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科学复习资料能与能源【生活实例】汽车靠动能在公路上奔驰;电风扇靠电能运转;轻轨火•车靠动能前进;我们之所以要进食,是因为我们要把食物内储有的化学能转换为内能,为我们补充能量能以不同形式存在,如光、热、声音等•光能电灯、手电筒、电视机等都会放出光能太阳就是一个巨大的•发光体,它向外释放出大量的光能热能电炉、电热器、燃气灶等器具工作时会放出热能热能可使受•热物体温度升高电能电能从发电站通过电缆输送到用户工厂里的机器、办公室中•的设备和家庭中的器具大多数使用电能我们的生活已经越来越离不开电能了声能被敲击的钟或鼓会放出声能声音越大,放出的声能越多•动能飞驰中的快艇、跑动中的动物等都具有动能物体运动的速度•越大,具有的动能越大势能打桩机的汽锤升得越高,具有的势能越大此外,物体受压或•被拉长时(例如弹簧),也储存着势能化学能树木、煤、石油等物质都储存着大量的化学能当它们燃烧•时,化学能就会转化成其他形式的能,例如光能和热能能的存在有各种不同的形式,其中包括光能、热能、电能、声能、•动能、势能和化学能等能可以由一种形式转化成另一种形式如储存在酒精内的化学能-光能•+热能;快速搓动双手,动能一热能+声能;动能(摇动罐子)一声能;势能(钩码升高)一动能(钩码运动)一势能;化学能(酒精)一光能+热能(火焰释放)一动能;动能(上紧发条)一势能(储在发条内)一动能等利用某些装置把能从一种形式转化为另一种形式,这些装置称为能的•转化器利用能的转化器可以把能从一种形式转化成另一种形式•不同形式的能可以相互转化,而同一形式的能可以发生转移,比如热•能热可以从高温的地方传到低温的地方•空气是由多种气体组成的•当气体中的粒子受热时,它们的运动速度加快,同时粒子间的距离会•增大气体受热膨胀后,它的密度相对地比四周气体的密度小密度较小的热空气向上移动,而密度较大的冷空气向下移动,于是便•形成对流当水受热时,粒子间的距离增大,热水因而膨胀同时密度变得比冷•水小密度较小的热水向上升而密度较小的冷水向下流回补充,形成对流在液体中,热是以对流的方式传递的•固体中的粒子是有秩序地紧密排列在一起的,它们只能在固定的位置附近振动热在固体中能从高温的一端传递到低温的一端,这种热传递的方式称•为传导固体受热时固体粒子会振动得更剧烈,它们通过碰撞,影响相邻的粒••子,使它们振动加剧受影响的范围逐渐扩大,热也逐渐传至低温的地•方热的传导和对流都需要在介质中进行•没有实物粒子存在的环境称为真空•热的传导是通过粒子的振动而传递的;热的对流是通过粒子的自由移•动而传递的在空气中热能也可以通过辐射传递,例如当我们围着篝火取暖时,篝•火放出的热主要就是通过辐射传给我们的身体不同物质的导热性能不同•金属的导热性能较好,称为热的良导体;非金属的导热性能较差,称•为热的不良导体不同导热体的导热性能不尽相同•传导与对流均可在水中发生,但以对流为主当上部的水受热时,热•只能通过传导向下传递水是热的不良导体传导与对流均可在空气中发生,但以对流为主空气的导热性能较差•皮毛间储藏的空气为动物保暖•鸟类利用羽毛保暖;鲸的身体表面没有羽毛和皮毛,但它们的皮•下有很厚的脂肪帮助它们保暖•皮毛和羽毛的空间里藏有空气,而空气是不良的热导体,因此可以减•少热的传导隔热体所藏的空气越多,保温能力越强因此人类利用皮草、羽绒和•棉花等物质作为制造御寒衣服的材料能可以经生物或非生物进行转化•自然界中本来就有的各种形式的能源称为一次能源如太阳能、水能、•风能、海洋能、地热能、核能等石油、煤、天然气等矿物都是由古生物所蓄积的太阳能也属于一次能源•凡是由一次能源经过转化或加工制造而产生的能源被称为二次能源•如液化气、煤气、焦炭、电能、蒸汽等人们对一次能源又进一步加以分类凡是可以不断得到补充或能在较•短周期内再产生的能源称为再生能源,反之称为非再生能源世界上大量消耗的石油、天然气、煤和核能等称为常规能源新能源•是相对于常规能源而言的,泛指太阳能、风能、地热能、海洋能、潮汐能和生物质能等新能源的开发与利用还处于研究发展阶段由于新能源大多数是可再生能源,且资源丰富,分布广阔是未来的主要能•源之一木炭、煤、汽油、酒精、煤气、液化气和煤油等都蕴藏着大量化学能,•燃烧时储存在里面的化学能会转化成热能和光能,我们把这些物质称为燃料燃料蕴藏着大量化学能,燃烧时会放出热能和光能•使用燃料时,我们必须注意安全因为一旦能的转化失去控制,便会•造成重大的伤害【开发的新能源】太阳能在太阳能发电站,太阳能把水加热,产生•的蒸汽能驱动涡轮,从而带动发电机产生电力风能风和水流一样具有动能刮风时风可以驱动风力发电站的巨大•风力涡轮机,从而带动发电机产生电力因为风速常常改变因此风力•发电所产生的电能并不稳定潮汐能涨潮或退潮时,海水通过管道驱动涡轮,从而带动发电机产•生电力核能少量核燃料就能够释放巨大的能量,减少运送燃料的成本核•能发电站利用核反应所放出的热能把水加热,产生的蒸汽能驱动涡轮,从而带动发电机产生电力但是核燃料和核废料都会放出危险的核辐射地热能地壳中有炽热的岩层,蕴藏着大量的热能,称为地热能只•要往炽热的岩层灌水,地热就会把水加热,产生的蒸汽能驱动涡轮,从而带动发电机产生电力我们必须节约能源和开发其他能源来减轻对化石燃料的需求••水与生命在自然界中有液态的水,固态的水(冰),还有气态的水(水汽)从•其存在的空间上来看,自然界中的水可以分为三大类海洋水、陆地水和大气水其中海洋水占了地球上全部水量的
96.5%自然界中的水可分为咸水和淡水海水中含有大量的盐类物质,•所以海水属于咸水,它不能直接饮用,也不能直接作为农业灌溉用水人类能够直接利用的也只是地下水、江河湖水等为数不多的淡水附表格•海洋水冰川
96.5%地下水
1.74%河湖水
1.69%土壤水
0.014%大气水
0.001%生物水
0.001%人类可以直接利用的淡水只占地球总水量的还不到•
0.001%沉淀+过滤悬浮颗粒1%•蒸憎已溶解物质•加氯消毒微小生物•物质凝固时的温度称为凝固点,同一种物质的凝固点和熔点相同•冰—熔化—■水•水一沸腾一水蒸气•水一■凝固—冰•水蒸气—液化—水•冰一升华一水蒸气•水蒸气―凝华一水•蒸发过程可以在任何环境和温度下进行下列因素可以加快水蒸•发的快慢;温度高a空气流通;b液面面积大;;c湿度小d液体易蒸发植e物的蒸腾作用类似于蒸发,是植物体内的水分以水蒸气的形式向大•气散发的过程依靠蒸腾作用,植物可以在高温下有效地降低叶片温度,同时又可以将根部的水〃拉起〃,有利于水的吸收和运输,也有利于营养物质在体内的运输造成水污染的主要原因是•城市生活污水;;a农药和化肥b工业三废废渣、废液、废气©人类活动会破坏水质,造成水体污染•水质污染会危害人类保护水源不被污染是我们每个公民的神圣职责•自然界里的水都含有杂质,例如悬浮的微粒、微小生物和溶解的物质•等要把水净化,我们可以利用过滤法,除去悬浮的微粒,再加入氯气杀死微小生物•自来水厂通过沉淀、过滤、消毒等过程生产自来水•空气与生命空气中的成分氮二氧化碳;稀有气体;氧•水汽和其他微粒78%;
0.03%
0.94%21%;空气是由多种气体组成的主要的气体是氮气和氧气,其他的是二氧•化碳、水汽和一些稀有气体(氧气,窗气,瀛气,氯气,鱼气氢气)°•检验二氧化碳澄清石灰水(变浑浊);碳酸氢盐指示剂(变黄)•空气带火星木条(复燃)•水干燥的氯化钻试纸•淀粉碘液•食物在空气中燃烧时,会放出热量,并且生成水和二氧化碳•燃烧有三项不可缺少的条件可燃物,氧气,温度(达到着火点)可•燃物燃尽,氧气不足,温度降低至着火点以下,燃烧便会停止绿色植物通过光合作用制造淀粉•绿色植物进行光合作用的过程可以用下列文字表达式表达二氧化碳•+水-淀粉+氧气(条件叶绿素和光)氧气用于呼吸作用和助燃;二氧化碳用于光合作用和灭火器;氮气用•于冷藏在细胞内,氧气和事物产生反应的过程叫做呼吸作用在这个过程中,•贮藏在食物内的能量会转化成生物体的能量,并会产生二氧化碳和水因此,呼出的气体中的二氧化碳和水汽比大气中的多,温度也较高肺是动物体氧气和二氧化碳交换的场所•含有叶绿素的植物可以利用光能将二氧化碳和水化合成为有机物这•个过程叫做光合作用光合作用和呼吸作用有助于大气中气体的成分保持相对平衡光合•作用一氧气-呼吸作用一二氧化碳一光合作用)植物中的绿色物质称为叶绿素•呼气和吸气是借着膈和肋骨间的肌肉互相配合而进行的•吸气时,膈肌收缩,膈变得平坦,同时肋骨间肌肉收缩,使肋骨向上•提升和向外移,这样,胸腔的体积便会增大,大气压就把空气经鼻孔压入肺内呼气时,肋骨间肌肉放松,使肋骨降回原来位置膈肌舒张,膈恢复原来向上拱起的状态,胸腔的体积便会减小,结果胸腔内气压增大,肺内的气体会被压出体外动物呼吸时会放出二氧化碳,并释放能量,植物的生命活动也需要进行•呼吸作用,在呼吸过程中会放出二氧化碳并释放能量光合作用和呼吸作用使空气中的氧气和二氧化碳含量几乎保持不变虽•然动物和植物在任何时候都进行呼吸作用,但在白天,绿色植物进行光合作用的速度比进行呼吸作用的速度快,而且植物数量比动物多,所以整体而言,大气中的二氧化碳和氧气的含量能保持相对平衡而这•点对自然界中的生物非常重要〃二手烟〃是指吸烟的人所呼出烟雾和香烟本身燃烧时的烟雾的•俗称。