【文章內(nèi)容簡介】 5．如圖 161所示是核電站原理的示意圖，結(jié)合這張圖，簡要敘述核電站是如何工作的。 （題型二） 6．小明同學(xué)學(xué)過核能發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)在建的核 電站是利用核能來發(fā)電；而原子彈也是利用核能放出的大量的能量達到摧毀的目的的。它們工作的過程相同嗎？它們有什么異同點？（題型 二） 7．俄羅斯的切爾諾貝利的核電站事故造成的輻射污染波及了白俄羅斯、俄羅斯及烏克蘭的大片領(lǐng)土。各類輻射病、癌癥、神經(jīng)緊張、居民被迫疏散等后斯影響還深深的留在人們的心中。有的同學(xué)提出，既然核電站有這么大的危害，就不用建造核電站。你認為這種觀點合理嗎？提出你的看法。 （題型二） 8．到 2021 年我國核電站的總功率可達 3000～ 5000 萬千瓦，年發(fā)電量可達 1500～ 2500 億千瓦時。如果用煤來發(fā)電（設(shè)火電站效率為 30％）將要用煤多少呢？若一個煤礦每年產(chǎn)煤 500 萬噸，需要多少這樣的煤礦？ （題型二） 16． 3 太陽能 如 圖 162 太陽是一個大“火球”，它的能量是從何而來的呢？地球上的物體在太陽的照射下繁衍生息，自然界有利用太陽能的實例嗎？ 圖 161 圖 162 智 能 提 要 問： 太陽能有哪些優(yōu)點？ 答：太陽能的主要優(yōu)點：十分巨大，供應(yīng)時間長久，分布廣闊，獲取方便，使用安全，無污染等． 問： 人類直接利用太陽能有哪些途徑？ 答：人類直接利用太陽能有兩條途徑：一是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以供利用；二是通過光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，但太陽能轉(zhuǎn)換效率低，太陽能雖然巨大，但太分散，由于地球自轉(zhuǎn)、氣候、 季節(jié)等因素太陽能功率變化大，不穩(wěn)定，這些都給廣泛利用太陽能帶來困難，只要我們不斷努力，太陽能的直接利用將會不斷 有新的進展，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，應(yīng)用也將越來越廣泛．太陽能將會成為人類的重要能源之一． 問： 為什么說，太陽能是人類未來的理想能源？ 答：由于煤炭、石油等資源日益減少，利用這些資源又對環(huán)境造成污染，因此人們十分重視對太陽能的利用，并積極探索各種利用太陽能的方式．地球所接受的太陽能，平均每平方米為 ，這就是所謂的“太陽常量”．也就是說，太陽每秒照射到地球上的能量約為燃燒 5 106t 煤的能量 ．地球每年所接收的太陽能至少有 6 1017kW h，相當于燃燒 74 萬億噸標準煤所釋放的能量．可見利用太陽能的潛力很大，而且開發(fā)太陽能不污染環(huán)境．太陽能將成為未來能源的主流，這已成為人們的共識．怎樣有效地利用太陽所賦予的能量，使其成為本世紀的一大可利用能源，是新能源開發(fā) 中的一個重要課題． 中 考 擷 要 本節(jié)對知識和技能的要求不高，以前的中考中很少出現(xiàn)．主要只是讓大家了解一些與太陽能相關(guān)的科普知識．重點應(yīng)放在通過對太陽能的應(yīng)用的了解后，建立起一些關(guān)愛自然、參與社會實踐的意識． 智 能 拓 展 有趣的生物 力能學(xué) 盡管生命是自然界的高級運動形式，也仍然在自然界三個量（質(zhì)量、能量和信息）綜合運動的表現(xiàn)．自然界所發(fā)生的一切運動，都伴隨著能量的變化，生命過程也不例外．機體生活在一定的環(huán)境之中，它必須不斷地從外界獲得能量，才能維持生命和進行必要的生命過程，這是能量的吸收；把從外界所吸收的能量轉(zhuǎn)變成為適于在體內(nèi)儲存的能量形式，這是能量的儲存；在合適的條件下，被吸收的能量將在體內(nèi)轉(zhuǎn)移到需要能量來啟動某種反應(yīng)的部位，這種過程就是能量的轉(zhuǎn)移． 太陽能 特 點 來源（能量的轉(zhuǎn)化） 利 用 途 徑 被吸收或轉(zhuǎn)移的能量在生命過程種經(jīng)常發(fā)生能量形式的變．例如，肌肉收縮時，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)?機械能而做功；光合作用中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能；視覺過程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芏a(chǎn)生視覺，這些都是能量的轉(zhuǎn)化和利用． 生物力能學(xué)的研究可以從兩個不同的角度進行，即宏觀的角度和微觀的角度．宏觀的生物力能學(xué)從整個體系的能量形式和變化進行研究，而不追究體系本身結(jié)構(gòu)的變化細節(jié)．微觀的生物力能學(xué)把能量狀態(tài)及變化和分子的結(jié)構(gòu)于運動結(jié)合在一起，具體研究能量從吸收到利用的全過程，這類研究對于弄清一個具體體系中的能量傳遞過程具有重要意義． 太陽能電池的開發(fā) 太陽能電池是一種有效地稀收太陽能輻射并使之轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體電子器件。下面介紹北京太陽能光電研究中心對太陽能電池的研究情況．晶體硅高效太陽電池和多晶硅薄膜太陽電池的研究開發(fā)以及研究成果向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化。 ⑴高效晶體硅太陽電池 光電中心高效晶體硅太陽電池研究開發(fā)項目有鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池 (PESC)、埋柵太陽電池(BCSC)及多晶硅太陽電池。 鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池 (PESC)光電中心研究鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池 (PESC)的基本目的是探索影響電池效率的各種機制，為降低太陽電池成本提供理論和工藝依據(jù)，推動太陽電池理論的發(fā)展。實驗中采用的材料為區(qū)熔 (FZ)、 p型 (摻硼 )[100]單晶硅，電阻率 ?? 0． 2～ 1． 2? cm，厚度 t=280～350? m，雙面拋光。電池工藝包括正面倒金字塔織構(gòu)化、前后表面鈍化、制備選擇性發(fā)射區(qū)、減反射表面、背場、前后金屬接觸等。目前電池達到的水平見表 1。 表 1 PESC 的電池的性能（測試條件 ， 25℃） Vco(mV) Jsc(mA/cm2) FF ? (%) A(cm2) 測試單位 北京市太陽能研究所 *Voc 開路電壓， Jsc 短路電流密度， FF 填充因子， ? 轉(zhuǎn)換效率， A 太陽電池面積 ⑵多晶硅薄膜太陽電池 多晶硅薄膜太陽電池既具有體材料晶體硅電池性能穩(wěn)定、工藝成熟和高效的優(yōu)點，又有大幅度減少材料用量從而大幅度降低成本的潛力，因而成為目前光伏界的研究熱點。 光電中心采用快速熱化學(xué)氣相沉積 (RTCVD)、等離子 增強化學(xué)氣相沉積 (PECVD)和 aSi／ucSi 迭層電池等不同工藝對多晶硅薄膜太陽電池進行了研究。 RTCVD 多晶硅薄膜 SiH2C12 或SiCl4 為原料氣體在石英管反應(yīng)室內(nèi)沉積而成。研究工作初期，以重摻雜非活性硅為襯底。 智 能 歸 例 題型一 知道人們利用太陽能的方式 例 人們利用太陽能共有 ________種渠道，其中太陽能被直接利用的有 ________種方式，即太陽能轉(zhuǎn)化為 ___________，如 ___________；太陽能轉(zhuǎn)化為 __________，如 _______；太陽能轉(zhuǎn)化 為 _________，如 ___________。 闖關(guān)點撥 太陽是一個巨大的天然能源，人類時刻離不開它，利用太陽能主要有四種渠道，其中被直接就有三種：太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，如太陽灶、太陽能熱水器等，太陽能轉(zhuǎn)化為電能如太陽能電池；太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，如植物通過太陽進行光合作用，生長糧食、水果等為人類提供豐富的食物。 答 四，三，內(nèi)能，太陽能熱水器，電能，太陽能電池，化學(xué)能，植物進行光合作用。 題型二 通過實例，了解利用太陽能的優(yōu)點 例 楊洋同學(xué)家原來是用液化石油氣燒水的 (每天至少用 65℃ 的熱水 100kg)，參加 “ 探究性學(xué)習 ” 活動后，在老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助下，制作了一臺簡易的太陽能熱水器 .這臺熱水器 6月份平均每天可將 100kg水從 15℃ 升高到 65℃. (1)若液化石油氣的熱值為 10 7J/kg，改用太陽能熱水器后， 6月份平均每天可節(jié)約液化石油氣多少千克？ [液化石油氣燃燒放熱的 70%被水吸收 ， C 水 =10 3J/(kg℃)] (2)使用太陽能熱水器比使用燃料燒水，除了節(jié)約能源外，還有哪些優(yōu)點？ (至少寫出兩點 ) 闖關(guān)點撥 先根據(jù)熱量的計算公式求出水所需吸收的熱量，然后根據(jù)效率和熱值算出所需 燃燒的液化石油氣的質(zhì)量，即為節(jié)約的液化石油氣． 解 (1)Q 吸 =Cm(tt0)= 103J/(kg℃ ) 100kg (65℃ 15℃ ) = 107J 由題意得 = (2)優(yōu)點有：①無污染 ②安全 ③光能取之不盡 說明：此問答案多種，只要回答合理均正確 . 智 能 訓(xùn) 練 基礎(chǔ)知識訓(xùn)練 1．關(guān)于太陽能的轉(zhuǎn)化：太陽把空氣和地面曬