人教版高中物理选修3-3：能源和可持续发展_课件4
(2)熵增加原理：在任何自然过程中，一个孤立系统的总 熵不会减小．
二、能源和可持续发展 1．能量耗散和品质降低 (1)能量耗散，有序度较高的能量转化为内能流散到环境 中无法重新收集起来加以利用的现象． (2)各种形式的能向内能转化的方向是无序程度较小向无 序程度较大的转变，是能自动发生、全额发生的．
式中k叫做玻耳兹曼常数． 既然微观态的数目Ω是分子运动无序性的一种量度，由于 Ω越大，熵S也越大，那么熵S自然也是系统内分子运动无序性 的量度． 2．熵增加原理 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，若过 程可逆，则熵不变；若过程不可逆，则熵增加．
在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进 行，这就是熵增加原理．
【解析】 分子热运动是大量分子的无规则运动，系统的 一个宏观过程包含着大量的微观状态，这是一个无序的运动， 根据熵增加原理，热运动的结果只能使分子热运动更加无序， 而不是变成了有序，热传递的自然过程从微观上讲就是大量分 子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过 程，C、D项正确．
【答案】 C能量(如机械能、电能、化学 能等)，当它们变为环境的内能后，就成为更加分散且无序度 更大的能量，我们无法把这些分散的内能重新收集起来加以利 用，这样的转化过程叫做能量耗散．
例如：火炉把屋烤暖，这时高温物体的内能变成低温物体 的内能，谁也不能把这些散失的能量重新收集到火炉中再次用 来取暖．
2．能量品质降低 各种形式的能量向内能转化，是微观领域内无序程度较小 向无序程度较大的转化，是能够自发、全额发生的，而内能向 机械能的转化过程，由热力学第二定律知道，这种转化是有条 件的，内能不能全额转化为机械能，因此，从可被利用的价值 来看内能较之机械能、电能等，是一种品质低的能量．
能量的耗散虽不会使能的总量减少，却会导致能量的品质 降低，它实际上将能量从高度有用的形式降级为不太可用的形 式．能量虽然不会减少，但能源会越来越少，所以要节约能 源．
四、能源与人类社会的发展 能源与环境 1．能源是社会存在和发展永远不可或缺的必需品，是国 民经济运行的物质基础，能源科技的每一次突破都带来了生产 力的巨大飞跃和社会的进步．
2．能源与环境 常规能源对环境的影响 石油和煤燃烧后产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的 含量，产生了“温室效应”引发了一系列的问题，如两极的冰 雪融化、海平面上升、海水倒灌等，这些都是自然对人类的报 复．
巩固练习2 下列说法正确的是( ) A．能量耗散不违背能量守恒定律，所以“能源危机”是 杞人忧天 B．能量的利用过程实质上是能量的创造和消失过程 C．煤、石油、天然气为常规能源是取之不尽用之不竭的 D．能量的利用过程实质上是能量的转化和转移过程
解析 能量耗散过程虽然不违背能量守恒定律，但品质会 下降，可利用率降低，故A选项错误；能量是不能创造和消失 的，所以B选项错误；煤、石油等常规能源存量是有限的，是 不可再生的能源，所以C选项错误；能量的利用过程就是能量 转化和转移的过程，故D选项正确．
热力学第二定律的微观解释 能源和可持续发展
1．了解有序和无序的相对性． 2．知道宏观态和微观态，知道宏观态对应微观态的数目 与无序程度的关系． 3．知道熵的概念，了解熵增加原理，知道它是热力学第 二定律的另一种表述． 4．用熵增加原理认识自然界中能量转化的方向性，能从 熵增加角度认识当前的环境问题.
规定了某种规则，我们就规定了一个“宏观态”，这个 “宏观态”可能包含一种或几种“微观态”，不同的“宏观 态”对应的微观态的个数不同．如果一个“宏观态”对应的 “微观态”比较多，就说这个“宏观态”是比较无序的．
3．热力学第二定律的微观解释 一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进 行．
与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热运动状 态无序性增加的方向进行的．
名师点拨 热力学第二定律的实质是自然界中进行的涉及 热现象的宏观过程具有方向性，热力学第二定律是一个统计规 律：自发的宏观过程总是向着无序程度更大的方向发展．
巩固练习1 (多选题)下面关于熵的有关说法正确的是 ()
A．熵是系统内分子运动无序性的量度 B．在自然过程中熵总是增加的 C．热力学第二定律也叫做熵减小原理 D．熵值越大，代表着越无序
【解析】 在发生能量转化的宏观过程中，其他形式的能 量最终会转化为流散到周围环境的内能，无法再回收利用，这 种现象叫能量耗散．能量耗散并不违反能量守恒定律，宇宙的 能量既没有减少，也没有消失，它只从能量角度反映出自然界 的宏观过程具有方向性，故A、C错．
【答案】 BD
名师点拨 1能量耗散是指可利用的能量减少. 2自然界的总能量并没有变，但能量耗散是从高品质能源 向低品质能源转移的过程，所以要节约能源，合理地开发利 用.
(3)能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的自发变 化过程具有方向性．
(4)能量耗散虽然不会导致能量总量的减少，却导致能量品 质的降低，实际上是将能量从高度有用的高品质形式降级为不 大可用的低品质形式．
2．能源和环境
知识图解
一、热力学第二定律的微观解释 1．有序和无序 确定某种规则，符合这个规则的就是有序的，不符合确定 的规则和要求的分布是无序的． 特别提醒 无序意味着各处都一样、平均、没有差别；而 有序则是相反，有序与无序是相对的． 2．宏观态和微观态
答案 D
解析 由熵的定义可知，熵代表系统内分子运动的无序程 度，熵值越大，代表系统的无序性程度越大，自然界与热学有 关的宏观过程都具有方向性，都是向着无序程度增大的方向进 行，故热力学第二定律又叫做熵增加原理，故C选项错误．
答案 ABD
二、能源的开发和利用 【例2】 (多选题)下列对能量耗散的理解正确的有( ) A．能量耗散说明能量在不断减少 B．能量耗散遵守能量守恒定律 C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失 D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方 向性
一、热力学第二定律的微观意义 1．有序、无序：一个系统的个体按确定的某种规则有顺 序地排列即为有序；个体分布没有确定的要求，“怎样分布都 可以”即无序． 2．宏观态、微观态：系统的宏观状态即为宏观态，系统 内个体的不同分布状态即为微观态．
3．热力学第二定律的微观意义 一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进 行． 4．熵增加原理 (1)熵，表达式S＝klnΩ，k表示玻耳兹曼常数，Ω表示一个 宏观状态所对应微观状态的数目．S表示系统内分子运动无序 性的量度，称为熵．
五、开发新能源 太阳能是最具有发展前景的新能源，它清洁无污染，对人 类历史来说，是取之不尽、用之不竭的．其他能源如：生物 能、风能、水能等都具有相当大的发展前景.
一、热力学第二定律的微观意义 【例1】 (多选题)关于热力学第二定律的微观意义，下 列说法正确的是( ) A．大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动 B．热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序 运动状态转化的过程 C．热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状 态向无序程度大的运动状态转化的过程 D．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方 向进行
由大量分子组成的系统自发变化时，总是向着无序程度增 加的方向发展，至少无序程度不会减少． 我们所说的有序状态，指的是对应着较少微观态的那样的宏观 态．自发的过程总是倾向于出现与较多微观态对应的宏观态， 因此自发的过程总是从有序向着无序发展的．
二、熵、熵增加原理 1．熵的概念 在物理学中，用来量度系统无序程度的物理量叫做熵． 在物理学中，为了描述一个系统的无序程度，引入一个物 理量，叫做熵． 物理学中用字母Ω表示一个宏观状态所对应的微观状态的 数目，用字母S表示熵，有： S＝klnΩ
特别提醒 (1)由熵的定义可知，熵较大的宏观状态就是 无序程度较大的宏观状态，也就是出现概率较大的宏观状 态．在自然过程中熵总是增加的，其原因并非因为有序是不可 能的，而是因为通向无序的渠道要比通向有序的渠道多得多， 把事情搞得乱糟糟的方式要比把事情做得整整齐齐的方式多得 多．
(2)从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律： 一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值较 大代表着较为无序，所以自发的宏观过程总是向无序度更大的 方向发展．
合集下载
人教版高中物理选修(3-3)10.6《能源和可持续发展》ppt课件
引入：
• 能源和环境是两个全球所关注的问 题，能源是现代社会生活的重要物质 基础，而常规能源的有限储藏量与人 类的需求存在矛盾，同时大量消耗常 规能源带来了环境问题，正确地协调 和解决这一矛盾和问题是生活在地球 上每一个人的职责．
一、常规能源
• 1．能源：凡是能够提供可利用能量 的物质统称为能源．
被酸雨毁坏的森林
二、绿色能源的开发和利用
• 绿色能源：在释放能量或能量转化 过程中对环境不造成污染的能源叫 绿色能源．
人类可开发和利用的绿色能源主要有下列几种： 1．风能 2．水流（河流、潮汐）能．风能和水流能是“可再 生能源”而石油、煤炭是不可再生能源． 3．太阳能 4．核能等等．
新疆风车田发电
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知识 逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
• 2．常规能源：人们把煤、石油、天 然气叫做常规能源，人类消耗的能量 主要是常规能源．
海 上 天 然 气 开 采
露天煤矿
海上石油开采
3．常规能源的储藏是有限的．
4．常规能源的大量消耗带来了环境问题 （1）温室效应：温室效应是由于大气里温室气体（二氧
化碳、甲烷等）含量增大而形成的．石油和煤炭燃烧 时产生二氧化碳． （2）酸雨：大气中酸性污染物质，如二氧化硫、二氧化 碳、氢氧化物等，在降水过程中溶入雨水，使其成为 酸雨．煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等 物质． （3）光化学烟雾：氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受 到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质— —光化学烟雾，主要成分是臭氧．
• 能源和环境是两个全球所关注的问 题，能源是现代社会生活的重要物质 基础，而常规能源的有限储藏量与人 类的需求存在矛盾，同时大量消耗常 规能源带来了环境问题，正确地协调 和解决这一矛盾和问题是生活在地球 上每一个人的职责．
一、常规能源
• 1．能源：凡是能够提供可利用能量 的物质统称为能源．
被酸雨毁坏的森林
二、绿色能源的开发和利用
• 绿色能源：在释放能量或能量转化 过程中对环境不造成污染的能源叫 绿色能源．
人类可开发和利用的绿色能源主要有下列几种： 1．风能 2．水流（河流、潮汐）能．风能和水流能是“可再 生能源”而石油、煤炭是不可再生能源． 3．太阳能 4．核能等等．
新疆风车田发电
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知识 逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
• 2．常规能源：人们把煤、石油、天 然气叫做常规能源，人类消耗的能量 主要是常规能源．
海 上 天 然 气 开 采
露天煤矿
海上石油开采
3．常规能源的储藏是有限的．
4．常规能源的大量消耗带来了环境问题 （1）温室效应：温室效应是由于大气里温室气体（二氧
化碳、甲烷等）含量增大而形成的．石油和煤炭燃烧 时产生二氧化碳． （2）酸雨：大气中酸性污染物质，如二氧化硫、二氧化 碳、氢氧化物等，在降水过程中溶入雨水，使其成为 酸雨．煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等 物质． （3）光化学烟雾：氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受 到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质— —光化学烟雾，主要成分是臭氧．
人教版高中物理必修三 《能源与可持续发展》PPT精品课件
能量守恒定律的理解和应用
1．能量的存在形式及相互转化 (1)各种运动形式都有对应的能：机械运动有机械能，分子的热 运动有内能，还有电磁能、化学能、原子能等。 (2)各种形式的能，通过某种力做功可以相互转化。例如，利用 电炉取暖或烧水，电能转化为内能；煤燃烧，化学能转化为内能； 列车刹车后，轮子温度升高，机械能转化为内能。
C．14mgh
D．12mgh
第十七页，共四十三页。
A [去掉右侧盖板之后，液体向左侧流动，最终两侧液面相平， 液体的重力势能减少，减少的重力势能转化为内能。如图所示，最 终状态可等效为右侧12h 的液柱移到左侧管中，即增加的内能等于该 液柱减少的重力势能，则 Q＝18mg·12h＝116mgh，故 A 正确。]
1．一切与热现象有关的宏观自然过程都是_不_可__逆__的。
2．能量耗散：在能量转化过程中流散到周围环境中的内能很难
再_收_集__起来重新利用的现象。
3．节约能源的根本原因：在能源的利用过程中，能量在数量上
虽未减少，但在可利用的品质上降__低__了，即从便于利用的能源变为
不便于利用的能源。
4．自然界中的宏观过程具有_方_向__性。
第五页，共四十三页。
三、能源的分类与应用 1．能源的分类
(1)不可再生能源：像煤炭、_石_油__和天然气这类无法在短时间内 再生的能源，也叫_化_石__能源。
(2)可再生能源：像水能、风能、潮汐能这类在自然界可以再生 的能源。
2．我国可再生能源的开发
(1)太阳能发电；(2)水力发电；(3)风能发电；(4)_核_能__发电。
第十六页，共四十三页。
【例 1】 如图所示，一个粗细均匀的 U 形管内装有同种液体，
液体质量为 m。在管口右端用盖板 A 密闭，两边液面高度差为 h，U 形管内液体的总长度为 4h，先拿去盖板，液体开始运动。由于管壁 的阻力作用，最终管内液体停止运动，则该过程中产生的内能为
高中物理能源和可持续发展人教版选修3-3
能源和可持续发展新课标要求（一）知识与技能1．了解什么是能量耗散和品质降低。
2．了解能源与人类社会、环境的关系。
【点1细解］能量耗散和品质降低在日常生活中，有些机械能、电能、光能、化学能，核能等由集中经养高而且有序的能量变为内能，流散到周围环境中，成为更加分散而无序的能影碟能研能驱动机器做功了，这样的转化过程叫做能量耗散。
从能量的可被利用来管构能较机械能、电能是一种低品质的能量，能量耗散虽然不会使能的总量减少，却会导致能量品质的降低，煤、石油、天然气等能源储存着高品质的能量，在利用它们的时候，高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能。
能量虽然不会减少但能源会越来越少，所以要节。
（二）过程与方法掌握几种新能源的开发。
（三）情感、态度与价值观联系我国目前能源的现状，深刻理解节约能量意义。
教学重点能源耗散和新能源开发。
教学难点能源品质降低与人类社会发展的关系。
教学方法讲授法、归纳法、辩论法教学用具：投影仪、投影片教学过程（一）引入新课教师：引导学生思考教材81页“思考与讨论”中提出的问题。
学生：思考、讨论并回答。
教师（总结）：这些例子中，机械能、光能、电能、化学能等，最终都转化为内能流散到周围的环境中。
这些流散到环境中的内能，还能被人类重新利用吗？这节课我们来学习有关知识。
（二）进行新课1．能量耗散和品质降低教师：引导学生阅读教材有关内容，体会什么是“能量耗散”，体会能量在转换的过程中其品质降低的含义。
教师：（讲解）在日常生活中，有些机械能、电能、光能、化学能，核能等由集中性较高而且有序的能量变为内能，流散到周围环境中，成为更加分散而无序的能量，这些能量不能驱动机器做功了，这样的转化过程叫做能量耗散。
从能量的可被利用来看，内能较机械能、电能是一种低品质的能量，能量耗散虽然不会使能的总量减少，却会导致能量品质的降低，煤、石油、天然气等能源储存着高品质的能量，在利用它们的时候，高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能。
高中物理 第十章 热力学定律 6 能源和可持续发展课件 新人教版选修3-3
自然形成，未 经加工
由一次能源经 加工转换而成
常规能源
按利用技 术分 新能源
已大规模正常 煤、石油、天 使用 然气、水能
正在开发．或 太阳能、核能、 有新的利用方 地热能、海洋 式 能、风能
按可否再 生分
可再生能源
可循环使用， 水能、风能、生物质 不断补充 能、地热能 短期内无法转 煤、石油、天然气、 换获得 核燃料 对环境基本上 太阳能、海洋能、风 没有污染 能、水能 会严重污染环 化石燃料(煤、石油、 境 天然气)
3．开发新能源． (1) 化石能源的短缺和利用常规能源带来的环境污 染，使得新能源的开发成为当务之急． (2)新能源主要有下列几种：太阳能、生物质能、风 能、水能等．太阳能、风能、水能是清洁能源，也是“可 再生能源”．
【典例 2】 (多选)关于“温室效应”，下列说法正 确的是( )
A．太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了 “温室效应” B．石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中 二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应” C． “温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化 D． “温室效应”使得土壤酸化
各种形式的能量向内能的转化，是无序程度较小的 状态向无序程度较大的状态转化，是能够自动发生、全 额发生的，能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界 中的宏观过程具有方向性．
2．能量品质的降低． 能量耗散虽然不会使能量减少，却会导致能量品质 的降低，它实际上将能量从高度有用的形式降级为不大 可用的形式．煤、石油、天然气等能源储存着高品质的 能量，在利用它们的时候，高品质的能量释放出来并最 终转化为低品质的内能．内能较之机械能、电能、光能、 核能等是一种低品质能量．
不可再生能源
清洁能源
按对环境 污染情况 分
《能源和可持续发展》人教版高中物理选修3-3PPT课件
三、能源与环境
4、燃烧时产生的浮尘也是重要的污染物。
三、能源与环境
走可持续发展道路
可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡：既满足当代人的需求，又 不损害子后代的需求。其中，最重要的两个方面就是资源和环境保护，而这都 与能源的开发利用有关。
四、开发新能源
1、无穷无尽——太阳能
开发新能源太阳能是一种具有良好开发前景的新能源。太阳射到地球的能量是巨大的，每 年可以达到10J。相对于人类的历史来说，太阳能是取之不尽、用之不竭的。同时，太阳能是 一种清洁能源，太阳能的利用对环境的影响很小。
照明做饭取暖
四、开发新能源
3、永葆青春——风能
风力可以用来发电。为了增加风力发电的功率，通常把很多风车建在一起，成为 “风车田”。我国的新疆、内蒙古等地，风力资源丰富，已经在大规模利用风力 发电。
四、开发新能源
4、丰富清洁——水能
水电站是利用水能的重要形式。水是可再生的，水电对环境的影响比火电小，发 电成本低。我国的三峡水利枢组工程，每年可提供8.47×1011kw·h的电能。
虽然能量不会减少但能源会越来越少，所以要节约能源。
二、能源与人类社会发展
能源是社会存在与发展水远不可或缺的必需品，是国民经济运的物质基础。它与材料、信息构成 现代社会的三大支柱。能源科技的每一次突破，都带来了生产力的巨大飞跃和社会的进步。
远古时期人类以天然的火作 为能源。火的使用是人类在能源 使用上的第一个里程碑，它使人 类脱离了毛饮血的时代。
因为能够给我花的钱不多。同样的道理虽然能量不会减少，但是能够为我们所使用的能量并不 多。
一、能量耗散和品质降低
由热力学第二定律的微观意义：一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性増大的方向进行。各 种形式的能量向内能的转化，是无序程度较小的状态向无序程度较大的状态的转化，是能够自动 发生、全额发生的。然而，反过来的转化呢?
《能源和可持续发展》人教版高三物理选修3-3PPT课件
一、能量的多样性
我们已经知道的能量形式： 机械能、 内能、 电能、 太阳能、 化学能、 核能等等．
思考与讨论1
动能和势能可以相互转化，那么其它能量形式之 间可以相互转化吗？试举例说明。
光合作用
太阳能转化为化学能
结论
不同能量形式之间是可以相互转化的。
思考与讨论
能量转化是通过什么方式实现的？
做功的过程就是能量转化过程，功是能量转化的量度，一 个力做了多少功，就对应多少能量发生转化
图所示。现在最低点C 处施加一竖直向下的力，将最低点缓慢拉至D点。
在此过程中，绳的重心位置（ A ）
A. 逐渐升高
B. 逐渐降低
A
B
C
C. 先降低后升高 D. 始终不变
D
能源的利用
人类对能源的利用大致经历了三个时期，即 柴薪时期、煤炭时期、石油时期。
能源短缺
能源短缺
环境污染
能量耗散
能量耗散
能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量 在数量上并未减少，但在可利用的品质上却降低了，从便于利用变 成不便于利用的了，这是“节约能源”的根本原因。
三、能源与环境
4、燃烧时产生的浮尘也是重要的污染物。
三、能源与环境
走可持续发展道路
可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡：既满足当代人的需求，又 不损害子后代的需求。其中，最重要的两个方面就是资源和环境保护，而这都 与能源的开发利用有关。
四、开发新能源
1、无穷无尽——太阳能
开发新能源太阳能是一种具有良好开发前景的新能源。太阳射到地球的能量是巨大的，每 年可以达到10J。相对于人类的历史来说，太阳能是取之不尽、用之不竭的。同时，太阳能是 一种清洁能源，太阳能的利用对环境的影响很小。
人教版高中物理必修三 《能源与可持续发展》PPT教学课件
(2)煤、石油、天然气属于常规能源。( ) √
(3)电能、焦炭、氢能属于一次能源。( )
×
第十五页，共五十页。
知识点四 能源与社会发展
[观图助学]
(1)观察下列两幅图，回答问题：
第十六页，共五十页。
①既然能量是守恒的，为什么当今社会会出现能源危机？
②解决能源危机的途径是什么？
(2)如图所示是锅炉工作时的外景，从节约能源和环境保护角度来看，分析存在的主要问题是什么 ？
________的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。
普遍
重要
可靠
第五页，共五十页。
[思考判断] (1)自然界中的任何变化过程都满足能量守恒。( ) √ (2)当一个物体的能量减少时，一定有其他物体的能量增多。( )
√ (3)技术足够发达后，永动机就可以制成。( )
× (4)能量永远不会增加或减少，只能转化或转移。( )
不可再生能 源
可循环使用 短期内无法转换获得
水能、风能、生物质能、地热 能
煤、石油、天然气、核燃料
按对环境污染 清洁能源 对环境基本上没有污染 太阳能、海洋能、风能、水能
情况分
污染能源
会严重污染环境 化石燃料(煤、石油、天然气)
第十四页，共五十页。
[思考判断] (1)由于能源危机，所以要不断开发新能源。( ) √
们要珍惜现有的能源，尽力提高现有能源的利用效率。注意研究和开发新能源，目前，正在开发的新能源有风
能、海洋能、________、地热能、氢能、生物质能及________等。
2.常规能源和新能源的转化途径
太阳能
核能
第十二页，共五十页。
3.能源的分类
能源分类方法 能源分类名称
(3)电能、焦炭、氢能属于一次能源。( )
×
第十五页，共五十页。
知识点四 能源与社会发展
[观图助学]
(1)观察下列两幅图，回答问题：
第十六页，共五十页。
①既然能量是守恒的，为什么当今社会会出现能源危机？
②解决能源危机的途径是什么？
(2)如图所示是锅炉工作时的外景，从节约能源和环境保护角度来看，分析存在的主要问题是什么 ？
________的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。
普遍
重要
可靠
第五页，共五十页。
[思考判断] (1)自然界中的任何变化过程都满足能量守恒。( ) √ (2)当一个物体的能量减少时，一定有其他物体的能量增多。( )
√ (3)技术足够发达后，永动机就可以制成。( )
× (4)能量永远不会增加或减少，只能转化或转移。( )
不可再生能 源
可循环使用 短期内无法转换获得
水能、风能、生物质能、地热 能
煤、石油、天然气、核燃料
按对环境污染 清洁能源 对环境基本上没有污染 太阳能、海洋能、风能、水能
情况分
污染能源
会严重污染环境 化石燃料(煤、石油、天然气)
第十四页，共五十页。
[思考判断] (1)由于能源危机，所以要不断开发新能源。( ) √
们要珍惜现有的能源，尽力提高现有能源的利用效率。注意研究和开发新能源，目前，正在开发的新能源有风
能、海洋能、________、地热能、氢能、生物质能及________等。
2.常规能源和新能源的转化途径
太阳能
核能
第十二页，共五十页。
3.能源的分类
能源分类方法 能源分类名称
高中物理(新人教版)必修第三册：能源与可持续发展【精品课件】
【正确答案】D
4.关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）A．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造B．在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源C．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质提升了
4.我国能源发展概况
(1)太阳能发电
截止到2018年中国的装机总量高达1.74 KW，而美国累计装机量约为6.466 KW。这就说，中国太阳能光伏装机量是美国的2.7倍，稳坐全球第一把交椅。
三、能源的分类与应用
至2018年底，我国水电总装机容量约3.5亿千瓦、年发电量约1.2万亿千瓦时，双双继续稳居世界第一。
THANKS
能源与可持续发展
1.掌握能量守恒定律的内容和意义，知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一.2.了解什么是能源耗散和品质降低，认识自然界中能量转移或转化的方向性.3.认识当前环境问题，认识到人类珍惜和保护能源和资源的必要性，增强环境保护和可持续发展的意识．
学习目标
我们知道，内能可以转化成电能，电能可以转化成光能、内能或机械能……既然能量是守恒的，不会凭空消失，为什么我们还要节约能源呢？
【正确答案】A
2.（多选）下列说法中正确的是( )A.某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加B.因为能量守恒,所以不存在“能源危机” C.能量耗散表明自然界宏观过程具有方向性D.能量耗散过程能量减少了
【正确答案】AC
【典例3】下列哪些现象属于能量的耗散( )A.利用水流能发电产生电能B.电能在灯泡中变成光能C.电池的化学能变成电能D.火炉把屋子烤暖
二、能量转移或转化的方向性
(2)能量的转化具有方向性:如机械能可以自发地完全转化为内能，但内能不能自发地且不能完全转化为机械能。
4.关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）A．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造B．在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源C．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质提升了
4.我国能源发展概况
(1)太阳能发电
截止到2018年中国的装机总量高达1.74 KW，而美国累计装机量约为6.466 KW。这就说，中国太阳能光伏装机量是美国的2.7倍，稳坐全球第一把交椅。
三、能源的分类与应用
至2018年底，我国水电总装机容量约3.5亿千瓦、年发电量约1.2万亿千瓦时，双双继续稳居世界第一。
THANKS
能源与可持续发展
1.掌握能量守恒定律的内容和意义，知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一.2.了解什么是能源耗散和品质降低，认识自然界中能量转移或转化的方向性.3.认识当前环境问题，认识到人类珍惜和保护能源和资源的必要性，增强环境保护和可持续发展的意识．
学习目标
我们知道，内能可以转化成电能，电能可以转化成光能、内能或机械能……既然能量是守恒的，不会凭空消失，为什么我们还要节约能源呢？
【正确答案】A
2.（多选）下列说法中正确的是( )A.某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加B.因为能量守恒,所以不存在“能源危机” C.能量耗散表明自然界宏观过程具有方向性D.能量耗散过程能量减少了
【正确答案】AC
【典例3】下列哪些现象属于能量的耗散( )A.利用水流能发电产生电能B.电能在灯泡中变成光能C.电池的化学能变成电能D.火炉把屋子烤暖
二、能量转移或转化的方向性
(2)能量的转化具有方向性:如机械能可以自发地完全转化为内能，但内能不能自发地且不能完全转化为机械能。
人教版高中物理选修(3-3)10.5、6《能源和可持续发展》ppt课件
5、6 热力学第二定律的微观解释 能源和可持续发展
1 2
3
课时目标·导航 课前感知·预习
课堂导学·探究
4
分层达标·训练
1.了解有序和无序、宏观态和微观态。 2.了解热力学第二定律的微观意义。
3.了解熵的概念，知道熵是反映系统无序程度的物理量，知道
随着条件的变化，熵也是变化的。 4.了解什么是能量耗散和品质降低，了解能源与人类社会、环
境的关系。
重点：1.热力学第二定律的微观意义。 2.熵的概念。 3.能量耗散。 难点：1.宏观态和微观态。 2.熵与微观态数目的关系。
3.能量品质。
一、热力学第二定律的微观意义 某种规则 ，有顺序 1．有序、无序：一个系统的个体按确定的_________ 没有 选填“有”或“没有”）确定 地排列即有序；个体分布_____( 的要求，“怎样分布都可以”即无序。 宏观 状态即宏观态，系统内个体的 2.宏观态、微观态：系统的_____ 不同 分布状态即微观态。 _____
3．热力学第二定律的微观意义：一切自发过程总是沿着分子 增大 （选填“增大”或“减小”）的方向进 热运动的无序性_____ 行。 4.熵及熵增加原理： klnΩ ，k表示玻耳兹曼常量，Ω表示一个宏 (1)熵：表达式S=______ 数目 ，S表示系统内分子运动_______ 无序性 观状态所对应的微观态的_____ 的量度，称为熵。 孤立 系统的总熵不 (2)熵增加原理：在任何自然过程中，一个_____ 减小 。 会_____
【判一判】
（1）如果一个宏观态对应的微观态比较多，说明该宏观态是比
较无序的。( ) )
（2）熵越大，系统对应的微观态就越少。(
（3）在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会增加。(
1 2
3
课时目标·导航 课前感知·预习
课堂导学·探究
4
分层达标·训练
1.了解有序和无序、宏观态和微观态。 2.了解热力学第二定律的微观意义。
3.了解熵的概念，知道熵是反映系统无序程度的物理量，知道
随着条件的变化，熵也是变化的。 4.了解什么是能量耗散和品质降低，了解能源与人类社会、环
境的关系。
重点：1.热力学第二定律的微观意义。 2.熵的概念。 3.能量耗散。 难点：1.宏观态和微观态。 2.熵与微观态数目的关系。
3.能量品质。
一、热力学第二定律的微观意义 某种规则 ，有顺序 1．有序、无序：一个系统的个体按确定的_________ 没有 选填“有”或“没有”）确定 地排列即有序；个体分布_____( 的要求，“怎样分布都可以”即无序。 宏观 状态即宏观态，系统内个体的 2.宏观态、微观态：系统的_____ 不同 分布状态即微观态。 _____
3．热力学第二定律的微观意义：一切自发过程总是沿着分子 增大 （选填“增大”或“减小”）的方向进 热运动的无序性_____ 行。 4.熵及熵增加原理： klnΩ ，k表示玻耳兹曼常量，Ω表示一个宏 (1)熵：表达式S=______ 数目 ，S表示系统内分子运动_______ 无序性 观状态所对应的微观态的_____ 的量度，称为熵。 孤立 系统的总熵不 (2)熵增加原理：在任何自然过程中，一个_____ 减小 。 会_____
【判一判】
（1）如果一个宏观态对应的微观态比较多，说明该宏观态是比
较无序的。( ) )
（2）熵越大，系统对应的微观态就越少。(
（3）在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会增加。(
高中物理 第10章 第6节 能源和可持续发展课件 新人教版选修3-3
• 由能量守恒定律知，能量不会减少，但为什么要节 约能源？
• 答案：能量耗散虽然不会使能的总量减少，却会导 致能量品质降低，它实际上将能量从可用的形式降 级为不大可用的形式。煤、石油、天然气等能源储 存着高品质的能量，在利用它们的时候，高品质的 能量释放出来并最终转化为低品质的内能。故能量 虽然不会减少但可利用能源会越来越少，所以要节 约能源。
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/29
最新中小学教学课件
31
谢谢欣赏！
2019/8/29
最新中小学教学课件
32
• 1．能源 • 能源是指能够提供___可_利_用_能__量____的物质，它是现代
社会生活的重要物质基础。 • 2．常规能源 • 常规能源是指___已_被_广_泛__应_用______的能源，如煤、石油、
天然气、水力等。
• 3．能源危机
• 按目前的消耗量，石油、天然气最多只能维持半个 世纪，煤炭尚可维持一二百年。
• D．“温室效应”使得土壤酸化
• 答案：BC
• 解析：“温室效应”的产生是由于石油和煤炭燃烧 时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量。
它的危害是使地面气温上升、两极冰雪融化、海平
面上升，淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐 碱化等，故B、C选项正确。
易错案例剖析
• 易错点：对热现象及内能的有关概念理解不透
成才之路 ·物理
人教版 · 选修33
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第十章 热力学定律
第十章 第六节 能源和可持续发展
1
学习目标定位
2
课堂情景切入
3
知识自主梳理