20.2 开发新能源
知识点一 太阳能——永恒的动力之源
1.太阳能的利用
(1)吸收或利用太阳能的四种主要途径
①通过植物的光合作用将太阳能转化和储存起来，再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的形式释放出来。
②通过水分和大气的升腾循环，再通过风、流水、波浪、海流等释放出来。
③被海洋吸收变成海洋的内能。
④被人类采用各种技术直接利用。
(2)直接利用太阳能的方式
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直接利用太阳能的方式
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能量转化
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举例
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光热转换
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太阳能转化为内能
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太阳能热水器、太阳灶等
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光电转换
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太阳能转化为电能
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太阳能电池
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光化转换
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太阳能转化为化学能
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用太阳能制氢，驱动小汽车
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2.太阳能的优缺点
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优点
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缺点
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①十分巨大；②供应时间长；③分布广阔；④无需开采；⑤无污染；⑥取之不尽
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①存在分散；②太阳能功率变化大，不稳定，给正常连续使用造成困难；③转换效率低；④转换系统造价过高
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例1 下列关于太阳能的开发和利用的说法中，正确的是( )
A.太阳能是可供人类利用的一种新能源，它是一次能源
B.化石能源的形成与太阳能无关
C.太阳能安全、清洁，而且不受任何条件限制
D.太阳能巨大且取之不尽用之不竭，所以不需要开发别的能源
解析：太阳能是一种新能源，由自然界直接提供，属于一次能源，故A选项正确；化石能源是指由生物体埋于地下经过千百万年形成的，主要是煤、石油、天然气，这些能源是由太阳能转化而来的，故B选项错误；太阳能清洁无污染，但会受地理、气候条件的限制，故C选项错误；太阳能虽然储量巨大且持久，但在利用上仍然存在技术上的难题，不能满足我们生产、生活对能源的需求，所以还必须努力开发其他的新能源，故D选项错误。
答案：A
知识点二 核能——造福人类的“神火” 精练版P52
原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做原子核能，简称核能。释放核能的方式有两种：一是使原子核发生核裂变；二是使原子核发生核聚变。
1.核裂变：较重的原子核裂变为较轻的原子核，同时释放出巨大的能量，这种现象叫做核裂变。
链式反应：用中子去轰击铀核，铀核会分裂释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会去轰击其他铀核……于是，就导致一系列铀核持续裂变并释放出大量核能，这就是链式反应。
(1)链式反应如果不加控制，在极短时间内就会释放出巨大的核能引起猛烈的爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的。
(2)对链式反应加以控制，使核能缓慢地平稳地释放出来，这便于和平利用，进行核能发电，核反应堆中发生的链式反应就是可以控制的。
2.核聚变——热核反应：较轻的原子核在超高温下聚合成较重的原子核，同时释放出巨大的能量，这种现象叫做核聚变。
核聚变反应要求达到数千万摄氏度的高温，因此，聚变反应又称热核反应。氢弹就是根据氢核聚变的原理制成的。
3.核能的利用——核电站
(1)核电站的发电原理：利用重核裂变的能量来发电。核电站的核心是核反应堆，它以铀为核燃料，反应堆中放出的核能转化为高温高压蒸汽的内能，推动涡轮机转动，带动发电机发电。
(2)核能发电的能量转化为：核能→内能→机械能→电能。
(3)核电站的特点：消耗的燃料少，废渣少，污染小，成本低；特别适合缺少煤、石油、水力资源的地方；需防止放射性物质的泄漏，避免放射性污染。
4.核能的应用前景
(1)核能极大地解决了人类关于能源不足的问题，但铀核发生裂变时，会释放能量，也会产生放射线，如果放射线泄漏到反应堆外面，会对人和其他生物造成伤害，而且伤害十分严重。
(2)核聚变虽然能量巨大，但目前还没有办法和平利用核聚变产生的能量。
(3)核能的利用特点
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核能的优点
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a.核能十分巨大，它能极大地补充人类能源的不足，使用核能可以节约常规能源
b.核能能够解决能源不平衡分布的问题
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核能的缺点
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a.核能属于一次能源，它不可再生
b.核反应堆中会产生核废料，存在核污染，产生核辐射，会对地球生物造成伤害
c.在治理核废料过程中，代价较高
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核电站
应用地域
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a.核电站一般建在能源需求量大，而且能源十分缺乏的地区
b.核电站建在离人群较远的地区，避免对人畜造成伤害
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