新能源复习题
一、填空
一次能源是指直接取自 自然界没有经过加工转换 的各种能量和资源。
二次能源是指 由一次能源经过加工转换以后得到 的能源产品。
终端能源是指供给 社会生产、非生产 和 生活中直接用于消费的各种能源。
典型的光伏发电系统由光伏阵列、蓄电池组、控制器、电力电子变换器和负载等组成。
光伏发电系统按电力系统终端供电模式分为 独立 和 并网 光伏发电系统。
风力发电系统是将风能转换为电能,由机械、电气和控制3大系统组合构成。
并网运行风力发电系统有恒速恒频和变速恒频两种运行方式。
风力机又称为风轮,主要有水平轴和垂直轴风力机。
风力同步发电机组并网方法有自动准同步并网和自同步并网。
风力异步发电机组并网方法有直接并网、降压并网和 晶闸管软并网。
风力发电的经济型指标主要有单位千瓦造价、单位千瓦时投资成本、财务内部收益率和财务净现值、投资回收期及投资源利用率。
太阳的主要组成气体为氢(约80%)和氦(约19%)。
太阳的结构从中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区、太阳大气。
太阳能的转换与应用包括了太能能的太阳能的采集、转换、储存、传输和应用。
光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳电池 将太阳光能直接转化为电能。
光伏发电系统主要由太阳电池组件;充放电控制器、逆变器;蓄电池、蓄能元件及辅助发电设备3大部分组成。
太阳电池主要有单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池、碲化镉太阳电池、铜铟硒太阳电池5种类型。
生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量。
天然气是指地层内自然存在的以碳氢化合物为主体的可燃性气体。
燃气轮机装置主要由燃烧室、压气机、轮机装置3部分组成。
自然界中的水体在流动过程中产生的能量,称为水能,它包括位能、压能、动能3种形式。
22.水能的大小取决于两个因素:河流中水的流量和水从多高的地方留下来。
简答题
简述能源的分类?
答:固体燃料、液体燃料、气体燃料、水力、核能、电能、太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能、核聚变能。还可以分为:一次能源、二次能源、终端能源,可再生能源、非可再生能源,新能源、常规能源,商品能源、非商品能源。
什么是二次能源?
答:二次能源是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品。
简述新能源及主要特征。
答:新能源是指技术上可行,经济上合理,环境和社会可以接受,能确保供应和替代常规化石能源的可持续发展能源体系。新能源的关键是准对传统能源利用方式的先进性和替代性。广义化的新能源体系主要包涵两个方面:1、新能源体系包括可再生能源和地热能,氢能,核能;2、新能源利用技术,包括高效利用能源,资源综合利用,替代能源,节能。
简述分布式能源及主要特征。
答:分布式能源定义为:发电系统能够在消费地点或很近的地方发电,并具有:①高效的利用发电产生的废能生产热和电;②现场端的可再生能源系统;③包括利用现场废气、废热以及多余压差来发电的能源循环利用系统。特征:高效性;环保性;能源利用的多样性;调峰作用;安全性和可靠性;减少国家输配电投资;解决边远地区供电。
简述风产生的原理。
答风是地球上的一种自然现象,是太阳能的一种转换形式,它由太阳辐射热和地球自转、公转和地表差异等原因引起的,大气是这种能源转换的媒介。地球表面被大气层所包围,当太阳辐射能穿越地球大气层照射到地球表面时,太阳将地表的空气加温,空气受热膨胀后变轻上升,热空气上升冷空气横向切入,由于地球表面各处受热不同,使大气产生温差形成气压梯度,从而引起大气的对流运动,风是大气对流运动的表现形式。
简述风力发电机组的分类。
答:从风轮轴的安装形式上:水平轴发电机组、垂直轴发电机组;按风力发电机的功率:微型、小型、中性、大型;按运行方式:独立运行、并网运行。
简述变速恒频风力发电系统的控制策略。
答:变速恒频风力发电系统的基本控制策略一般确定为:①低于额定风速时,跟踪最大风能利用系数,以获得最大能量;②高于额定风速时,跟踪最大功率,并保持输出功率稳定。
影响风力发电场发电量的因素主要有哪些?
答:影响发电量的因素主要有:①风电场的风能资源,包括风力机轮毂点的年平均风速、风速频率分布、主风向是否明显、空气密度等;②风电场风力发电机的排列应合理,应充分利用场地,减少风力机之间的影响,使整个风电场的发电量达到最优;③发电机的选型,应根据风资源情况选择合适类型的风力发电机;④风力发电场的运行管理水平。
简述光伏发电系统的孤岛效应。
答:当分散的电源如光伏发电系统从原有的电网中断开后,虽然输电线路已经断开,但逆变器仍在运行,逆变器失去了并网赖以参考的公共电网电压,这种情况称之为孤岛效应。
简述光伏发电系统的最大功率点跟踪控制。
答:最大功率点跟踪控制(MPPT)是实时检测光伏阵列的输出功率,采用一定的控制算法预测当前工作状态下光伏阵列可能的最大功率输出,通过改变当前的阻抗来满足最大功率输出的要求,使光伏系统可以运行于最佳工作状态。
生物质能通常包括哪六个方面?
答:1、木材及森林废弃物;2、农作物及其废弃物;3、水生植物;4、油料植物;5、城市和工业有机废弃物;6、动物粪便。
利用生物质能主要有哪几种方法?
答:1、直接燃烧方式;2、物化转换方式;3、生化转换方式;4、植物油利用方式。
简述我国发展和利用生物质能源的意义。
答:1、拓宽农业服务领域、增加农民收入;2、缓解我国能源短缺、保证能源安全;3、治理有机废弃物污染、保护生态环境;4、广泛应用生物技术、发展基因工程。
简述我国生物质能应用技术主要哪几个方面发展?
答:1、高校直接燃烧技术和设备;2、薪材集约化综合开发利用;3、生物质能的液化、气化等新技术开发利用;4、城市生活垃圾的开发利用;5、能源植物的开发。
简述燃气轮机的工作原理。
答:压气机将空气压缩后送入燃烧室,再跟燃料混合后燃烧,产生大量的高温高压气体,高温高压燃气被送入封闭的轮机装置内,并膨胀,推动叶片使机轴转动。
小型燃气轮机发电的主要形式有哪几种?
答:1、简单循环发电;2、前置循环热电联产或发电;3、联合循环发电或热电联产;4、整体化循环;5、核燃联合循环;6、燃机辅助循环;7、燃起烟气联合循环;8、燃气热泵联合循环;9、燃料电池——燃气轮机联合循环。
我国水力资源有哪些特点?
答:1、水力资源总量较多,但开发利用率低;2、水力资源地区分布不均,与经济发展不匹配;3、大多数河流年内、年际径流分布不均;4、水力资源主要集中于大江大河,有利于集中开发和规模外送。
典型的水电站主要由哪几部分组成?
答:水工建筑物;水轮发电机组;厂房;变电所;输电线。
1、分析双馈异步发电机变速恒频风力发电系统的工作原理。
答:工作原理可概括:发电机的定子直接连接在电网上,转子绕组通过集电环经AC-AC或AC-DC-AC变频器与电网相连,通过控制转子电流的频率、幅值、相位和相序实现变速恒频控制。为了实现变速,当风速变化时,通过转速反馈系统控制发电机的电磁转矩。使发电机转子转速跟踪风速的变化,以获得最大风能。为实现恒频输出,当转子的转速为n时,因定子电流的频率f1=pn/60±f2,由变频器控制转子电流的频率f2,以维持f1恒定。当发电机转子转速低于同步速时,发电机运行在亚同步状态,此时定子向电网供电,同时电网通过变频器向向转子供电,提供交流励磁电流;当发电机转子转速高于同步速时,发电机运行在超同步状态,定,转子同时向电网供电;当转子转速等于同步转速时,发电机运行在同步状态,f2=0,变频器向转子提供直流励磁,定子向电网供电,相当于一台同步发电机。
2、从广义化概念讲,新能源利用主要包括哪3个方面的内容?
答:1)综合利用能源。以提高能源利用效率和技能为目标,加快转变经济增长方式。2)替代能源。以发展煤炭洁净燃烧技术和煤制油产业为目标,降低对石油进口的依赖。3)新能源转换。大力发展以可再生能源为主的新能源利用体系,调整、优化能源结构。
分析笼型异步发电机变速恒频风力发电系统的工作原理。
答:其定子绕组通过AC—DC—AC变频器与电网相连,变速恒频策略在定子电路中实现。当风速变化时,发电机的转子转速和发电机发出的电能的频率随着风速的变化而变化,通过定子绕组和电网之间的变频器将频率变化的电能转换为与电网频率相同的电能。
分析同步发电机的变速恒频风力发电系统的工作原理。(图3-44)、
答:为了解决风力发电机中的转子转速和电网频率之间的刚性耦合问题,在同步发电机和电网之间加入AC—DC—AC变频器,可以使风力发电机工作在不同的转速下,省去调速装置。而且可通过控制变频器中的电流或转子中的励磁电流来控制电磁转矩,以实现对风力机转速的控制,减小传动系统的应力,使之达到最佳运行状态。其中Pw为风力机的输入功率;Pa为发电机的输入功率;If为励磁电流。
分析无刷双馈异步发电机的变速恒频风力发电系统的工作原理。
答:磁场调制型无刷双馈异步发电机的定子中的功率绕组直接与电网相连,控制绕组通过变频器与电网相连。图中P*和Q*分别为有功功率和无功功率的给定值;功率控制器根据功率给定与反馈值及频率检测信号按一定的控制规则输出频率和电流的控制信号。无刷双馈发电机的转子的转速随风速的变化而变化,以保证系统运行在最佳工况下,提高风能转化的效率。当发电机的转速变化时,由变频器来改变控制绕组的频率,以使发电机的输出频率与电网一致。
试分析大功率点跟踪控制(MPPT)的控制算法中扰动观察法的寻优过程,画出其控制流程。
答:根据光伏阵列工作时不间断地检测电压扰动量,即根据输出电压的脉动增量(±△U)的输出规律,测得阵列当前的输出功率Pd,而被储存的前一时刻输出功率被记忆为Pj,若Pd>Pj,则U=U+△U;若Pd<Pj,则U=U-△U。
试分析大功率点跟踪控制(MPPT)的控制算法中增量电导法的实现过程。
答:由光伏阵列的P-U曲线可知,当输出功率P为最大时,即Pmax处的斜率为零,可得,整理可得,即为光伏阵列达到最大功率点的条件,即当输出电压的变化率等于输出瞬态电导的负值时,光伏阵列即工作于最大功率点。增量电导法就是通过比较光伏阵列的电导增量和瞬间电导来改变控制信号,需要对光伏阵列的电压和电流进行采样。Un,In为检测到光伏阵列当前电压、电流值,Ub,Ib为上一控制周期的采样值。程序读进新值后先计算其与旧值之差,在判断电压差是否为零;若不为零,在判断式是否成立,若成立则表示功率曲线率为零,达到最大功率点;若电导变化量大于负电导值,则表示功率曲线斜率为正,Ur值将增加;反之Ur将减少。再来讨论电压差值为零的情况,这时可以暂不处理Ur,进行下一个周期的检测,直到检测到电压差值不为零。
下图(图5-4)所示为沼气内燃机发电系统的典型工艺流程,试分析此工艺流程。
答:构成沼气发电系统的主要设备有沼气发电机组、消化池粗气罐、供气泵、沼气锅炉、发电机和热回收装置。沼气经脱硫器由贮气罐供给燃气发电机组,从而驱动与沼气内燃机相连接的发电机而产生电力。沼气发电机组排出的冷却水和废气中的热量通过热回收装置进行回收后,作为沼气发生器的加温热源。从废水处理厂出来的污泥进入一次消化槽和二次消化槽,在消化槽中产生的沼气首先经脱硫器进入球形贮气罐,然后由此输送入沼气发电装置中。作为发电机组燃料的沼气中甲烷的含量必须高于50%,不必要进行二氧化碳的脱除,因为少量二氧化碳对发电机组有利,使其工作平稳,减少废气中有毒物的含量。从发电装置出来的废沼气进入热交换器中,将热量释放出来,用来加热进行厌氧发酵的污泥,从而提高沼气的发生率。
9、画出垃圾焚烧发电控制的系统框图,并分析其工作原理。
答:控制系统中的总协调控制器需要对垃圾焚烧全过程进行控制,包括控制方式的确定,并将逆变器控制的方式下达逆变控制器,将燃烧状态和要求下达燃烧控制器,起到整体的协调作用。逆变控制器采集公司电网的电压和相位等信号,并控制三相SPWM逆变器,实现同步并网,将发动机所发出的交变电能换成与电网同频率、同相位的交流电后,通过逆变匹配变压器输送到公共供电网络。而燃烧控制器采集相关的垃圾焚烧炉的温度、锅炉温度与压力、蒸汽轮机的转速及工作状态,并控制焚烧炉排的进给速度,保持焚烧系统的稳定。
下图(图6-4)所示为微型燃气发电机组控制与电源变换系统的总体结构,试分析介绍其系统组成和工作原理。
答:系统主要由微型燃机、燃料增压泵、中频发电机、大功率变频电源、蓄电池、双向DC--AC变换器、三相输出隔离变压器、自动控制系统和人机监控操作界面等环节构成。
原理:在开机启动阶段,先断开断路器K2、 使用户负载与逆变电源变压器一次侧隔离,闭合断路器K1,将100kw三相DC--AC变换器的输出和发动机相连,利用DC--AC变换器将蓄电池的直流电逆变成三相中频交流电启动中频发电机,此时发动机工作在电动状态,驱动微型燃机涡轮起动;100kw的三相主AC--DC变换器采用晶闸管可控整流模式,起动时控制系统将晶闸管触发延迟角a推到1800 ,使晶闸管处于截止状态,100kw三相AC--DC变换器停止变换,蓄电池通过双向DC--AC变换器向100kw三相DC--AC变换器提供直流电源,由变换器把直流电逆变为0~500Hz、400V的交流电,驱动发动机工作于电动运行模式,带动微型燃机软起动。起动结束后K1断开,发动机从电动状态变为发电状态,输出500~1200Hz、400~900V的三相中频交流电至100kw三相DC--AC变换器;经AC--DC变换器可控整流为幅值恒定的直流电源,再经电容滤波后,由100kw三相主DC--AC变换器将直流电压逆变换为50Hz、400V的工频电源;待完成起动系统稳定工作后,K2闭合,主DC--AC逆变器通过三相隔离变压器将50Hz、400V的工频电能提供给用户负载或并入公共电网;此后,双向DC--AC变换器从直流母线获取电能向蓄电池充电,蓄电池由放电转为充电蓄能状态,为下次起动储备能量。
试分析潮汐能发电原理(图8-1)。
答:潮汐发电是利用潮差来推动水轮机转动,再由水轮机带动发动机发电。潮汐发电必须选择有利的海岸地形,修建潮汐水库,涨潮时蓄水,落潮时利用其势能发电。
阐述电力系统中无功补偿的作用及常用方法。
答:作用:1) 减少电力损失 一般工厂动力配线依据不同的线路及负载情况,其电力损耗约2%~3%左右,使用无功功率补偿后提高了功率因数,总电流降低,可降低供电端与用电端的电力损失。(2) 改善供电品质 提高功率因数,减少负载总电流及电压降,提高供电设备容量的利用率。
(3) 延长设备寿命 改善功率因数后线路总电流减少,使接近或已经饱和的变压器、开关等机器设备和线路容量负荷降低,因此可以降低温升增加寿命。
方法:低压个别补偿:根据个别用电设备对无功功率的需要量将单台或多台低压无功补偿设备分散地与用电设备并接,它与用电设备共用一套断路器;低压集中补偿:是指将低压无功补偿设备通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功负载而直接控制无功补偿设备的投切;高压集中补偿:是指无功补偿设备直接装在变电所6~10kv高压母线上的补偿方式。
【例题1】(09山东平原)微波炉是一种清洁卫生无污染,效率较高的家用电器。某微波炉的铭牌如下表所示。将体积为275ml、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min,取出后测得水温是40℃。若水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。求:
防触电保护类型I类 额定容积20L
型号NN-S313WF 电源频率50Hz
额定电压220V 质量12kg
最大功率1100W
(1)微波炉加热时,电路中的电流是多少?
(2)加热过程中消耗的电能是多少?
(3)加热过程中,水吸收的热量是多少?
【答案】(1)根据P=UI得, 1100w/220V=5A
(2)方法一:根据W=Pt得,微波炉消耗的电能是:W=Pt=1100W×60s=6.6×104J
方法二:根据W=Pt得,微波炉消耗的电能:
W=Pt=1.1× h≈0.0183kWh(0.0183∽0.02kWh都给满分)
方法三:W=UIt=220V×5A×60s=6.6×104J
(3)根据 得: 1.0×103kg/m3×275×10-6m3=0.275kg
Q=cm(t-t0)得,水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃) ×0.275kg×(40℃-20℃)=2.31×104J
【例题2】(09山东济宁)电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具(如图1)。它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行。电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力。下表是某型号电动自行车主要技术参数。
整 车 整车质量 40kg
最高车速 ≤30km/h
最大噪声 ≤62dB
蓄电池 电压 48V
容量 12A.h
电动机 额定电压 48V
额定功率 240W
(1)请你仔细观察电动自行车的构造,会发现很多地方用到了物理知识。请列举一例。
示例:电动自行车的车座大而扁平,可减少压强。
答:
(2)行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m2,当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时,地面受到的压强是多大?(取g=10N/kg)
(3)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大?
(4)蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦?
(5)若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N,蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远?
(6)从环保的角度,与摩托车相比,电动自行车有什么优缺点?(各举一条)
【答案】⑴例:电动自行车的车轮可有凹凸不平的花纹,增大摩擦。
(2)估计身体的质量约为50kg 地面受到的压强:
P=F/S=(40kg+50kg) ×10N/kg /0.01m2=0.9×105Pa
(3)额定功率下的电流:I=P/U=240W/48V=5A
(4) 蓄电池储存的电能:W=UIt=48V×12A×3600s=2073600J (5) 因蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,即:
2073600J×80%=FS所以,电动自行车能连续电动行驶的路程:
S = m
(6)优点:无尾气、噪音小。 缺点 :蓄电池一般使用一年左右就需更换,废弃后的电池污染环境。
【例题3】(09泰安)泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。
该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的阻力是3.0
×103N,消耗燃油1.5×10-3m3(假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,热
值q=4×107J/kg,求:
(1)专用车牵引力所做的功。
(2)已知热机效率η=WQ (式中W为热机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量),则该专用车的热机效率是多少?
【答案】(1)因为专用车匀速行驶,所以牵引力F=f=3.0×103N
牵引力做的功W=Fs=3.0×103N×5.6×103m =1.68×107J
(2)消耗燃油的质量:m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg
燃油完全燃烧所产生的热量:Q=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J
热机效率η=WQ =1.68×107J 4.8×107J =35%
达标检测练习
1、如图2所示,质量为40kg的小明同学骑着一辆质量为10kg自行车在平直公路上匀速行驶,在5min内行驶了1500m的路程.求:
(1)小明骑自行车行驶的速度为多少 m/s?
(2)若小明骑车时受到的阻力为50N,该同学骑车行驶5min克
服阻力做了多少焦耳的功?
(3)小明骑自行车与地面总的接触面积为20cm2,则该同学骑车
行驶时对地面的压强为多少?(取g=10N/kg)
2、如图3所示,定滑轮重2N,动滑轮重1N。物体A在拉力F的作用下,1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.2m。如果不计绳重和摩擦,求
(1)绳子自由端移动速度
(2)滑轮组的机械效率
(3)拉力F的大小
(4)拉力F的功率
3、坦克越过壕沟时,有一种简便方法:坦克上备有气袋,遇到壕沟时把气袋放下去,给气袋充气后,坦克通过壕沟就像走平地一样。设坦克的质量为4×104 kg,履带着地面积为5 m2。当坦克的前一半履带压在气袋上时,坦克对气袋的压强是多大?(设坦克前后是对称的,g取10 N/㎏)
4、如图4所示电路,电源电压不变,R1=12Ω,小灯泡标有“6V 12W”(电阻不变)。求:(画出下列每小题的等效电路图)
(1)只闭合Sl时,电流表示数为0.8A,则电源电压为多大?
(2)当Sl、S2、S3都闭合时,将滑片P移动到b端,电流表的
示数为1.2A,则滑动变阻器的最大阻值是多少?
5、在图5电路中,R1=10Ω,R2=20Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3A。
求(1)电阻R1两端的电压是多少?
(2)通过R2的电流是多少?
6、某太阳能热水器5h内可使100kg的水,温度升高60℃,则水吸收多少焦的热
量?不计计量损失加热这些水需要多少千克的液化气?(水的比热容是4.2×103J/(㎏•℃) ,
液化气的热值是4.5×107J/㎏)
7、电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看,它主要是把电能转化为机械能,还有一部分在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机,当电动机两端加220V电压时,通过电动机线圈的电流为50A。
问:(1)每分钟该电动机消耗的电能是多少?
(2)已知电流通过导体产生的热量 (其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间),若该电动机线圈的电阻是0.4Ω,则线圈每分钟产生多少热量?
(3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少?
8、电动自行车越来越受到人们的青睐,不少人用电动自行车替代了摩托车。电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电,骑行时,蓄电池对车上的电动车供电,电动机为车提供动力。下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数:
最高车速 ≤30km/h 一次充电连续行驶里程 50km
蓄电池工作电压 36V 充电时间 8h
一次充电耗电量 0.6kwh 电动机效率 75%
质量 40kg 最大骑行噪声 ≤62dB
若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍,取g=10N/kg,求:
(1)行驶10分钟,电动机对自行车做的功。
(2)通过电动机线圈的电流。
(3)若摩托车百公里耗油2.5L,每升油4.65元,照明用电每度0.52元,试比较说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。
9、汽车在行驶中,由于路况和车速的不同,发动机的实际功率也不同,通常行驶时,实际功率要小于它的最大功率。某型号轿车的有关数据如下表。
(某标号汽油的热值约为4.5×107J/kg,密度约为07×103kg/m3)
求:(l)若轿车以100km/h的速度匀速行驶lh,则轿车消耗了多少千克的汽油?
(2)若轿车发动机的效率是30%,当轿车以100km/h的速度匀速行驶时,发动机的实际功率是多少瓦特?
10、太阳能热水器以节能、环保等特点为很多家庭所使用,但是如果遇到阴雨连绵的天气,
太阳能热水器的水就达不到所需要的温度。为此人们研制出了太阳能、电能两用热水器。小
兰家就刚刚安装了一台这样的热水器,它的容积为120L。求:
(1)若此热水器装满20℃的水,要使水温升高40℃,需要吸收多少热量?
(2)小兰从产品使用说明书中了解到,该电加热器的额定电压为220V,额定功率为2kW。若水箱中的水用电加热器来加热,仍使满箱水的温度从20℃升高到40℃,需要电加热器正常工作多长时间?(假定所消耗的电能全部转化为水的内能)
(3)若在上述情况下,电加热器正常工作,实际用了2h,则此电加热器的效率是多少?
11、社会发展到今天,能源危机开始困扰人类 。人们正在寻找各种可能的未来能源,以维持人类社会的持续发展 。2006 年 5 月 24 日,欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度在布鲁塞尔欧盟总部草签了一系列关于国际热核聚变实验反应堆( ITER )的协议。这是人类开发新能源的一个重大尝试,也是中国以完全平等的地位参加的最大的国际科技合作项目。
热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下,利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的核聚变。聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量,就象造出一个“人造太阳”。反应后的生成物是无放射性污染的氦。
预期于 2010 年建成的实验反应堆,可以在 16 min。产生 1 . 44 ×l012 J 的热量。据媒体报道: 1L 海水提取的氢的同位素,在完全聚变反应中释放的能量,相当于 300L 汽油完全燃烧所释放的热量。请根据所提供的数据进行估算,并回答以下问题:
(1)若汽油的密度约为 0 . 7 ×10 3 kg / m3. ,300L汽油的质量是多少?
(2) 若汽油的热值约为 5 ×10 J / kg , 300L 汽油完全燃烧能释放多少热量?
(3)需要从多少升海水中提取氢的同位素,在发生聚变时才可以产生 1 .44×1012J 的热量?若这些热量转化为电能的效率为 50 % ,则它可以供给一台功率是 2kw 的空调正常工作多少小时?
(4)你知道吗?在安徽省合肥市科学岛上也有一台“人造太阳”。这个名为托卡马克的装置今年 7 月就要进行点火实验了。阅读了上述材料和数据后,你一定会有很多感受,谈谈你对“人造太阳”的认识 。
12、小刚家新买了一个电磁炉,它的额定电压是220V,额定功率是1000W,让该电磁炉在额定电压下工作,把lO㎏的水从20℃加热到100℃.(不计热损失,C水=4.2×103J/(㎏•℃)) 问:
(1)水需要吸收多少热量?
(2)加热的时间是多少?
13、在一次课外活动中,某同学对家用电器进行了相关的观察和研究,他以一台电磁炉为观察研究对象,记录了有关数据,如下表:
观察对象 有关记录和相关活动
观察电磁炉铭牌 U额=220VP额=1KW
观察电能表的铭牌 220V 10(40)A 50Hz 2000r/kwh
用电磁炉加热一壶水(水的质量m=2kg,初温t=30℃) 关闭家里其它用电器,只将电磁炉接入电路烧水观察电能表,表盘在5min内转了150r,此时用温度计测得的水温为50℃。
请你就这位同学在活动中获得的有关资料,求解或提出有关问题:
(1)加热5min,水所吸收的热量;
(2)电磁炉工作5min消耗的电能;
(3)电磁炉的功率;
(4)请你将(3)的求解结果与这位同学在活动中的有关数据进行比较,发现了什么新问题?并解释原因。
14、王磊同学学习了电学知识后,对客厅里的照明电路进行了改装,将原来由一只开关控制的五个灯泡组成的照明电路,分成两组,分别由两只开关控制,需要较强的亮度时全部灯泡都亮,不需要很亮时只有两个灯泡亮,白天或厅内无人时则全部关闭。王磊同学经过较长时间的统计,得到下列一组数据:
平均每天开灯时间 需较强亮度时间 不需很亮时间 每个灯泡的功率
6h 2h 4h 60W
请你根据王磊同学统计的数据,通过计算回答以下问题:
(1)改装后每月(按30天计算)可以节约多少度电?
(2)如果用电热水器给水加热,每月节约的电能可以将多少20℃的水加热到60℃用来洗澡?[水的比热容4.2×103J/(Kg℃)]
15、如图是我国西部某地区风力发电的外景。该地区空气密度为1.3㎏/m3,一台风车的轮叶转动时可以形成面积为100m2的圆面。下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量
。
平均风速(m/s) 5 10 15 20 25 30
1s内获得的能量(×104J) 4 8 12 16 20 24
(1)若某时间内风速为10 m/s,一台风车工作1小时所产生的电能供10只“220V 100W”灯泡正常工作8h,求这台风车发电的效率。
(2)若此地年平均风速为15 m/s,100台这样的风车一年(工作时间按4000h计算)获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤?(煤的热值为3×107J/㎏)
(3)若风速为10 m/s,则1min内有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面?
16、如图6一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图.压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化,油量表(由电流表改装而成)指针能指示出油箱里的油的多少.已知:压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻R/Ω 500 380 310 245 200 170 150 …
若压力传感器R的上表面面积为5cm2,汽油热值为4.6× 107J/㎏,汽油密度为0.7×
103㎏/m3,电源电压为6V.请回答:
(1)当油与箱总重为600N时,压力传感器R受到的压强是多大?
(2)若油箱内油为10㎏时,汽油完全燃烧能放出的热量是多少?
(3)如果空油箱的质量为5.8㎏,油量表指针指向2×10-2m3时,电路中电流是多少?
17、为锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,图7是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计)。定值电阻R0=5Ω,a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝,阻值R1=25Ω,电源电压U=3V,电流表的量程为 O~0.6A。
(1)小明在电路中连入RO的目的是________________________________.
(2) 当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电流表的读数为___________A.
(3) 已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。通过计算说明, 开关S闭合后,当电流表指针指在0.3A处,作用在拉环上水平向右的拉力为多大?
18、小明家厨房中的加热设备有煤气灶和电饭锅。
(1)使用煤气灶时,打开贮气罐的阀门,此时罐内的液化石油气由于_________导致沸点下降而汽化。
(2)小明用电阻为55欧的电饭锅来煮饭,接通电源后,通过电饭锅的电流为4安。煮熟一锅饭用了20分钟,在此过程中,电流通过电饭锅产生了多少热能?
(3)小明在老师的指导下,制作了一个简易电磁炉。
①简易电磁炉的底部是用漆包线绕制成的线圈,其中插入一些铁芯(如图8)。插入铁芯的目的是________________。
②小明用简易电磁炉将2千克20℃的冷水加热至60℃(如图乙)。如果简易电磁炉将电能转化为热能的效率为80%,那么电流通过简易电磁炉所做的功是多少焦?
[水的比热为4.2x103焦/(千克•℃)]
19、(09河南省郑州)如图9示电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。某型号电动自行车的主要技术参数如表所示。
型号 TDR0788G
无刷电机 48V 400W
铅酸电池 48V 80Ah
整车质量 80Kg
外包尺寸 1860×540×1055
(1)请写出电动自行车在下列使用过程中的能量转化:
①电动自行车充电:
②电动自行车行驶过程:
(2)若骑车的人重60Kg,行驶时两轮胎与地面接触面积为1.0×10-2m2,那么车对地面的压强多大?
(3)在某平直路段上,电动自行车以额定功率匀速行驶时,受到的平均阻力为40N。
①此时自行车的动力多大?
②若行驶速度为7m/s,则1S内动力对自行车所做的功是多少?
③电动自行车的效率多大?
(4)与内燃机摩托车相比,电动自行车在环保节能方面有许多优点,请写出其中的两条。
20、(09四川绵阳)现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控,测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度。如图10示的电路,将热敏电阻Ro置于细菌培养箱内,其余都置于箱外。这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度,又可以通过电压表的示数来表示箱内温度。已知该电路中电源电压是l2 V,定值电阻R的阻值是200 Ω。热敏电阻Ro的阻值随温度变化的关系如图乙所示。求:
(1)当培养箱内的温度降低时,电流表的示数如何变化?
(2)当培养箱.内的温度为40℃时,电压表的示数是多大?
(3)已知电流表的量程是0 ~30 mA,电压表的量程是0~8 V,则此电路能够测量的最
高温度是多大?此时热敏电阻Ro消耗的电功率是多大?
21、(09河南)电磁炉是种新型炊具,它具有加热快,效率高,节能环保,使用方便等特点,其工作原理是利用感应线圈通以交流电产生交变磁场,在其烹饪锅体内产生涡流,使运动电子与金属正离子发生频繁碰撞,从而产生大量的热,这种热直接发生于锅体本身,故热能损耗小,热效率高达80%且加热均匀,烹调迅速,节能省电。小华在一次课外活动中,对家用电磁炉进行了相关的观察和研究,并记录了有关数据,如下表:
观察对象 有关记录和相关活动
观察电磁炉铭牌 U额=220VP额=1kW
观察电能表的铭牌 220V 10(40)A 50Hz 2000r/kW•h
用电磁炉加热一壶水(水的质量m=2kg,初温t=30℃) 关闭家里其他用电器,只将电磁炉接入电路烧水观察电能表,表盘在5min内转了150r,此时用温度计测得的水温为50℃。
请你就他在活动中获得的有关资料,求解或提出有关问题:
(1)加热5min,水所吸收的热量;
(2)电磁炉工作5min消耗的电能;
(3)电磁炉的功率;
(4)请你将(3)的结果与他在活动中的有关数据进行比较,发现了什么新问题?并解释原因。
22、(009浙江嘉兴)5月20日是“中国学生营养日”,学生的膳食结构越来越受到学校、家庭和社会的重视。妈妈为了改善小红的早餐营养,买了一台全自动豆浆机,豆浆机的工作原理示意图11所示:
(1)计算豆浆机正常工作时的最大电流。
(2)豆浆机做一次豆浆,若电动机累计工作3分钟,电阻丝累汁加热12分钟,则总共消耗多少电能?
23、(09四川南充)如图12甲)所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S为一激光源,R1为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),R2为定值保护电阻,a、b间接一“示波器”(示波器的接入不影响电路)。光敏电阻两端的电压随时间变化的图象,可由示波器显示出来。水平传送带匀速前进,每当产品从传送带上通过S与R1之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若运送边长为0.1m,质量为0.6kg的均匀正方体产品时,示波器显示的电压随时间变化的图象如图(乙)所示。请回答下列问题:
(1)此产品的密度为多大?
(2)产品对传送带的压强为多大?(g取10N/kg)
(3)已知计数器电路的电源电压恒为6V,保护电阻R2的阻值为40Ω,求光敏电阻在两种状态下的阻值分别为多大?光敏电阻1h消耗的电能为多少?
24、(09贵州黔东南州)2007年4月18日,新型高速列车“和谐”号动车组开始驰骋在主要铁路线上,从而拉开了全国铁路第六次大提速的大幕。如图13所示的CRH2型动车组由5节车箱组成,车组总功率为6000kW,最大牵引功率为4800kW,最大行驶速度为200km/h。
(1)当该车组用最大牵引功率以最大速度在平直轨道上匀速行驶3min,通过的路程是多少?在这个过程中车组受到的阻力是多少?
(2)为保证车组正常行驶,每节车箱上供乘客饮水用的电热水器耗电功率不能超过2800W。一节车箱内的电热水器5min最多可产生多少热量?这些热量可使多少20℃的水温度升高到70℃?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(3)仔细观察车头的外形,请你谈谈这样设计的好处。
参考答案:
1、(1)小明骑自行车行驶的速度:
(2)小明骑车行驶5min克服阻力所做的功:
(3)小明骑车行驶时对地面的压力:
小明骑车行驶时对地面的的压强:
2、 0.4m/s 88.89% 4.5 1.8
3、p= =8×104Pa
4、
5、(1)U1 = I1R1 = 0.3A×10Ω = 3V
(2)∵R1、R2并联 ∴U2 = U1= 3V I2=U2/R2 = 3V20Ω = 0.15A
6、Q=cmΔt = 4.2×103J/(㎏•℃)×100kg×60℃=2.52×107 J
m= Q吸q = 2.52×107 J 4.5×107J/㎏ = 0.56 ㎏
7、(1)消耗的电能:W=UIt=220V×50A×60s=6.6×105J
(2)产生的热量:Q=I2Rt =(50A)2×0.4Ω×60s=6.0×104J
(3)所做的机械功:W机= W一Q=6.6×105J一6.0×104J=6.0×105J
8、(1)7.2×104J (2)4.4A
(3)电动自行车百公里耗电的费用 2×0.6×0.52=0.624元
摩托车百公里耗油的费用 2.5×4.65=11.55元
比较可知百公里行程,电动自行车比摩托车的费用低的多。所以使用电动自行车更经济。
9、(1)4.2Kg (2)1.575×104W
10、 (1)1.008×107J (2)1.4h (3)70%
11、(1)210Kg, (2)1.05×1010J或1×1010J,(3)1.37×102L或1.44×102L1×105h(4)答案略。从人类的可持续性发展、环保、对中国国力的认识、安全等各方面回答均可,答出一点即可得满分。12、(1) 3.36×106J (2) 3.36×103S
13、(1)1.68×105J (2)2.7×105J (3)900W(4)电磁炉的实际功率小于额定功率,这是因为输电线分压,电磁炉两端的实际电压小于额定电压。
14、(1)21.6度(2)463Kg 15、(1)10%(2)5.76×106㎏(3)78000㎏
16、(1)1.2×106Pa (2)4.6×108J(3)0.03A 17、(1)防止电流过大而烧坏电流表(或答保护电路) (2)0.1 (3) F=400N
18、(1)气压减小,(2)1.056×106J (3)①增强磁性 ②4.2×105J
19.(1)①电能转化为化学能 ②化学能转化为电能,电能再转化为机械能
20、
21、(1)1.68×105J (2)2.7×105J (3)900W
(4) 电磁炉的实际功率小于额定功率。这说明电磁炉两端的电压比额定电压要低,电磁炉没有正常工作。
22、(1)由P=UI得:I= = =3.64A(公式、过程、结果各一分)
(2)由P= 得:W=Pt
加热时消耗的电能:W1=P1t1=800W×l2× 60s=576000 J
电动机工作时消耗的电能:W2=P2t2=150 W×3×60s=27000J
总共消耗的电能:Ws=W1+ W2=576000 J +27000J=603000J
23、(1)ρ=m/V=m/l3=0.6Kg/(0.1m)3=0.6×103Kg/m3
(2)P=F/S=mg/l2=0.6Kg×10N/Kg/(0.1m)2=0.6×103Pa
(3)由图知,R1与R2串联,无光照时,R1的电压为4V,有光照时,R1的电压为2V:
∴①无照时I 1=I2=(U-U1)/R2=(6V-4V)/40Ω=0.05A
R1=U1/I1=4V/0.05A=80Ω
②有光照时I1’=I2’=(U-U1’)/R2=(6V-2V)/40Ω=0.1A
R1’=U1’/I1’=2V/0.1A=20Ω
由图像知,1h内无光照的时间为:t1=(0.6s-0.4s)/0.6s×3600s=1200s
1h内有光照的时间为:t2=3600s-1200s=2400s
∴W=W1+W2=U1I1t1+U2I2t2=4V×0.05A×1200s+2V×0.1A×2400s=240J+480J=720J
24、(1)车组3min内所通过的路程s=vt=200km / h×(3 h/60)10km
牵引力3min内做的功W=Pt=4800×1000W×3×60s = 8.64×108J
由W=Fs 得F=W/s= 8.64×108J/104m=8.64×104N
因车组做匀速直线运动,所受阻力等于其牵引力为8.64×104N
(2)若电热水器消耗的电能全部转化为热,一节车箱的电热水器5min最多可产生的热量 Q = W = Pt=2800 W×5×60s=8.4×105J
由Q = cm(t-t0)得m = Q/〔c(t-t0) 〕 =8.4×105J/〔4.2×103J/(kg•℃)× (70℃-20℃)〕=4 kg
(3)①车头为流线型可减小高速行驶时的空气阻力
②车头上部空气流速大,下部流速小,高速行驶时可减小车头对轨道的压力(压强),从而减小阻力,降低噪声。
1、化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础科学。
2、我国劳动人民商代会制造青铜器,春秋战国时会炼铁、炼钢。
3、绿色化学-----环境友好化学(化合反应符合绿色化学反应)
①四特点P6(原料、条件、零排放、产品)②核心:利用化学原理从源头消除污染
4、蜡烛燃烧实验(描述现象时不可出现产物名称)
(1)火焰:焰心、内焰(最明亮)、外焰(温度最高)
(2)比较各火焰层温度:用一火柴梗平放入火焰中。现象:两端先碳化;结论:外焰温度最高
(3)检验产物H2O:用干冷烧杯罩火焰上方,烧杯内有水雾
CO2:取下烧杯,倒入澄清石灰水,振荡,变浑浊
(4)熄灭后:有白烟(为石蜡蒸气),点燃白烟,蜡烛复燃。说明石蜡蒸气燃烧。
5、吸入空气与呼出气体的比较
结论:与吸入空气相比,呼出气体中O2的量减少,CO2和H2O的量增多
(吸入空气与呼出气体成分是相同的)
6、学习化学的重要途径——科学探究
一般步骤:提出问题→猜想与假设→设计实验→实验验证→记录与结论→反思与评价
化学学习的特点:关注物质的性质、变化、变化过程及其现象;
7、化学实验(化学是一门以实验为基础的科学)
一、常用仪器及使用方法
(一)用于加热的仪器--试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿、锥形瓶
可以直接加热的仪器是--试管、蒸发皿、燃烧匙
只能间接加热的仪器是--烧杯、烧瓶、锥形瓶(垫石棉网—受热均匀)
可用于固体加热的仪器是--试管、蒸发皿
可用于液体加热的仪器是--试管、烧杯、蒸发皿、烧瓶、锥形瓶
不可加热的仪器——量筒、漏斗、集气瓶
(二)测容器--量筒
量取液体体积时,量筒必须放平稳。视线与刻度线及量筒内液体凹液面的最低点保持水平。
量筒不能用来加热,不能用作反应容器。量程为10毫升的量筒,一般只能读到0.1毫升。
(三)称量器--托盘天平 (用于粗略的称量,一般能精确到0.1克。)
注意点:(1)先调整零点
(2)称量物和砝码的位置为“左物右码”。
(3)称量物不能直接放在托盘上。
一般药品称量时,在两边托盘中各放一张大小、质量相同的纸,在纸上称量。潮湿的或具有腐蚀性的药品(如氢氧化钠),放在加盖的玻璃器皿(如小烧杯、表面皿)中称量。
(4)砝码用镊子夹取。添加砝码时,先加质量大的砝码,后加质量小的砝码(先大后小)
(5)称量结束后,应使游码归零。砝码放回砝码盒。
(四)加热器皿--酒精灯
(1)酒精灯的使用要注意“三不”:①不可向燃着的酒精灯内添加酒精;②用火柴从侧面点燃酒精灯,不可用燃着的酒精灯直接点燃另一盏酒精灯;③熄灭酒精灯应用灯帽盖熄,不可吹熄。
(2)酒精灯内的酒精量不可超过酒精灯容积的2/3也不应少于1/4。
(3)酒精灯的火焰分为三层,外焰、内焰、焰心。用酒精灯的外焰加热物体。
(4)如果酒精灯在燃烧时不慎翻倒,酒精在实验台上燃烧时,应及时用沙子盖灭或用湿抹布扑灭火焰,不能用水冲。
(五)夹持器--铁夹、试管夹
铁夹夹持试管的位置应在试管口近1/3处。 试管夹的长柄,不要把拇指按在短柄上。
试管夹夹持试管时,应将试管夹从试管底部往上套;夹持部位在距试管口近1/3处;用手拿住
(六)分离物质及加液的仪器--漏斗、长颈漏斗
过滤时,应使漏斗下端管口与承接烧杯内壁紧靠,以免滤液飞溅。
长颈漏斗的下端管口要插入液面以下,以防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
二、化学实验基本操作
(一)药品的取用
1、药品的存放:
一般固体药品放在广口瓶中,液体药品放在细口瓶中(少量的液体药品可放在滴瓶中),
金属钠存放在煤油中,白磷存放在水中
c、有关元素周期表
*发 现:门捷列夫
*排列依据
*注:原子序数=质子数
d、分类
e、元素之最:地壳:O、Si、Al、Fe 细胞:O、C、H
3、离子:带电的原子或原子团
(1)表示方法及意义:如Fe3+ :一个铁离子带3个单位正电荷
(2)离子结构示意图的认识
注意:与原子示意图的区别:质子数=电子数则为原子结构示意图
*原子数≠电子数为离子结构示意图
(3)与原子的区别与联系
粒子的种类 原 子 离子
阳离子 阴离子
区
别 粒子结构 质子数=电子数 质子数>电子数 质子数<电子数
粒子电性 不显电性 显正电性 显负电性
符号 用元素符号表示 用阳离子符号表示 用阴离子符号表示
二、物质的组成的表示:
1、化合价
a、写法及意义: Mg:镁元素化合价为+2价 MgCl2:氯化镁中镁元素化合价为+2价
b、几种数字的含义
Fe2+ 每个亚铁离子带两个单位正电荷 3 Fe2+:3个亚铁离子
2H2O 两个水分子, 每个水分子含有2个氢原子
c、化合物中各元素正、负化合价的代数和为零
d、化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的性质,所以单质分子中元素化合价为0
2、化学式
(1)写法:
a单质:金属、稀有气体及大多数固态非金属通常用元素符号表示它们的化学式;而氧气、氢气、氮气、氯气等非金属气体的分子由两个原子构成,其化学式表示为O2、H2、N2、Cl2
。
b化合物:正价在前,负价在后(NH3,CH4除外)
1、内容:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
说明:①质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化;
②不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中;
③要考虑空气中的物质是否参加反应或物质(如气体)有无遗漏。
2、微观解释:在化学反应前后,原子的种类、数目、质量均保持不变(原子的“三不变”)。
3、化学反应前后 (1)一定不变 宏观:反应物生成物总质量不变;元素种类、质量不变
微观:原子的种类、数目、质量不变
(2)一定改变 宏观:物质的种类一定变
微观:分子种类一定变
(3)可能改变:分子总数可能变
二、化学方程式
1、遵循原则:①以客观事实为依据 ② 遵守质量守恒定律
2、书写: (注意:a、配平 b、条件 c、箭号 )
3、含义 以2H2+O2点燃2H2O为例
①宏观意义: 表明反应物、生成物、反应条件 氢气和氧气在点燃的条件下生成水
②微观意义: 表示反应物和生成物之间分子 每2个氢分子与1个氧分子化合生成2
(或原子)个数比个水分子
(对气体而言,分子个数比等于体积之比)
③各物质间质量比(系数×相对分子质量之比) 每4份质量的氢气与32份质量的氧气完全化合生成36份质量的水
4、化学方程式提供的信息包括
①哪些物质参加反应(反应物);②通过什么条件反应:③反应生成了哪些物质(生成物);④参加反应的各粒子的相对数量;⑤反应前后质量守恒,等等。
5、利用化学方程式的计算
三、化学反应类型
1、四种基本反应类型
①化合反应:由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应
②分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应
③置换反应:一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应
④复分解反应:两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应
2、氧化还原反应
氧化反应:物质得到氧的反应
还原反应:物质失去氧的反应
氧化剂:提供氧的物质
还原剂:夺取氧的物质(常见还原剂:H2、C、CO)
3、中和反应:酸与碱作用生成盐和水的反应
第6单元 碳和碳的氧化物
一、碳的几种单质
1、金刚石(C)是自然界中最硬的物质,可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。
2、石墨(C)是最软的矿物之一,有优良的导电性,润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等
金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是:碳原子的排列不同。
CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。
3、无定形碳:由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.
活性炭、木炭具有强烈的吸附性,焦炭用于冶铁,炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
二、.单质碳的化学性质:
单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!
1、常温下的稳定性强
2、可燃性:
完全燃烧(氧气充足),生成CO2 : C+O2点燃CO2
不完全燃烧 (氧气不充足),生成CO:2C+O2点燃2CO
3、还原性:C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑(置换反应) 应用:冶金工业
现象:黑色粉末逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。
2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑
三、二氧化碳的制法
1、实验室制取气体的思路:(原理、装置、检验)
(1)发生装置:由反应物状态及反应条件决定:
反应物是固体,需加热,制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。
反应物是固体与液体,不需要加热,制气体时则用制H2的发生装置。
(2)收集方法:气体的密度及溶解性决定:
难溶于水用排水法收集 CO只能用排水法
密度比空气大用向上排空气法CO2只能用向上排空气法
密度比空气小用向下排空气法
2、二氧化碳的实验室制法
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1)原理:用石灰石和稀盐酸反应: CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
2) 选用和制氢气相同的发生装置
3)气体收集方法:向上排空气法
4)验证方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,如能浑浊,则是二氧化碳。
验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。
3、二氧化碳的工业制法:
煅烧石灰石: CaCO3高温CaO+CO2↑
生石灰和水反应可得熟石灰:CaO+H2O=Ca(OH)2
四、二氧化碳的性质
1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰
2、化学性质:
1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
2)与水反应生成碳酸: CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红,
H2CO3 == H2O+ CO2↑ 碳酸不稳定,易分解
3)能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反应用于检验二氧化碳。
4)与灼热的碳反应: C+CO2高温2CO
(吸热反应,既是化合反应又是氧化还原反应,CO2是氧化剂,C是还原剂)
3、用途:灭火(灭火器原理:Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑)
既利用其物理性质,又利用其化学性质
干冰用于人工降雨、制冷剂
温室肥料
4、二氧化碳多环境的影响:过多排放引起温室效应。
五、一氧化碳
1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气略小,难溶于水
2、有毒:吸进肺里与血液中的血红蛋白结合,使人体缺少氧气而中毒。
3、化学性质: (H2、CO、C具有相似的化学性质:①可燃性 ②还原性)
1)可燃性:2CO+O2点燃2CO2 (可燃性气体点燃前一定要检验纯度)
H2和O2的燃烧火焰是:发出淡蓝色的火焰。
CO和O2的燃烧火焰是:发出蓝色的火焰。
CH4和O2的燃烧火焰是:发出明亮的蓝色火焰。
鉴别:H2、CO、CH4可燃性的气体:看燃烧产物(不可根据火焰颜色)
(水煤气:H2与CO 的混合气体 C + H2O高温 H2 + CO)
2)还原性: CO+CuO △ Cu+CO2 (非置换反应) 应用:冶金工业
现象:黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。
Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2(现象:红棕色粉末逐渐变成黑色,石灰水变浑浊。)
除杂:CO[CO2] 通入石灰水 或氢氧化钠溶液: CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
CO2[CO] 通过灼热的氧化铜 CO+CuO △ Cu+CO2
CaO[CaCO3]只能煅烧(不可加盐酸) CaCO3高温CaO+CO2↑
注意:检验CaO是否含CaCO3加盐酸 :CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
(CO32-的检验:先加盐酸,然后将产生的气体通入澄清石灰水。)
第7单元 燃烧及其利用
一、燃烧和灭火
1、燃烧的条件:(缺一不可)
(1)可燃物 (2)氧气(或空气) (3)温度达到着火点
2、灭火的原理:(只要消除燃烧条件的任意一个即可)
(1)消除可燃物 (2)隔绝氧气(或空气) (3)降温到着火点以下
3、影响燃烧现象的因素:可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积
使燃料充分燃烧的两个条件:(1)要有足够多的空气
(2)燃料与空气有足够大的接触面积。
4、爆炸:可燃物在有限的空间内急速燃烧,气体体积迅速膨胀而引起爆炸。
一切可燃性气体、可燃性液体的蒸气、可燃性粉尘与空气(或氧气)的混合物遇火种均有可能发生爆炸。
二、燃料和能量
1、三大化石燃料: 煤、石油、天然气(混合物、均为不可再生能源)
(1)煤:“工业的粮食”(主要含碳元素);
煤燃烧排放的污染物:SO2、NO2(引起酸雨)、CO、烟尘等
(2)石油:“工业的血液”(主要含碳、氢元素);
汽车尾气中污染物:CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘
(3)天然气是气体矿物燃料(主要成分:甲烷),是较清洁的能源。
2、两种绿色能源:沼气、乙醇
(1)沼气的主要成分:甲烷
甲烷的化学式: CH4 (最简单的有机物,相对分子质量最小的有机物)
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物理性质:无色,无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
化学性质: 可燃性 CH4+2O2点燃CO2+2H2O (发出蓝色火焰)
(2)乙醇 (俗称:酒精, 化学式:C2H5OH)
化学性质: 可燃性 C2H5OH+ 3O2点燃2CO2+3H2O
工业酒精中常含有有毒的甲醇CH3OH,故不能用工业酒精配制酒!
乙醇汽油:优点(1)节约石油资源 (2)减少汽车尾气
(3)促进农业发展 (4)乙醇可以再生
3、化学反应中的能量变化
(1) 放热反应:如所有的燃烧
(2) 吸热反应:如C+CO2高温2CO
4、新能源:氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能
氢气是最理想的燃料:
(1)优点:资源丰富,放热量多,无污染。
(2)需解决问题:①如何大量廉价的制取氢气? ② 如何安全地运输、贮存氢气?
第八单元知识点
一、金属材料
纯金属(90多种)
合金 (几千种)
2、金属的物理性质: (1)常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽。
(2)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)
(3)有良好的导热性、导电性、延展性
3、金属之最:
(1)铝:地壳中含量最多的金属元素(2)钙:人体中含量最多的金属元素
(3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
(4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
(5)铬:硬度最高的金属 (6)钨:熔点最高的金属
(7)汞:熔点最低的金属 (8)锇:密度最大的金属
(9)锂 :密度最小的金属
4、金属分类:
黑色金属:通常指铁、锰、铬及它们的合金。
重金属:如铜、锌、铅等
有色金属
轻金属:如钠、镁、铝等;
有色金属:通常是指除黑色金属以外的其他金属。
5、合金:由一种金属跟其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。
★:一般说来,合金的熔点比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蚀性能更好
合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛和钛合金 形状记忆金属
生铁 钢 黄铜 青铜:
成分 含碳量
2%~4.3% 含碳量
0.03%~2% 铜锌
合金 铜锡
合金 铅锡
合金 钛镍合金
备注 不锈钢:含铬、镍的钢
具有抗腐蚀性能 紫铜为纯铜 熔点低
注:钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料,钛合金与人体有很好的“相容性”,
因此可用来制造人造骨等。
(1)熔点高、密度小
优点 (2)可塑性好、易于加工、机械性能好
(3)抗腐蚀性能好
二、金属的化学性质
1、大多数金属可与氧气的反应
2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑
3、金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐(条件:“前换后,盐可溶”)
Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 (“湿法冶金”原理)
三、常见金属活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序里:
(1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强
(2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、硝酸)
(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。(除K、Ca、Na)
四、金属资源的保护和利用
1、铁的冶炼
(1)原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2
(2)原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气
常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是Fe3O4 )、赤铁矿(主要成分是Fe2O3 )
2、铁的锈蚀
(1)铁生锈的条件是:铁与O2、水接触(铁锈的主要成分:Fe2O3•XH2O)
(铜生铜绿的条件:铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式:Cu2(OH)2CO3)
(2)防止铁制品生锈的措施:
①保持铁制品表面的清洁、干燥
②表面涂保护膜:如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等
③制成不锈钢
(3)铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。
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(4)而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。
3、金属资源的保护和利用: ①防止金属腐蚀
保护金属资源的途径: ②回收利用废旧金属
③合理开采矿物
④寻找金属的代用
意义:节约金属资源,减少环境污染
第九单元 《溶液》知识点
一、溶液的形成
1、溶液
(1)溶液的概念:一种或几种物质分散到另一种物质里形成的均一的、稳定的混合物,
叫做溶液
(2)溶液的基本特征:均一性、稳定性的混合物
注意:a、溶液不一定无色,
如CuSO4为蓝色 FeSO4为浅绿色 Fe2(SO4)3为黄色
b、溶质可以是固体、液体或气体;水是最常用的溶剂
c、溶液的质量 = 溶质的质量 + 溶剂的质量
溶液的体积 ≠ 溶质的体积 + 溶剂的体积
d、溶液的名称:溶质的溶剂溶液(如:碘酒——碘的酒精溶液)
固体、气体溶于液体,液体为溶剂
2、溶质和溶剂的判断 有水,水为溶剂
液体溶于液体,
3、饱和溶液、不饱和溶液 无水,量多的为溶剂
(1)概念:
(2)判断方法:看有无不溶物或继续加入该溶质,看能否溶解
(3)饱和溶液和不饱和溶液之间的转化
注:①Ca(OH)2和气体等除外,它的溶解度随温度升高而降低
②最可靠的方法是:加溶质、蒸发溶剂
(4)浓、稀溶液与饱和不饱和溶液之间的关系
①饱和溶液不一定是浓溶液
②不饱和溶液不一定是稀溶液,如饱和的石灰水溶液就是稀溶液
③在一定温度时,同一种溶质的饱和溶液一定要比它的不饱和溶液浓
(5)溶解时放热、吸热现象
溶解吸热:如NH4NO3溶解
溶解放热:如NaOH溶解、浓H2SO4溶解
溶解没有明显热现象:如NaCl
二、溶解度
1、固体的溶解度
(1)溶解度定义:在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量
四要素:①条件:一定温度②标准:100g溶剂③状态:达到饱和④质量:单位:克
(2)溶解度的含义:
20℃时NaCl的溶液度为36g含义:
在20℃时,在100克水中最多能溶解36克NaCl
或在20℃时,NaCl在100克水中达到饱和状态时所溶解的质量为36克
(3)影响固体溶解度的因素:①溶质、溶剂的性质(种类) ②温度
大多数固体物的溶解度随温度升高而升高;如KNO3
少数固体物质的溶解度受温度的影响很小;如NaCl
极少数物质溶解度随温度升高而降低。如Ca(OH)2
(4)溶解度曲线
例:(1)t3℃时A的溶解度为 80g
(2)P点的的含义 在该温度时,A和C的溶解度相同
(3)N点为 t3℃时A的不饱和溶液 ,可通过 加入A物质,降温, 蒸发溶剂
的方法使它变为饱和
(4)t1℃时A、B、C、溶解度由大到小的顺序C>B>A
(5)从A溶液中获取A晶体可用降温结晶 的方法获取晶体。
(6)从A溶解度是 80g 。
(7)t2℃ 时A、B、C的饱和溶液各W克,降温到t1℃
会析出晶体的有A和B 无晶体析出的有 C ,所得溶液中溶质的质量分数由小到大依次为 A<C<B
(8)除去A中的泥沙用 过滤 法;分离A与B(含量少)的混合物,用 结晶 法
2、气体的溶解度
(1)气体溶解度的定义:在压强为101kPa和一定温度时,气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。
(2)影响因素: ①气体的性质 ②温度(温度越高,气体溶解度越小)
③压强(压强越大,气体溶解度越大)
3、混合物的分离
(1)过滤法:分离可溶物 + 难溶物
(2)结晶法:分离几种可溶性物质
结晶的两种方法 蒸发溶剂,如NaCl(海水晒盐)
降低温度(冷却热的饱和溶液,如KNO3)
三、溶质的质量分数
1、公式:
溶质质量分数=× 100%
2、在饱和溶液中:
溶质质量分数C%=× 100%(C <S)
3、配制一定溶质质量分数的溶液
(1)用固体配制:
①步骤:计算、称量、溶解
②仪器:天平、药匙、量筒、滴管、烧杯、玻璃棒
(2)用浓溶液稀释(稀释前后,溶质的质量不变)
①步骤:计算、量取、稀释
②仪器:量筒、滴管、烧杯、玻璃棒
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(空气,氧气)
1、空气中氧气含量的测定:实验现象:①红磷(不能用木炭、硫磺、铁丝等代替)燃烧时有大量白烟生成,②同时钟罩内水面逐渐上升,冷却后,水面上升约1/5体积。
2.下列数值最接近实际情况的是()
A.人体正常体温约为39℃ B.两个鸡蛋的质量约为100g
C.人的拇指宽度约为10cm D.初中生跑100m约需8s
3.你认为下列情况中没有发出噪声的是 ()
A.中午,同学们在教室里学习、休息时,有些同学大声嬉戏
B.半夜时,有人引吭高歌
C.课堂上老师正在讲课,个别同学在小声讲话
D.在歌剧院中,女高音歌唱家引吭高歌
4.电视的遥控器能够发射一种人眼看不见的光一红外线.把遥控器发射窗对着电视机的红外线接收窗,分别按不同的键,就有控制电视电视机进行选台、调节音量、改变亮度等,但有时把遥控器的红外线发射窗对着电视机侧面的墙壁和天花板等,也能控制电视机,这是利用光的 ()
A.直线传播 B.反射 C.折射 D.色散
5.今年夏天,江苏太湖由于水位持续偏低、天气高温少雨、湖水富营养化严重等因素,导致蓝藻大量繁殖,使湖水呈蓝绿色油漆状并发出腥臭味,蓝藻呈蓝绿色是因为()
A.白光照在蓝藻上,蓝光、绿光被反射,其余色光被吸收
B.白光照在蓝藻上,蓝光、绿光被吸收,其余色光被反射
C.蓝藻是光源,自身能发出蓝光、绿光
D.蓝藻是光源,自身能发出除蓝光、绿光以外的其余色光
6.某同学做凸透镜成像实验,当光屏距离凸透镜14cm时,发现光屏上有一个清晰放大的像,由此可以判断凸透镜的焦距可能是()
A.20cmB.15cmC.10cm D.5cm
7.在汶川地震救援中,采用了音频生命探测仪,如下图所示,它的多个探头接触废墟,收集废墟下幸存者的微弱呼救声、呼吸声、心跳声等,探测仪将音频信号放大,救援人员就可以发现幸存者.下列说法错误的是 ()
A.探测仪收集声音信号时利用了固体可“传声”
B.幸存者发出的声音与外界噪声的音调、音色不同
C.幸存者能听见探测仪发出的超声波
D.白天嗓声较大,探测仪更适合在安静的夜晚使用
8.如图所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球会多次被弹开.这个实验是用来探究 ()
A.声音能否在真空中传播 B.声音产生的原因
C.音调是否与频率有关 D.声音传播是否需要时间
9.甲、乙两小车运动的s—t图像如图所示,由图像可知 ()
A.甲、乙两车都做匀速直线运动B.甲车的速度为8m/s,乙车的速度为2m/s
C.经过6s,甲、乙两车相距4mD.经过5s,甲、乙两车通过的路程均为10m
10.根据上图烟囱中冒的烟和甲、乙两小车上小旗飘动的情况,有关甲、乙两小车相对于房子的运动情况,下列说法中正确的是 ()
A.甲、乙两小车一定向左运动B.甲小车可能运动,乙小车向右运动
C.甲、乙两小车一定向右运动D.甲小车可能静止,乙小车向左运动
11.现代建筑出现一种新设计:在墙面装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球,球内充入一
种非晶体材料,当温度升高时,球内材料熔化吸热;当温度降低时,球内材料凝固放热,使建筑内温度基本保持不变.下图的四个图象中,表示球内材料的熔化图象的是
()
12.如图所示,小明将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本,透过玻璃杯看书上的鹦鹉图片(圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等),他所看到的虚像可能是()
二、填空题(共10题,每空1分,共26分)
13.光在真空中的传播速度为__________m/s.超音速飞机的飞行速度常用马赫数表示,
马赫数指的是声速(声音在15℃时空气中的传播速度为340m/s)的倍数.某超音速飞机飞行的马赫数为2,那么它的飞行速度是___________km/h.
14.用托盘天平测量铜块质量时,应将天平放在__________桌面上,游码移到标尺的零刻度处,若天平的指针静止在图甲所示位置,则可将平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡.测量中,当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时天平平衡,则该铜块的质量为_________g.
15.严冬时节,玻璃窗的内表面常结一层冰花,这是由于室内的水蒸气_________生成的,
有时又可看到竖直的冰痕,这是由室内的水蒸气先__________,再在沿玻璃下淌的过程中凝固而成的.
16.晴天晒被子能杀菌是利用太阳光中的___________;“声呐”可用于测绘海底形状,
是利用了________定向性好,在水中传播距离远等特点.
17.当光线与平面镜成90°射向镜面时,此光线的反射角为___________:若入射光线
不动,镜面绕入射点转过30°,那么,此时反射光线与入射光线的夹角为_________.
18.妈妈炒菜时,正准备向已经预热的锅内倒油,在旁边帮忙的张伟同学不小心在锅里滴了几滴水,他看到小水珠落到锅底很快就不见了.小水珠在这里发生的物态变化的名称是_________,这个过程是________热的(填“吸”或“放”).当妈妈把油倒入锅内后,却不见油冒气泡,这是因为油的沸点比水的沸点__________(填“高”或“低”).
19.中秋的夜晚,皓月当空,繁星点点.我们漫步在林荫小道上,微风和煦,传来阵阵树叶的沙沙声.月光穿过层层叠叠的树叶,在大地上形成了一个个圆形的光斑,好像在大地上撒了一地碎银在这美好的夜晚,你可曾想到:
(1)月亮相对于地球是__________的,地球相对于地球同步卫星是________的.(填“运动”或“静止”)
(2)树叶的沙沙声是由于树叶的__________产生的.
(3)大地上圆形的光斑实际上是月亮的_________(填“实像”或“虚像”),它是由光的
___________形成的.
20.在探究凸透镜成像规律时,首先应调节凸透镜、光屏和烛焰,使它们的中心在同一直线上,并且大致在________.如果凸透镜焦距为10cm,物距为25cm,移动光屏,可以在光屏上得到一个倒立、________的实像.在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是__________.
21.如下图所示,向右作直线运动的小车,通过AB、BC、CD三段路程所用的时间都是0.5s,
则小车做的是________运动(选填“匀速”、“加速”或“减速”);它从A点运动到D点的平均速度是_________m/s.(已测得每小格是2米)
22.我国的漠河地区曾出现一次“日全食”,如图所示是日全
食时太阳、地球、月球位置的示意图,则图中__________
是地球,“日全食”是由光的_________形成的.
三、解答题(共11题,共50分)
23.(2分)如图所示,A′B′是物体AB经平面镜所成的像,请在图中画出平面镜.
24.(2分)根据光的反射定律,在图中画出反射光线OB的入射光线AO,并标出入射角(在
入射角内标上a).
25.(2分)请在图中将凹透镜的入射光线和折射光线补画完整.
26.(2分)在一个盛有冰水混合物的烧杯中插入一支温度计,
用酒精灯对烧杯缓慢加热,某同学将观察到的结果记录在表中:
加热时间/min 0 2 4 6 8
温度计示数/℃ 0 0 0 4 8
现象 有较多冰,
少量水 有少量冰,
较多水 冰几乎
完全消失 全部
是水 全部
是水
分析此表,你可得到的结论是:
答:_________________________________________________________.(至少2点)
27.(6分)某同学做“平面镜成像的特点”实验时,将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上
面,再取两段等长的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,用眼睛进行观察,如图所示.此实验中;
(1)直尺的作用是便于比较________________关系;
(2)两段等长的蜡烛是为了比较________________关系;
(3)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上不能接收
到蜡烛A的烛焰的像.这说明平面镜成的是_____________像.
28.(2分)如图所示,小明将一个带有指示灯的蜂鸡器放在夹层抽成真
空的双层玻璃内,结果他几乎听不到正在发声的蜂鸣器发出的声音,
却能看到蜂鸣器指示灯发出的光.根据观察到的现象,
他得出了关于声音和光传播方面的一个结论:
__________________________________________________.
29.(6分)如图是一个水循环的模拟装置.加热烧瓶内水(烧瓶里的水当作地球表面的水源)
使有充足的蒸气不断从弯管出来,进入放着冰块的金属盘(金属盘当作高空的冷空气)和放在桌面的托盘(当作地面)之间,水蒸气在金属盘底凝结成水
并降落到托盘内.
(1)请写出上文所反映的两种物态变化:_________、__________.
(2)我国是水资源严重缺乏的国家,节约用水应从我做起,
请你写出日常生活中的一项节约用水措施:_____________
____________________________________________.
30.(6分)如图所示,射一束激光至空水槽内的O点(做
个标记),保持激光笔的位置不动,然后向水槽内注水.
(1)注水过程中,水槽底部的光斑向_________.(选填“左”或“右”)移动,光线由空气斜射入水中时,方向__________(选填“发生”或“没发生”)偏折.
(2)光束路径的显示方法是向水面上方喷些烟雾和在水中滴墨水,利用光的________反射现象来显示光束路径.
31.(4分)表格中所列数据记录了某优秀短跑运动员创造世界记录时跑步过程中通过不同
距离所用的时间.
距离/m 0.00 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0
时间/s 0.00 1.88 2.96 3.88 4.77 5.61 6.45 7.29 8.13 9.00 9.86
请根据表格中的数据计算:(1)运动员在前40m,和后60m的平均速度分别为多大?
(2)他全程的平均速度为多大?
某同学解答如下:
已知:S1=40m,S2=60m,t1=4.77s,t2=9.86s-4.77s=5.09s
求:(1) 、 (2)
解:
答.(1)运动员在前40m,和后60m的平均速度分别为8.39m/s和11.79m/s.
(2)他全程的平均速度为10.09m/s。
该同学的解答是否正确,如有错误,指出错误之处,然后加以改正
32.(6分)小华同学测得长200m的列车,以20m/s的速度匀速通过一条隧道,所用的时间是10min,(1)有关“列车通过隧道”的理解正确的是()
A.从火车头进入隧道到火车头出隧道B.从火车头进入隧道到火车尾出隧道
C.从火车尾进入隧道到火车头出隧道D.从火车尾进入隧道到火车尾出隧道
(2)推算隧道的长度.
(3)列车全部在隧道里行驶的时间.
33.(12分)阅读短文,回答问题.
汽车防冻液
汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高.为了确保安全,可用水循环进行冷却.实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),加入防冻液后的混合
液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾.
有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、
沸点不同,具体数值参见下表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中
所占体积的百分比).
防冻液含量/% 30 40 50 60 70 80 90
混合液的凝固点/℃ -17 -28 -37 -49 -48 -46 -28
混合液的沸点/℃ 103 104 107 111 117 124 141
在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10~15℃.考虑到混合液比热容的减小会影响散热效果,因此,混合液中防冻液的含量不宜过高.
(1)在混合液中,如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%,则混合液凝固点的变化情况是__________.
A.逐渐升高 B.逐渐降低
C.先升高后降低 D.先降低后升高
(2)若某地常年最低气温为-15℃,对该地区汽车来说,在下列不同防冻液含量的混合液中,宜选___________.
A.30% B.40% C.60% D.90%
(3)请在图中作出混合液沸点与防冻液含量的关系图像:由图像可以推知,防冻液的含量达到75%时,混合液的沸点大约是__________℃.
(4)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少.与原来相比,混合液的沸点__________
(选填“升高”、“降低”或“不变”),其原因是_____________. 答案没- -
1 《 氦-3人类未来的新能源》
① 氦-3是一种清洁、安全和高效率的核融合发电燃料。开发利用月球土壤中的氦---3将是解决人类能源危机的极具潜力的途径之一。
② 氦—3是氦的同位素,含有两个质子和一个中子。它有许多特殊的性质。根据稀释制冷理论,当氦—3和氦—4以一定的比例相混合后,温度可以降低到无限接近绝对零度。在温度达到2.18k以下的时候,液体状态的氦---3还会出现“超流”现象,即没有粘滞性,它甚至可以从盛放的杯子中“爬”出去。然而,当前氦—3最被人重视的特性还是它作为能源的潜力。氦—3可以和氢的同位素发生核聚变反应,但是与一般的核聚变反应不同,氦—3在聚变过程中不产生中子,所以放射性小,而且反应过程易于控制,既环保又安全,但是地球上氦—3的储量总共不超过几百公斤,难以满足人类的需要。科学家发现,虽然地球上氦—3的储量非常少,但是在月球上,它的储量却是非常可观的。
③ 氦大部分集中在颗粒小于50微米的富含钛铁矿的月壤中。估计整个月球可提供71.5万吨氦—3。这些氦—3所能产生的电能,相当于1985年美国发电量的4万倍,考虑到月壤的开采、排气、同位素分离和运回地球的成本,氦—3的能源偿还比估计可达250。这个偿还比和铀235生产核燃料(偿还比约20)及地球上煤矿开采(偿还不约16)相比,是相当有利的。此外,从月壤中提取1吨氦—3,还可以得到约6300吨的氢、70吨的氮和1600吨碳。这些副产品对维持月球永久基地来说,也是必要的。俄罗斯科学家加利莫夫认为,每年人类只需发射2到3艘载重100吨的宇宙飞船,从月球上运回的氦—3即可供全人类作为替代能源使用1年,而它的运输费用只相当于目前核能发电的几十分之一。据加利莫夫介绍,如果人类目前就开始着手实施从月球开采氦—3的计划,大约30年到40年后,人类将实现月球氦—3的实地开采并将其运回地面,该计划总似的费用将在2500亿到3000亿美元之间。
④ 从20世纪90年代开始,包括中国、以色列、日本、印度等国家在内,人类掀起了新一轮的探月高潮,在这次探月高潮中,氦—3成为世人瞩目的目标。我过“嫦娥一号”探月卫星搭载的探月仪器2004年4月开始初样研制,其中探测月球土壤厚度与元素含量是该探月仪器工作的重要内容。氦—3作为最有潜力的新能源,已经成为世界各国能源研究的重要课题。
(选自《新华文摘》2005年9月,有改动)
15、为什么说“开发利用月球土壤中的氦—3将是人类能源危机的极具潜力的途径之一”?(2分)
答:
16、本文作者在《神奇的氦—3》一文中曾说:“科学家通过分析从月球上带回来的月壤样品估算,在上亿年的时间里,太阳风为月球带去大约5亿吨氦—3。”这与本文第③段开头画线句所介绍的内容是否矛盾?为什么?(3分)
答:
17、文中大量使用了列数字的说明方法,试举出一例并说明其作用。(3分)
答:
18、下列说法符合原文意思的一项是(3分)
A、氦—3是含有两个质子和一个中子的氦的同位素(元素),同时它也是一种清洁、安全和高效的核融合发电燃料(物质)。
B、作为未来新能源的氦—3,在其聚变过程中不易产生中子并且放射性小,所以它将是一种环保型的新能源。
C、从月壤中提取氦—3所得到的副产品可以满足月球永久基地生产和生活的需要。
D、由我国“嫦娥一号”探月卫星搭载发射的探月仪器目前已进入对月球土壤厚度与元素含量的初步探测阶段。
19、假若某年后由我国发射的宇宙飞船将氦—3成功运回地面,请你根据本文介绍,用上 “月球”“氦—3”“科学家”三个词语(可以不考虑先后顺序)写一段话,代表学生向从事开发利用氦—3能源的科学家表示祝贺或感谢。(3分)
答: (2005年临沂市)
【答案】
15、要点:①储量可观(或储量相对较大)②环保、安全 ③能源偿还比高④副产品可供月球永久基地使用(2分。答出其中三个要点即可得2分,每少答一个要点扣1分)
16、不矛盾;前者说明的是上忆年时间里太阳风为月球带去的氦—3的的总量,而本文画线句说明的是月壤中可以供开发利用的氦---3的总量。二者说明的具体内容不矛盾(3分。第一问1分,第二问2分)
17、示例:①这些氦—3所能产生的电能……是相当有利的“几句中,用作比较的“250”“20”“16”三个数字,具体、清楚、直观地说明了氦—3的能源偿还比高,开发利用效益大。②“此外……也是必需的”几句中所列举的四个数字,具体说明了开采氦—3所得到的副产品数量大,利用价值可观。③“加利莫夫认为……3000亿美元之间”几句中,所六数字清楚明白地说明了开采运输氦—3的费用相对较低,开采的可行习惯内大(3分。举例1分,分析2分)
18、A(3分)
19、提示:开放性答案。能综合利用文中有关信息、合理串接给定的词语,符合内容要求且语言通顺即可(3分)
2
《警惕啊,无声无息的土壤杀手》
土壤、水、阳光和空气是地球生物生存的四大要素。一般的污染马上就能引起大众的关注,而土壤污染看不见,而且引起的不良后果要在几个月、几年、几十年甚至上百年后才会显现出来。土壤污染不像大气或水污染物那样,可以直接进入人体,危及健康,而是间接地影响人体健康。因为土壤里的污染物是通过食物链,主要通过粮食、蔬菜、水果、奶、蛋、肉等进入人体的,所以有的地方往往不重视对土壤污染的整治。然而,土壤污染比其他污染的危害时间更长,污染物质在并不像在大气和水体中那样容易扩散和稀释,通过长期积累以后,其影响往往是区域性的,而且重金属污染基本上是一个不可逆转的过程,受其污染的土壤可能要很长时间才能恢复正常。
近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,大气中的有害气体和飘浮的尘土也不断随雨水降落在土壤中,导致了土壤污染。农业生产所用的化肥、农药和不合格的畜禽粪便肥料,也是造成土壤污染的重要来源。此外,战争之后的炸药、重金属等化学残留物,也对战区的土壤造成严重伤害。陈同斌研究员指出,世界上90%的污染物最终滞留在土壤内。
日前我国估计有1000多万公顷耕地受到污染,居然上全部可利用耕地面积的五分之一,其中矿区污染土地达200万公顷,石油污染土地约500万公顷,固体废弃物堆放污染土地约5万公顷。每年因土壤污染减产粮食1000多万吨,因土壤污染而造成的各种农业经济损失合计200亿元。
土壤污染已经对人类的健康造成威胁。陈同斌研究员前后用了3年的时间对北京全市的土壤和蔬菜进行了大规模的取样分析研究,发现土壤污染问题已经比较严重,并且已经影响到蔬菜等农产品的质量。土壤污染会使污染物在植物中积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人畜健康,引发各种疾病。土壤污染还会导致其他环境问题。(选自《自然与人》,有改动)
13.土壤污染跟其他污染物相比有哪些不同的特点?(3分)
14.土壤污染物有多种,下面列举了两种,请你从文中找出其他几种,仿照示例表述。(3分)
示例:(1)播散在农作物上的化肥、农药和不合格粪便。
(2)残留在土壤中的炸药、重金属等化学物。
15.第3段中多处引用数据,你认为有什么作用?请结合具体内容加以简要说明。(3分)
16.读了这篇短文后,你对土壤污染问题一定有了新的认识,请你根据平时的观察和思考,提一条防止土壤污染的建议或拟一条警示性的标语。(3分)
(2005年浙江省舟山市)
【答案】
13.⑴土壤污染看不见 ⑵间接地影响人体健康 ⑶污染的危害时间更长。
14.⑴堆放和倾倒在土壤表面的固体废物⑵渗透在土壤中的有害废水⑶(随雨水)降落在土壤中的有害气体和飘浮尘土。
15. 具体、准确地说明了目前我国土壤污染的严重程度和造成的巨大损失。
16.(此题答案开放,只要能围绕防止土壤污染、告诫人们保护土壤等要点写即可。)
3
《 科学认识海啸》
任何灾难对人类来说,兴许是最好的老师。大灾之后必有大识。A从海啸灾难中科学地认识海啸,对提高防御海啸是十分有益的。
海啸,古已有之。B中国对于海啸灾害的文献记载始于公元前左右,当时称之为海溢、海立,形象地描述了海啸灾害降临时大海满溢、波浪立起成海墙的情景。唐代诗人杜甫在《朝献太清宫赋》中云“九天之云下垂,四海之水皆立”,描述了天空乌云密布,海水立将起来、猛扑过来的态势,说明中国人对海啸早有所知。…
海啸是一种极具破坏力的自然灾害,它是由于地震、海底火山喷发或风暴而引起的海面巨大涨落。“海啸”一词是常受海啸侵扰的日本人首先用的,英文海啸“Tsunami”一词是由日文音译而来。海啸的成因有三类:一是由气象变化引起,诸如强大的低气压通过时产生的海面异常升高,称为“风暴潮”;二是由地质变化引起,如地震、火山、海底断层、滑坡都能造成,称“地震海啸”,就像这次印度洋发生的海啸;三是由核爆炸、人工地震等引起。美国在第二次世界大战后在北太平洋比基尼岛进行了持续多年的核爆炸试脸,曾经诱发海喻。
但是,也不是任何海洋地质的突变都会导致海啸的发生。据统计,每15000次海底构造地震中,只有100次会酿成海啸。通常海啸的产生受震源条件、震源水深、震源深度和震级大小控制。震级大于里氏6.5级、震源深度在25千米以内的地震会产生海啸,震级在里氏7、5级以上、震源深度在40千米以内,会形成灾难性海啸,如这次印度洋发生的地震海啸。
14.下列说法正确的一项是(2分)(C)
A.中国对海啸的认识是世界上最早的国家。
B.导致海啸产生的原因是各种海洋地质的突变。
C.海啸的产生往往受震源的条件、水深、深度和震级等各种因素的制约。
D.由于海啸产生的主要诱因在海底,所以它造成的危害都非常小,
15.文中画线的A,B两个句子都有语病,请改正。(2分)
16.分析句子“九天之云下垂,四海之水皆立”在文中的作用。(3分)
17.面对人类受到的各种自然灾害威胁,我们应怎么做?谈谈你的理解。(3分)(2005年云南省曲靖市)
【答案】
14.C
15.A.从海啸灾难中科学地认识海啸,对提高防御海啸的能力是十分有益的。 B.中国对于海啸灾害的文献记载始于公元前。
16.用引用的方法既说明了中国对海啸的认识比校早,又生动形象地描述了海啸发生时的状貌。(每答对一方面给1.5分)
17.首先,要强化环保意识,加强环境保护,人与自然和谐相处。其次,加大对自然灾害知识宣传的力度,科学地认识各种自然灾害。第三,建立自然灾害的监控和预警机制,以便科学有效地减灾救灾。(答对一点给1.5分,答对两点及以上给满分,表意相近即可酌情给分。)
4
《路面上的新科技》
长期以来,我国城市路面非“黑”即“白”(黑色沥青和白色水泥两种颜色),而在欧洲,如英国、德国、荷兰等国,彩色路面已较为普及。通过道路颜色的不同,如红、绿、蓝、黄等,提示不同车辆的驾驶者在规定的路面上行驶,从而避免了车辆的混行,大大增强了安全性。
现在,国内一些城市也开始采用彩色路面。以北京为例,当汽车行驶到二环路雍和宫到东直门转弯处时会发现此处路面与别处不同,一是呈暗红色,原来此处为事故多发地,改变路面颜色以引起司机注意;二是路面加铺了一层颗粒状防滑材料。在上海的局部地区还出现了碧绿色、橘黄色的路面,各种车辆“各行其道”。这种彩色路面不仅美化了市容,还能起到防滑、提示司机减速以减少交通事故发生,方便交通管理等作用。
与此同时,一种新颖的多孔隙沥青透水路面也应运而生。这种能够吸纳回收雨水的路面技术的采用,对于缺水的城市来说,无疑是一个福音。这种技术将沥青路面做成“三层”:最上层安置了透水材料,中间层安置了雨水分流设施,将来自最上层的雨水分流到排水管以回收利用,最底层为密封层,防止雨水渗透到地下。
透水路面采用的是在普通沥青中加入了强化纤维的混合料,使路面孔隙率由普通沥青路面的4%左右提高到15%--25%,有的甚至高达30%,大大提高了路面吸收雨水的能力。这种材料的特点还决定了其使用寿命要高于传统路面,因为它能避免冬季道路冻结对路面材料结构造成的破坏。另外,下雨时,这种路面不积水,不溅水,汽车行驶时不易打滑,有利于交通安全。
目前在欧洲,透水路面的普及率已达15%一18%。德国计划到2010年,把全国城市90%的路面改造为透水路面。在我国普遍缺水的城市也应大力推广这项技术。 (选自《百科知识》2005年第3期,有删改)
14.第2段中“此处路面与别处不同”中的“不同”指哪两个方面?“各行其道”和第1段中的哪一句相照应?(4分)
15.阅读第2、3两段,任选一题回答。(3分)
(1) 第2段中的彩色路面有哪三个作用?请简要概括。(不超过20个字)
(2) 第3段中所说的透水路面分为三层,每层各有什么功能?请分别用两个字加以概括。
16.最后两段主要说明了什么内容?请简要概括。(2分)
17.根据文章提供的信息,下列说法中正确的一项是(3分)( )
A.目前在我国,北京、上海等一些大城市已基本铺设了彩色路面。
B.普通沥青路面的孔隙率不足4%,而透水路面的孔隙率大多为15%一30%。
C.采用彩色路面和透水路面有一个共同点,那就是提高了交通的安全性能。
D.由于透水路面优越性多,德国已把全国90%的路面改造为透水路面。
(2005年江苏省盐城市)
【答案】
14.颜色(或“呈暗红色”)、材料(或“路面加铺了一层颗粒状防滑材料”)(2分) 提示不同车辆的驾驶者在规定的路面上行驶(2分)
15.(1)①美化市容(1分)
②减少交通事故发生(或“防滑并提示司机减速”)(1分)
③方便交通管理(1分) (每超过3个宇扣1分)
(2)①透水(1分) ②分流(或“回收”)(1分) ③密封(或“防渗”)(1分)
(如两题都做,以答得较好的一题给分)(3分)
16.说明透水路面的特点及发展趋向(答到一个方面给1分)(意思对即可,2分)
17.C(3分)
5
《蜜蜂与排雷》
有些动物天赋的生理机制和特殊本领,可利用来造福人类。
科学家发现,经过特殊训练的蜜蜂可以在污染控制和环境监测上大显身手。美国蒙大拿大学研究人员还发现,蜜蜂在寻找地雷以及其他爆炸物方面同样具有非凡的能力。与警犬相比,蜜蜂除了容易训练且工作起来更吃苦耐劳外,在寻找“猎物”(各类爆炸物品)的准确性方面也显得高出一筹。
目前世界各地约有1.1亿颗地雷等待排除,每年约有2.6万人因触雷而死或致残。小小蜜蜂可以为搜寻这些重大隐患开辟新路并做出贡献。
为什么蜜蜂能有这种本领?因为蜜蜂在长期生存竞争中形成的嗅觉十分敏锐,可以识别出狗无法分辨的许多种细微气体。加之这种昆虫经常是群体出动,因此在搜索同样面积的情况下,它们的工作远远比狗更有效。科学研究表明,这些“探雷蜜蜂”只需要接受短短几天训练,就可以适应搜索地雷的要求。
12.本文第2段告诉我们,蜜蜂探雷比警犬探雷“高出一筹”表现在___ 、__、
__ 三个方面。(3分)
13.善于捕捉关键词语,有助于把握主要信息,快速理解语意。上文画线句子中能概括主要内容的关键词语是口口和口口。(4分)
14.请你另举一个利用动物本能或运用仿生学造福人类的事例。(3分)
(2005年福州市课改实验区)
【答案】
12. 容易训练(训练)吃苦耐劳 (工作)准确性高(准确性)(3分)
13. 嗅觉 敏锐(4分)
14. 示例①利用猪的灵敏嗅觉来缉毒示例 ②运用蝙蝠超声波定位的原理,研制出雷达,应用于军事、气象等领域。(3分)
二 实用文阅读训练
1.本文说明的中心内容是什么?说明顺序是什么?
2.第①段主要运用了什么说明方法?有何作用?
3.第②③段可不可以删去?为什么?
4.第⑥段中画线的“同样的道理”指的是 。
5.针对我国人口密度高的现象,国家采取了实行计划生育、控制人口增长速度等措施。阅读本文后,你认为,要保证我国13亿人有饭吃、有衣穿,还应当注意什么?
答案
1.中心内容是“为什么中国一直人口众多”说明顺序是逻辑顺序。2.作比较突出说明了中国人口密度高的现实情况。3.不能删去这两段具体说明了两种假说的具体内容及其局限性,使文章内容更加准确全面。4.养人成本较低,养人数量较多,人口密度就会较高。5.在现有土地的基础上,搞好农业生产,提高农作物的单产量。