2-3~2-5
2-3
How can matter change?(怎樣才能改變物質?)
1.物理變化:物質組成分子不變,但形態改變。
2.化學變化:物質的原子重新排列組合,形成新的形態。
3.核變化:又分成核分裂和核融合。
(1)核分裂:由重元素(如鈾,鈽等)分裂所發出之能量;後者為輕元素(如氫及其同位數氘、氚)結合成重元素(如氦等)所發出之能量。太陽能係源自核融合反應,此外如熱核彈或氫彈亦均利用核融合原理製成。
(2)核融合:由氚為氫的同位素,由一質子及二中子構成。氘可以從海水中提取,而氚則不存在於天然界中;原子序於40至80之間為最穩定的原子,而當原子序超過80以後就都有一個天然放射性的趨勢。並且會分裂成二較輕而在穩定區域內的元素,此種趨勢即核分裂原理之基礎。另一方面,當原子序小於40時,即有合成變為較重元素之趨勢,此種趨勢即核融合原理之基礎。
2-4
What is energy and how can it change its form?(什麼是能源,如何改變能源形式?)
1.能源是宇宙的推動力,是系統作功能力的量化特性,能源可以是動能、位能、熱能。能源的形式有很多(例如熱力、電力等),而且一種能源形式可以轉化成另一種形式。
2.常見的能源轉換
(1)早期的蒸汽火車,燃燒煤產生高溫水蒸氣推動蒸汽機,帶動火車前進。
(2)現今的汽車燃燒汽油推動引擎,帶動汽車前進。
(3)目前電器用品如洗衣機、錄放影機、軟碟機、硬碟機等,也利用馬達(電動機的俗稱)將電能轉換為動能來作功。
圖例:
火力和核能發電的電力轉換

水力發電的電力轉換

風力發電的電力轉換

2-5
How can we use matter and energy more sustainably?(我們如何永續使用物質和能量?)
多使用再生能源,少用非再生能源。若是用一次能源也要將其物質轉換成二次能源,再一次利用。
1.再生能源:一般指不會隨著人類的開發利用而日益減少的能源,通常包括水力、潮汐、太陽輻射、風力、海洋熱、海流、地震、火山活動、地下熱水和溫泉等。
2.一次能源:如煤、石油、天然氣、水力、風、木柴、太陽輻射能、地熱、核燃料等
3.二次能源:指的是由一次能源直接或間接轉換成其他種類和形式的人工能源,例如電能、汽油、煤油、柴油、煤氣、液態石油氣、火藥、酒精等。

