試紙l 淀粉:碘液l 食物在空氣中燃燒時,會放出熱量,并且生成水和二氧化碳。l
12、 燃燒有三項不可缺少的條件:可燃物,氧氣,溫度(達到著火點)??扇嘉锶急M,氧氣不足,溫度降低至著火點以下,燃燒便會停止。l 綠色植物通過光合作用制造淀粉。l 綠色植物進行光合作用的過程可以用下列文字表達式表達:二氧化碳+水淀粉+氧氣(條件:葉綠素和光)l 氧氣用于呼吸作用和助燃;二氧化碳用于光合作用和滅火器;氮氣用于冷藏。l 在細胞內(nèi),氧氣和事物產(chǎn)生反應的過程叫做呼吸作用。在這個過程中,貯藏在食物內(nèi)的能量會轉(zhuǎn)化成生物體的能量,并會產(chǎn)生二氧化碳和水。因此,呼出的氣體中的二氧化碳和水汽比大氣中的多,溫度也較高。l 肺是動物體氧氣和二氧化碳交換的場所。l 含有葉綠素的植物可以利用光能將二氧化碳和水化合成為有機物。這個過程叫做光合作用。l 光合作用和呼吸作用有助于大氣中氣體的成分保持相對平衡。(光合作用氧氣呼吸作用二氧化碳光合作用)l 植物中的綠色物質(zhì)稱為葉綠素。l 呼氣和吸氣是借著膈和肋骨間的肌肉互相配合而進行的。l 吸氣時,膈肌收縮,膈變得平坦,同時肋骨間肌肉收縮,使肋骨向上提升和向外移,這樣,胸腔的體積便會增大,大氣壓就把空氣經(jīng)鼻孔壓入肺內(nèi)。呼氣時,肋骨間肌肉放松,使肋骨降回原來位置,膈肌舒張,膈恢復原來向上拱起的狀態(tài),胸腔的體積便會減小,結果胸腔內(nèi)氣壓增大,肺內(nèi)的氣體會被壓出體外。l 動物呼吸時會放出二氧化碳,并釋放能量,植物的生命
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