新能源和新材料.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第页共NUMPAGES6页第PAGE\*MERGEFORMAT6页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT6页新能源和新材料复习目标熟悉新能源、新材料的开发利用等现代科学技术知识；培养关注时代、关注科技应用的社会责任感，培养勇于探索的创新意识和知识的综合应用能力。知识规律1．新能源目前人类所消耗能源的70％来自矿物(化石燃料)的燃烧，随着社会的发展和人们生活水平的提高，对能源的需求量越来越大，而它对周围环境也将产生越来越大的，影响，且化石燃料终有枯竭之日。解决能源问题，一是要提高民众的节能意识，使用节能新技术、新产品如发展城市煤气、实行城市集中供热和联片供热、推广高效节能的工用和民用燃具?推广招气和太阳灶、开发机动车节能和尾气控制技术等．二是要积极开发再生清洁新能源(绿色能源)，是解决能源枯竭和环境污染的关键．当前新能源主要有：太阳能、核能、风能、海洋能、潮汐能、地热能等。根据我国国情，应大力发展水电和核电。2．新材料材料品种五花八门，琳琅满目，人们可以按照它们的性质不同，初步分为金属材料、无机非金属材料和有机合成高分子材料三大类．也可按照材料粒度的大小分为常规材料和纳米材料。在科学技术高度发达的今天：新材料更成为发展高新技术的重要物质基础。如信息高速公路是通过卫星通讯和光纤通讯来实现的，这就需要各种航天材料和光纤材料。人们早在1991年就发现了超导现象，但直到近年来高温超导材料的面世，才使超导技术在电力(超导电缆输，无电能损耗)、交通(磁力悬浮高速列车)、传感仪器、电脑等领域有了实际应用。各种半导体、陶瓷材料使得电子技术、高温技术得以发展，各种高分子材料丰富着人们的生活。新材料技术已经成为世界高新技术领域国际竞争的焦点之一。以高强度、高韧性、耐磨损、抗腐蚀等特性为代表的高性能结构材料，是当前世界各国高科技竞争的“热点”之一。如使用陶瓷发动机可以把发动机的工作温度从1000℃提高．到1300℃，甚至1500℃以上，热效率从30％提高到50％，重量减轻20％，燃料节省30％～50％。医用生物材料包含种类繁多，用途广泛，在材料工艺中占有重要地位二美国科学家通过基因工程技术建构的一种“工程细菌”可以生产类似弹性、蛋白的聚合物，这种有弹性的蛋白与血管壁是兼容的，因而可用于人造血管。纳米材料是目前新材料研究中最富有活力的关键领域之一，并且对未来社会经济发展有着重要的影响。2000年，中国成功合成出纳米级同轴电缆；在世界上首次发现纳米金属具有超塑延展性，缩短了纳米材料和实际应用的距离。方法指导1．现代社会的飞跃发展，依靠的实质是能源的发展和开发，对现有能源的合理利用。所谓能源危机问题实际上是现有的几种工作机的能源问题。人类利用能量是为了做功，能化为功要有合适的装置，还要有适合的工作介质，这就涉及到物理学的知识。地球上的能量全来自于太阳能，这就涉及到生物学知识，因此，绿色能源这一社会热点，融理、化、生知识于一体。能源的利用，其实就是能量的转化过程。能量及其转化是物理、化学、生物学科中的一个重要内容，是理科综合试题的知识载体之一，灵活运用能量间的相互转化关系是解决该类问题的关键。能量间的转化关系如下：[例1](根据2002年浙江省部分重点中学联考理科综合试题改编)太阳把地面和空气晒热；太阳能转化为内能。晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为风能。太阳把水面和地面晒热，并使一部分水蒸发，蒸发的水气升到空中形成云，以雨水的形式落下来，流入江河．太阳能转化为水能．植物吸收太阳能，发生光合作用。太阳能转化为植物的化学能；植物作为食物被动物吃掉，又转化为动物的化学能，古代的动植物在地质变迁中变为煤、石油和天然气，转化为这些燃料的化学能。回答下列问题：(1)绿色植物光合作用时，每放出1个氧分子要吸收8个波长为6.88×10－7m的光量子，现植物进行光合作用放出32gO2，同时储存469kj的能量；绿色植物能量转化的效率约为(普朗克常数为h=6.63×10-34J·s)()A．9％B33％；C．56％D．79％(2)太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为一个氦核的热核反应。这个核反应释放出来的大量能量就是太阳能源．①写出这个核反应。②这个核反应放出能量为多少(mP=1.0073μma=4.0015μme=0.00055μ1μ=1.66×10-27Kg)?(3)如图2－3－1是测定将太阳辐射能转化成电能的电路图，光电管加正向电压．①电源的极向为a