人教版高中物理选修3-3课件 10 能源和可持续发展课件1
能源需求的成倍增长与常规能源的有限性的矛盾将不断 引起能源危机．
注意：(1)能量降退并不是能量越来越少，能量仍然 是守恒的，只是可利用的能量逐渐降低．
(2)能量是守恒的，不会减少，但能源是有限的，因 此要节约能源．
例2(双选)下列对能量降退的理解正确的是( ) A．能量降退说明能量在不断减少 B．能量降退遵守能量守恒定律
答案：BD
课堂 训练
2．(双选)关于能源，以下说法正确的是( )
A．煤、石油、天然气的最初来源可追溯到太阳 能
B．汽油是一种清洁能源
C．水能是可再生能源
D．煤、石油、天然气等常规能源是取之不尽的 解析：煤、石油、天然气是动植物转化而来的，其来 源可追溯到太阳能，A正确；汽油燃烧后会生成有害气体， B错误；水能是可再生能源，C正确；煤、石油、天然气是 不可再生能源，存量有限，D错误．
按形成 或转换 特点分
按利用 技术分
能源分 类名称 一次能源
二次能源
常规能源
新能源
特点
举例
自然形成，未 经加工
由一次能源经 加工转换而成
已大规模正常 使用
正在开发，或 有新的利用方 式
太阳能、风能、地热能、 核能、潮汐能
焦炭、木炭、蒸汽、液 化气、酒精、汽油、电 能
煤、石油、天然气、水 能
太阳能、核能、地热能、 海洋能、沼气、风能
4．酸雨是人为排放的_二__氧__化__硫_和___氮__氧__化__合__物_在降水 过程中溶入雨水形成的，它的危害极大，会影响人的健康、 危害_____生__态_，系使统土壤_______酸_和化贫瘠，________腐建蚀筑物 和艺术品等．
5．因为自然界中的宏观过程具有方__向__性__，因此能 量在转化过程中，能量的可利用程度是逐渐__降__低____ 的，即产生能__量__降__退__现象，常规能源都是_不__可_再__生__能 源，并且地球上的能源储量有限，所以人类应节约能 源．
例1 (双选)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 的二氧化碳的含量，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
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，故正确答案 为B、C.
答案：D
考点2 能量降退与节约能源 1．能量降退
(1)概念：能量可利用程度降低的现象．
(2)对能量降退的理解：
①由于自然界中的宏观过程的方向性，使能量在转 化过程中，可利用程度逐渐降低．
②内燃机不可能把燃料燃烧释放的内能全部用来对 外做功，总有散失到环境中的能量，这些能量很难重新利 用，可利用程度很低，若用内燃机输出的机械能带动发电 机发电，
答案：AC
（续上表）ຫໍສະໝຸດ 能源分 类方法能源分 类名称
按可否 再生分
可再生能源
不可再生能 源
按对环 清洁能源 境污染 情况分 污染能源
特点
可循环使用、 不断补充
短期内无法转 换获得
对环境基本上 没有污染
会严重污染环 境
举例
水能、风能、生物质能、 地热能
煤、石油、天然气、核燃 料
太阳能、海洋能、风能、 水能
化石燃料(煤、石油、天 然气)
③控制对策：
调整能源结构，控制二氧化碳的过量排放，具体实 施可从以下两个方面进行：一是提高能源利用率，如改 进设备、技术，建立节约能源的消费观等；
二是开发新能源，如多使用核能、水能、太阳能、风能 等．
(3)酸雨：
①含义：天然降水的pH值小于5.6的降水．
②产生原因：人为排放的二氧化硫和氮氧化合物 在降水过程中溶入雨水形成的，污染物主要来自燃烧含 硫的煤炭及机动车排放的废气．
答案：BC
课堂 训练
1．下列供热方式最有利于环境保护的是( ) A．用煤做燃料供热 B．用石油做燃料供热 C．用天然气或煤气做燃料供热 D．用太阳能灶供热
解析：煤、石油、天然气等燃料的利用，使人类获得大 量的内能．但由于这些燃料中含有杂质以及燃烧的不充分，使 得废气中含粉尘、一氧化碳、二氧化硫等物质污染了大气，而 太阳能是一种无污染的能源，应大力推广，故答案应选D.
③产生的危害：酸雨影响人的健康，危害生态系统， 使土壤酸化和贫瘠，腐蚀建筑和艺术品等．
④防治措施：a.健全法规，强化管理，控制排放； b.发展清洁煤技术，减少燃料过程SO2的排放；c.通过改 造发动机，安装汽车尾气净化器，用无铅汽油代替含铅 汽油等手段，控制汽车尾气的排放．
3．能源的分类
能源分 类方法
又有一部分机械能转化为发电机的内能，发电机温度升高， 把这些内能散失到周围空间，这些弥散的能量可利用程度 也很低，由此看来，能量的可利用程度是逐渐降低的．
2．节约能源的原因
(1)煤炭、石油、天然气等常规能源都是不可再生能 源，都存在能量降退的现象．
(2)随着生产力的飞速发展，能源的消耗急剧增长． (3)地球上的石油、煤炭等能源储藏量有限，
能源和可持续发展
1．了解能源与人类生存发展和社会发展的关系． 2．知道温室效应的成因、危害和控制措施． 3．知道酸雨的成因、危害和控制措施． 4．知道什么是能量降退． 5．要求就能源与环境问题开展研究性学习．
煤、石油、天然气等矿产燃料以及水能资源，是 目前人类广泛应用的能源，在技术上也比较成熟，称之 为常规能源．除这些常规能源外，目前人类正在积极研 制其他很有利用前途的能源，像核能、太阳能、潮汐、 地热、生物质能等，这些刚开始利用或正在积极研究、 有待推广的能源，我们称之为新能源．为什么还要寻找 新能源？
考点1 能源与环境
1．常规能源 煤、石油、天然气． 2．常规能源对环境的影响 (1)光化学烟雾： 排入大气中的污染物在太阳紫外线照射下发生光化 学效应，形成一种毒性很大的二次污染物“光化学烟 雾”．
(2)温室效应：
①形成原因：温室效应是人类过多地排放二氧化碳， 干扰了地球的热量平衡造成的．
②产生的危害：温室效应会导致全球变暖，海平面 上升，气候变化，疾病增多等．
1．随着社会的发展，能源消耗使自然资源锐减， 且使许多环境因素改变，能__源______和_环__境_____是人类面 临的两大问题．
2．常规能源——___煤_____、__石__油____、_天__然__气___ 的使用使大气中的污染物质超出正常含量， 引起空气质 量恶化，危害生态环境，产生的主要危害有“光化学烟 雾”、温__室__效__应__和_酸__雨_____．
C．能量降退说明能量不能凭空产生，但可以凭空 消失
D．能量降退从能量角度反映出自然界的宏观过程 具有方向性
解析：能量降退是在能量转化的过程中可利用的程 度逐渐降低，散失的部分无法再回收利用，但不违反能量 守恒定律，能量既没有减少，也没有消失，它只是从能量 角度反映出自然界的宏观过程具有方向性，故B、D选项正 确．
3．温室效应是人类过多地排放_二__氧__化__碳_，干扰了 地球的热量平衡造成全球变暖，它会引起海平面
___上__升___、气__候__变__化__和疾病增多．控制的对策首先是通过 调整___能__源__结_，构控制___二__氧__化_的碳排放量，具体措施是：提 高能源利用率和________开__发__新. 能源
合集下载
2021高中物理人教版选修3-3课件：第十章 第6节 能源和可持续发展
06能源和可持续发展题型1ꢀꢀꢀ环境保护与能源开发1．(多选)下述做法不能改善空气质量的是(ꢀꢀ)ACDA．以煤等燃料作为主要生活燃料B．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源C．鼓励私人购买和使用汽车代替公交车D．限制使用电动车E．大量使用核能发电、风力发电和水力发电解析以煤等燃料作为主要生活燃料时会产生大量空气污染物；鼓励私人购买和使用汽车代替公交车会使汽油消耗量增加，带来的空气污染物增多；限制使用电动车对改善空气质量无影响；太阳能、核能、风能和氢能等属于清洁能源，可以减少污染物排放．故A、C、D符合题意．2．(多选)酸雨对植物的正常生长影响很大，为了减少酸雨的影响，应采取的措施是(ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ)ABD A．少用煤作燃料B．燃料脱硫C．在已经酸化的土壤中加石灰D．多种植美人蕉、银杏等植物E．鼓励大量购买私家车解析酸雨主要是由煤、石油等燃料燃烧所释放的二氧化硫和氮氧化物在降水过程中溶入雨水形成的，因而为减小酸雨的影响，少烧煤和燃料脱硫是有效的方法；另外美人蕉和银杏对二氧化硫有较强的吸收能力；汽车尾气不能减少酸雨的形成，在酸化的土壤中加石灰也不能减少酸雨的影响，故A、B、D正确．ꢀꢀ第6节ꢀ能源和可持续发展刷基础3．[陕西黄陵中学2019高二月考]关于能源的开发和利用，下列说法正确的是(ꢀꢀ)DA．能源是无限的，地下煤、石油、天然气是足够人们开采的B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭就是杞人忧天C．能源的开发和利用不必考虑对环境的影响D．通过核裂变和平利用核能是目前开发新能源的一种途径解析能源是有限的，如果无节制地开采，能源终有一日会枯竭的，A、B错误；在能源开发过程中必须考虑对环境的影响，C错误；通过核裂变和平利用核能是目前开发新能源的一种新途径，D正确．4．(多选)可燃冰是一种藏在深海海底的新型能源，1ꢀm3“可燃冰”可转化为164ꢀm3的天然气和0.8ꢀm3的水，下列关于“可燃冰”的说法正确的是(ꢀAꢀD)A．“可燃冰”是不可再生能源B．“可燃冰”属于可再生能源C．1ꢀm3“可燃冰”比0.8ꢀm3的水质量小D．相同体积的“可燃冰”和天然气完全燃烧后，“可燃冰”释放的热量多解析“可燃冰”可转化为天然气和水，属于不可再生能源，故A正确，B错误；1ꢀm3“可燃冰”能转化为0.8ꢀm3的水和164ꢀm3的天然气，则1ꢀm3“可燃冰”比0.8ꢀm3的水质量大，相同体积的条件下，完全燃烧时“可燃冰”比天然气放出的热量多，故C错误，D正确．5．(多选)关于“温室效应”，下列说法正确的是(ꢀꢀ)BCA．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”使得土壤酸化解析“温室效应”是由于石油和煤炭燃料的大量使用，增加了大气中二氧化碳含量，使地面气温上升，两极冰雪融化，海平面上升；土壤酸化是石油和煤炭燃料的燃烧使空气中二氧化硫含量增大引起的，故B、C正确．题型2ꢀꢀꢀ能量的耗散和利用6．下列哪些现象属于能量耗散(ꢀꢀ)DA．利用水流能发电获得电能B．电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能C．电池的化学能转化为电能D．火炉把房子烤暖解析能量耗散是指其他形式能转化为内能，最终分散在周围环境中无法重新收集起来并加以利用的现象，若转化为能够重新收集并加以利用的能量不能称为能量耗散．能量在转化和转移过程中有方向性，并且能量品质不断降低，故D正确．7．[江苏2019高二下期末](多选)下列关于能源和能量说法正确的有(ꢀAꢀCꢀDꢀꢀꢀ)A．能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散B．因为自然界的能量守恒，所以不需要节约能源C．煤炭和石油资源是有限的，不可能无限制的利用D．合理利用能源的同时，需要保护好自然环境解析能量是守恒的，但能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散，故A正确；由于大量能量的使用会导致能量品质降低，因而可用能源是有限的，需要节约能源，故B错误；能源短缺是指煤炭和石油资源是有限的，以现在的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，所以不可能无限制的利用，故C正确；利用能源时的生成物容易对环境造成污染，所以需要注意保护自然环境，故D正确．8．[山东济宁实验中学2019高二月考]热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象，所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用，则下列关于能量耗散的说法中正确的是(ꢀꢀ)DA．能量耗散说明能量不守恒B．能量耗散不符合热力学第二定律C．能量耗散过程中能量不守恒D．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解析能量耗散是指能量在转化和转移的过程中扩散到周围环境中无法再收集起来并加以利用的现象，其满足能量守恒定律，也符合热力学第二定律，能量并未减少，但在可利用的品质上降低了，能量耗散反映了涉及热运动的宏观过程都具有方向性，A、B、C错误，D正确．。
高中物理(人教版)选修3-3教学课件：第十章 第6节 能源和可持续发展
会导致能量品质的降低,实际上是将能量从高度有用的形式降级为
不大可用的形式。
(3)能量耗散导致可利用能源减少,所以要节约能源。
•
9、要学生做的事，教职员躬亲共做； 要学生 学的知 识，教 职员躬 亲共学 ；要学 生守的 规则， 教职员 躬亲共 守。2021/7/262021/7/26Monday, July 26, 2021
规模利用风力发电。
3.如图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。
答案:由题图中的浓烟滚滚,可以发现存在的主要问题有两个:
一是燃料燃烧不充分,且烟气带走大量的热量,造成能量损失;二是造
成大气污染。
典题例解
【例题】 能源问题是人类面临的重大课题,寻找新的、无污染
• 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/7/262021/7/262021/7/262021/7/26
•
•
•
•
•
2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
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,宇宙中的能量既没有减少,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
1.下列哪些现象属于能量耗散(
)
A.利用水能发电转变成电能
B.电能通过电灯中的电阻丝放出热量和光能
不大可用的形式。
(3)能量耗散导致可利用能源减少,所以要节约能源。
•
9、要学生做的事，教职员躬亲共做； 要学生 学的知 识，教 职员躬 亲共学 ；要学 生守的 规则， 教职员 躬亲共 守。2021/7/262021/7/26Monday, July 26, 2021
规模利用风力发电。
3.如图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。
答案:由题图中的浓烟滚滚,可以发现存在的主要问题有两个:
一是燃料燃烧不充分,且烟气带走大量的热量,造成能量损失;二是造
成大气污染。
典题例解
【例题】 能源问题是人类面临的重大课题,寻找新的、无污染
• 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/7/262021/7/262021/7/262021/7/26
•
•
•
•
•
2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
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,宇宙中的能量既没有减少,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
1.下列哪些现象属于能量耗散(
)
A.利用水能发电转变成电能
B.电能通过电灯中的电阻丝放出热量和光能
《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。
人教版高中物理选修(3-3)10.5、6《能源和可持续发展》ppt课件
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_____(
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_____
二、能源和可持续发展
1．能量耗散和品质降低： 内能 ， (1)能量耗散：有序度较高（集中度较高）的能量转化为_____ 流散到环境中无法重新收集起来加以利用的现象。
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=______
的低品质形式。( )
提示：(1) 一个宏观态对应的微观态比较多，说明对该宏观态
要求的少，其分布是比较无序的，故（1）对。
（2）熵越大，系统对应的微观态就越多，因为熵是系统无序性 的量度，故（2）错。
（3）由熵增加原理可得：一个孤立系统的总熵不会减小，故
（3）错。
（4）根据熵增加原理，一个孤立系统总是从熵小的状态向熵 大的状态发展，即自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发 展，故（4）对。 (5)能量耗散虽然不会导致能量总量的减少，却会导致能量品 质的降低，它实际上是将能量从高度有用的高品质形式降级为
人教版高中物理选修(3-3)第十章第六节《能源和可持续发展》ppt课件
· 能量耗散 · 能量品质降低
虽然能量不会减少，但能源越来越少。 因此会出现“能源危机”。
17
三、能源危机
“能源危机”的应对方法
· 节约能源 · 开发新能源
18
长明灯 长流水 待机耗电 空调温度 照明灯
19
四、节约能源
从我做起! 从现在做起! 从点滴小事做起!
20
五、开发新能源
· 太阳能 · 风能 · 水能 · 生物质能 · 地热能 · 核能
35
田湾核电站 大亚湾核电站 秦山核电站
36
21世纪人类利用新能源的趋势是什么 ？
通过本节课的学习，你有什么收获？
37
课堂小结
一、能源与人类社会发展 二、能源与环境 三、能源危机 四、节约能源 五、开发新能源
40
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
22
（1）将太阳能转化为内能
太阳能热水器
太阳灶 23
（2）将太阳能转化为电能
太阳能信号灯
太阳能汽车 24
人造卫星和宇宙飞船主要靠太阳能电池提供电力 25
二、永葆青春——风能 · 风能是因空气流做功而提供给人类的一种可利 用的能量，据估算全世界每年的风能总量约为 1.6×1022焦耳。风能储量丰富、分布广泛、干 净清洁。 · 利用方式：风能可以用来发电。
12
※ 光化学烟雾 内燃机工作时的高温使空气中和燃料 中的多种物质发生化学反应，产生氮 氧化物和碳氢化合物，这些化合物在 大气中受到紫外线的照射，产生的二 次污染物质。
这些有毒物质，能引起人的多种疾病。 13
虽然能量不会减少，但能源越来越少。 因此会出现“能源危机”。
17
三、能源危机
“能源危机”的应对方法
· 节约能源 · 开发新能源
18
长明灯 长流水 待机耗电 空调温度 照明灯
19
四、节约能源
从我做起! 从现在做起! 从点滴小事做起!
20
五、开发新能源
· 太阳能 · 风能 · 水能 · 生物质能 · 地热能 · 核能
35
田湾核电站 大亚湾核电站 秦山核电站
36
21世纪人类利用新能源的趋势是什么 ？
通过本节课的学习，你有什么收获？
37
课堂小结
一、能源与人类社会发展 二、能源与环境 三、能源危机 四、节约能源 五、开发新能源
40
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
22
（1）将太阳能转化为内能
太阳能热水器
太阳灶 23
（2）将太阳能转化为电能
太阳能信号灯
太阳能汽车 24
人造卫星和宇宙飞船主要靠太阳能电池提供电力 25
二、永葆青春——风能 · 风能是因空气流做功而提供给人类的一种可利 用的能量，据估算全世界每年的风能总量约为 1.6×1022焦耳。风能储量丰富、分布广泛、干 净清洁。 · 利用方式：风能可以用来发电。
12
※ 光化学烟雾 内燃机工作时的高温使空气中和燃料 中的多种物质发生化学反应，产生氮 氧化物和碳氢化合物，这些化合物在 大气中受到紫外线的照射，产生的二 次污染物质。
这些有毒物质，能引起人的多种疾病。 13
【新品】2012高二物理课件10.6《能源和可持续发展》1(人教版选修3-3)
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． • 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．
2019/3/24
海 上 天 然 气 开 采
2019/3/24
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． 2019/3/24
第十章 热力学定律 10.6能源和可持续发 展
2019/3/24
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．
2019/3/24
2019/3/24
新疆风车田发电
葛洲坝水电站Biblioteka 2019/3/24 藏北利用太阳能的设备
浙江秦山核电站
小结：
• 常规能源储存量有限，在利用过程 中会带来环境污染，
• 新能源的开发和利用成为当务之 急．
2019/3/24
再见
2019/3/24
2019/3/24
被酸雨毁坏的森林
2019/3/24
高三物理复习课件：《能源和可持续发展》(人教版选修3-3)
在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小．
(4) 热力学系统的一个宏观态对应多个微观态，不同 的宏观态对应的微观态个数一般不同，对应微观态个数较
少的为有序状态，熵小；对应微观态个数多的为无序状态， 熵大．宏观上的平衡态，对应微观态个数最多，熵最大．
(5) 熵增加原理只适用于孤立的有限系统，对于有能
2．能源与人类社会发展 能源是社会存在与发展永远不可或缺的必需品，是
国民经济运行的物质基础．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.
能源与环境 1． 温室效应： 石油和煤炭的燃烧增加了大气中二氧
化碳的含量，干扰了地球的热量平衡．温室效应可使全球
用的形式叫品质降低．能量在利用过程中，总是由高品质 的能量最终转化为低品质的内能.
能源与人类社会发展 1．能源
(1)定义：能够提供可利用能量的物质．
(2)常规能源：煤、石油、天然气．
(3) 能源的供需现状：石油将在几十年内采完，煤也
将在二百多年内采完，故需要加强新能源的开发和利用， 如水能、风能等． (4) 能源的分类：①不可再生能源，如煤、石油、天 然气等常规能源；②可再生能源，如风能、水能等．
4． 水能：水是可再生的．水电对环境的影响小，发 电成本低． 5． 核能：是原子核重新组合释放的一种巨大能量，
可通过核反应堆发电，但要注意防止核泄漏，避免核污
染．
能量耗散导致能量品质的降低．为了追求社会的可 持续发展与资源、环境的平衡，我们要节约能源、保护环 境、开发利用新能源.
热力学第二定律的微观解释
②在热力学系统中，由于存在大量粒子的无规则热
运动，任一时刻各个粒子处于何种运动状态完全是偶然的， 而且又都随时间无规则地变化着．系统中各个粒子运动状 态的每一种分布，都代表系统的一个微观态，系统的微观 态的数目是大量的，在任意时刻系统随机地处于其中任意 一个微观态.
人教版高二物理选修3-3 10.6能源和可持续发展
℃，内部温度可达
℃。
（2）太阳不断向周围空间辐射能量，
太阳辐射包括包括
、
、
。
（3）地球上的许多能源都直接或间
接来自
。
（1）太阳是个巨大的气态球体，直 径为地球的110倍，其中主要有H、He 两种元素，太阳表面的温度可达5500 ℃，内部温度可达2×107 ℃。（2） 太阳不断向周围空间辐射能量， 太阳辐射包括包括可见光、不可见光、 各种微粒。
非常规 能源。
3．煤在形成过程中，由于温度和压力增加，在产生变质的同时， 也可释放出可燃性气体，从泥炭到褐煤，每吨煤可产生68立方米 气体，从泥煤到肥煤，每吨煤可产生130立方米气体，从泥煤到 无烟煤，每吨煤可产生400立方米气体。科学家估计，地球上煤 成气可达2000万亿立方米。
（1）煤成气可以燃烧，是一种 能源 。
P=W/t ≈ 8.16× 1.27× 1018÷60 ≈1.7 × 1017瓦
大气升温不均匀
使水循环
太 阳 被绿色植物 辐 微生物吸收 射 直接利用太阳灶 能
使大地变热 被海水吸收
太阳辐射 地球上
形成风（空气动能） 形成水流（水流能）
食物
煤 石油
（化学能）
天然气
形成洋流（波浪 能）
各种能源
能源的分类
❖ 你认为目前不能 大量使用氢能源 的原因是什么？
❖ 应用氢能源，你 有什么良策？
沼气能源
❖ 什么地区适合发展 沼气能源？
❖ 沼气是怎么得到的？ ❖ 沼气能源的使用应
注意什么？
地热能
❖ 冰岛地热
西藏羊八井地热电站， 是我国最大的地热电站
潮汐能
❖ 潮汐的形成
浙江温岭江厦潮汐发电站， 是世界第三大潮汐发电站。