高中物理能源与可持续发展第节能源、环境与人类生存第节能源的开发与环境保护教师用书鲁科版
《能源与可持续发展》PPT优秀课件

想想议议
能源家族中,有木柴、煤炭、石油、天然气、 水能、风能、太阳能、核能等,哪 些属于不可再生 能源?哪些属于可再生能源?
你认为风能、太阳能、核能以及你所想到的可 能的能源,哪些有可能成为未来的理想能源,为什 么?
未来的理想能源:(1)足够便宜,多数人用得起 ;(2)相关技术必须成熟,保证大规模使用;(3)足够 安全、清洁。
练一练
1. 为控制大气污染,下列措施目前不可行的是( D ) A.尽量用天然气代替煤作城市居民生活用的燃料 B.开发和使用新能源 C.改进消烟和除尘装置,提高其性能 D.禁止使用石油资源
2.用下图所示的各种获取电能的设备,在工作中利用的能源属于不可再生 能源的是( D )
A.太阳能电池板 B.风车发电机 C.水力发电站
实验体转探移到低温物体,不能相反。如果要使热量从低
温物体转移到高温物体,就需要消耗其他形式的能 量。
例如电冰箱就需要消耗电能。
汽车制动时,由于摩擦,动能转化成轮胎、地 面和空气的内能,这些消耗的能量不能再自动地被 用来驱动汽车。
能量的转化和转移具有方向性,有些能量可以 利用,有些则不能。
我们所能利用的能源是有限的,所以需要节约 能源。
在下表中,用“√”表示大量耗用该类能源对
环境会有明显破坏,用“×”表示对环境不会造成
明显破坏。
能源与可持续发展
1.提高能源的利用率,减少在能源使用中对环 境的破坏。
一次能源
风能
自2012年6月1日起 ,北京的机动车燃 油进行了最新一轮 的升级,升级后的 燃油更加环保,可 以改善大气质量。
柴油
2.发展新的理想能源
不可再生能源: 化石能源、核能等
能源会越用越少。
可再生能源: 太阳能、风能、水
第二十二章能源与可持续发展(教案)

第二十二章能源与可持续发展(教案)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第二十二章能源与可持续发展1.通过实例,了解能量及其存在的不同形式.能描述各种能量和我们生活的关系.2.通过实例,认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以相互转化.3.能通过具体实例,说出能源与人类生存和社会发展的关系.4.能结合实例,说出不可再生能源和可再生能源的特点.5.知道核能的优点和可能带来的问题.6.了解世界和我国的能源状况,对能源的开发利用要有可持续发展的意识.“能量”是物理学中一个非常重要的概念.在日常生活中经常接触到“能量”一词,学生对这个词本身比较熟悉,但对作为物理概念(物理量)还是比较陌生的,教材从八年级上学期开始渗透光能、热能,到电学板块时直接提出了电能的概念,将词义变成物理量,从而有了单位及计算的方法,同时粗略地渗透动能的概念,九年级又形成了动能、势能、机械能、内能等概念.“能量”作为主线之一,也贯穿在整套教材当中.本章在前面学过的各种能的知识基础之上,对能源知识做了常识性的介绍,对“能量”概念进行了简单的回顾和总结.本章教材作为义务教育阶段物理教学的最后一章,起着至关重要的压轴作用.它使得义务教育阶段物理教学的目的在此达到高潮,物理教育教学的意义得以充分的体现.从知识方面看,对能量、能源及转化有全面的认识,从价值观方面看,培养了学生的节能意识和环保意识,对于能源的开发利用有可持续发展的意识.本章的最终目标是让学生形成对能源开发利用有可持续发展的意识,其他的目标都是为了这一终极目标服务的,这一终极目标又为学生形成对包括社会问题在内的各方面问题的可持续发展意识奠定了基础.学生从学习物理开始就接触光能、热能,到学习电能时就涉及了电能与其他形式能的相互转化问题,后来又逐渐学习了动能、势能、机械能、内能及它们之间的相互转化,学习了能的转化与守恒定律,能源是提供能量的物质,与能量是密不可分的,学生对各种能量的了解与学习,为本章的学习奠定了基础.节能环保是当今社会发展的主题,也是学生日常生活中经常接触的话题,这也会激发学生的学习兴趣.核电站、核武器等内容也是学生的兴趣点,太阳能热水器已经走进千家万户,太阳能电池、太阳能路灯也是学生心存疑惑争于探究的问题.但本章知识的综合性和抽象性也会给学生的学习带来一定的困难.本章的重点内容是原子能、核能以及能量的转化、转移,虽然学生对太阳能很熟,但是没有原子核和核能为基础理解起来是困难的.因此本章应该重视核能、太阳能这两节内容的教学.教学中要尽量关注学生对于能量转移和转化事实的积累和认识,尽量让学生参与以期获得一些规律性知识和结合社会发展的深层次思考.首先通过实例介绍能源的不同分类:可再生、不可再生;一次能源、二次能源;常规能源、新能源.核能应用的两种方式,核聚变、核裂变,主要以视频课件为主.以核能为基础,教师讲解太阳内部的反应来理解太阳能的取之不尽用之不竭,并引导学生介绍太阳能应用的优缺点,能源革命可以让学生通过阅读教材掌握内容,而能的转移和转化的方向性可以通过实例让学生分析归纳自主探究得出,能源与可持续发展是课前留给学生的作业,可以通过互联网等手段查询资料.未来理想能源可以让学生根据知识结合自己对能源的认识谈谈自己的想法.第1节能源知识与技能1.通过实例了解有哪些不同形式的能量,知道人类利用能源的历程.2.常识性了解什么是能源;什么是一次能源、二次能源及其各自的特点.过程与方法通过收集信息、阅读资料、相互交流,判断能源与人类生存和社会发展的说法是否正确.情感、态度与价值观从能源问题到能源科学引发学生的学习兴趣和学习欲望.知道哪些能源是一次能源、哪些能源是二次能源.多媒体课件教师活动学生活动设计意图新课导入提问:①什么是能量?②你能举例说说生产和生活中需要大量的能量吗?③这些能量又是由什么提供的呢?学生大胆举例回答问题启发学生多留意身边的物理现象.创设悬念,激发学生求知欲.新课教学教师播放多媒体课件.讲解能源.请同学举出自己所知道的能源.教师讲解.化石能源:煤、石油、天然气、一次能源和二次能源的分类及其特点.指导学生看书、提问:人类利用能源经历了怎样的历程.学生观看课件,知道能够提供能量的物质资源是能源.学生举例.学生理解、记忆知道一次能源有:化石能源、水能、风能、太阳能、核能等.二次能源:电能.学生看书回答.创设环境,吸引学生注意力.体现学生学习的主动性.培养学生理解记忆能力.培养学生总结归纳能力.课堂小结师生共同总结布置作业教材1 6 9页1、2能源⎩⎪⎨⎪⎧定义:能够提供能量的物质资源分类⎩⎪⎨⎪⎧一次能源⎩⎪⎨⎪⎧化石能源:煤、石油、天然气水能风能二次能源:电能人类利用能源的历程能源的分类能源种类繁多,而且经过人类不断地开发与研究,更多新型能源已经开始能够满足人类需求.根据不同的划分方式,能源也可分为不同的类型,主要有以下七种分法.1.按来源分为三类:(1)来自地球外部天体的能源(主要是太阳能).除直接辐射外,并为风能、水能、生物质能和矿物能源等的产生提供基础.(2)地球本身蕴藏的能量.如核能、地热能等.(3)地球和其他天体相互作用而产生的能量.如潮汐能.2.按能源的基本形态分类,有一次能源和二次能源.前者即天然能源,指在自然界现成存在的能源,如煤炭、石油、天然气、水能等.后者指由一次能源加工转换而成的能源,如电能、煤气及各种石油制品等.3.根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源,污染型能源包括煤炭、石油等,清洁型能源包括水能、电能、太阳能、风能等.4.根据能源使用的类型又可分为常规能源和新型能源.利用技术上比较成熟,使用比较普遍的能源叫做常规能源.包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源.新近利用或正在着手开发的能源叫做新型能源.新型能源是相对于常规能源而言的,包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能、氢能以及用于核能发电的核燃料等能源.5.按能源的形态特征或转换与应用的层次对它进行分类,可分为:固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能.其中,前三个类型统称化石燃料或化石能源.已被人类认识的上述能源,在一定条件下可以转换为人们所需的某种形式的能量.比如薪柴和煤炭,把它们加热到一定温度,它们能和空气中的氧气化合并放出大量的热能,我们可以用热来取暖、做饭或制冷,也可以用热来产生蒸汽,用蒸汽推动汽轮机,使热能变成机械能;也可以用汽轮机带动电机,使机械能变成电能;如果把电送到工厂、企业、机关、农牧林区和住户,它又可以转换成机械能、光能或热能.6.按能源是否可以再生分为可再生能源和不可再生能源.凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称为可再生能源,反之称为不可再生能源.风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等是可再生能源;煤、石油和天然气等是不可再生能源.第2节核能知识与技能1.了解核能、裂变、链式反应和聚变的有关知识.2.了解核电站的常识,知道核能的优点和可能带来的问题.过程与方法1.通过探究学习活动,学习信息处理方法,培养信息处理能力.2.通过自己学习的过程,培养自学能力.情感、态度与价值观1.通过本节学习,培养学生了解核能奥秘的兴趣,正确认识核能的价值.2.通过该节的学习,认识科学技术对人类生活的影响,树立将科学服务于人类的意识.重点知道可控链式反应,区分裂变与聚变.难点了解链式反应及发生的条件.火柴一盒、制作多媒体课件.一、情境导入1 945年,第二次世界大战的后期,美国在日本的广岛、长崎各投下一颗原子弹,使两岛遭受毁灭性的打击,最后迫使日本投降.思考:原子弹为什么有如此大的威力?二、新课教学1.原子、原子核让学生观察原子结构示意图(如下图),了解原子的结构.【教师讲解】原子组成丰富多彩的物质世界,组成原子的则是更小的原子核和核外电子.原子核带正电,核外电子带负电,原子的质量主要集中在原子核,质量较小的核外电子围绕着原子核高速转动,组成原子核的是质子和中子,质子和中子之间依靠强大的核力紧紧结合在一起.2.核能【思考】核能是怎么来的?【教师讲解】原子核内的质子和中子由于强大的核力紧紧结合在一起,如果将它们分裂开或者重新组合,就会释放出惊人的能量,这就是核能.1 kg铀完全反应时释放的能量超过2 000 t无烟煤完全燃烧时放出的能量,1 kg氢完全聚变时释放的能量相当于40 000 t无烟煤完全燃烧时放出的能量.如果人类完全掌握了核能的使用技术,就可以说掌握了通向无穷能源宝库的金钥匙.3.核裂变【教师演示】将火柴搭成如图所示的结构,点燃第一根火柴后,观察所发生的情况.【想想议议】如果用中子轰击较大的原子核,能使原子核分裂开,发生裂变现象.通过上面的实验你能找到通过点燃一根火柴使很多火柴不断点燃的办法吗那么怎样才能使原子核的裂变也不断继续下去呢(展示图片如下图所示).【教师讲解】如果用一个中子轰击质量较大的原子核能使原子核发生裂变,且裂变的同时还能释放出中子,这些中子又可以继续使其他的原子核裂变,这样就可以使核裂变继续下去了,如:用中子轰击铀235原子核就可以放出二至三个中子,它们又可以引起其他铀核的裂变,再放出几个中子,再引起裂变……这样,只要有一个核发生了裂变,就可以引起一连串的裂变,并放出大量的能量.这就是链式反应.(如图所示)快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸,原子弹就是利用快速裂变制成的.还可以控制链式反应的速度,把核能用于和平建设事业,“核反应堆”就是控制裂变反应的装置,已成功地应用到核潜艇、核电站等装置.4.核聚变请学生观看我国引爆第一颗原子弹和氢弹的录像.【思考】同学们观察到是原子弹还是氢弹的威力更大、释放的能量更多那么氢弹是怎样产生大量的能量呢【教师讲解】较轻的核结合成较重的核,也能释放能量,这种现象叫做核聚变.如图氘核、氚核在超高温下聚合成氦核,释放出核能.氢弹就是利用轻核聚变制成的,它是比原子弹威力更大的核武器.,由于核聚变需要很高的温度,所以氢弹要通过原子弹的爆炸产生的高温来引爆.三、课堂小结1.裂变:核物理中把重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应.2.聚变:把轻核结合成质量较大的核,释放出核能的反应.3.核能:原子核在裂变和聚变过程中释放出的能量.4.链式反应:当一个铀核裂变时,会同时放出2~3个中子,这些中子又能去轰击其他的铀核,再使它们分裂,于是放出更多的中子,这种裂变的引发过程叫做链式反应.5.核电站工作的能量转换过程:核能→内能→机械能→电能.四、检测反馈1.获得核能有两种途径:一种是________,另一种是________.其中________必须在高温条件下才能进行.答案裂变聚变聚变2.核电站的核心是________,它以________为核燃料,反应堆中放出的________能转化为高温蒸汽的________能,通过汽轮发电机转化为________能.答案核反应堆铀核内电3.氢弹是利用轻核聚变的原理制成的,一般来说,氢弹的威力比原子弹的威力() A.大B.小C.无法确定D.差不多答案 A4.有关核反应堆的下列说法中,正确的是()A.核反应堆是进行聚变而获得核能的一种装置B.核反应堆是进行裂变,且不加控制而获得核能的一种装置C.核反应堆是控制链式反应速度,使核能缓慢地、平稳地释放出来的装置D.核反应堆是控制轻核聚变速度,使核能缓慢地、平稳地释放出来的装置答案 C5.原子弹和核电站的根本区别是()A.原子弹利用核裂变,核电站利用核聚变B.原子弹利用核聚变,核电站利用核裂变C.原子弹对裂变的链式反应不加控制,核电站控制裂变的链式反应速度D.原子弹对聚变的链式反应不加控制,核电站控制聚变的链式反应速度答案 C6.下列关于核能的说法中正确的是()A.核能是可再生能源B.核电的优点是安全、清洁、无废料C.人类还没有完全掌握人工控制核聚变技术D.原子弹具有巨大的破坏性,无其他危害答案 C一、原子:由原子核和核外电子组成.原子核由质子和中子组成.二、核能1.核裂变2.核聚变核能发电的优点与缺点优点:1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染.2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳.3.核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,暂时没有其他的用途.4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座百万千瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送.5.核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法稳定.缺点:1.核能电厂会产生大量放射性废料,虽然所占体积不大,但因具有放射性,故必须慎重处理,且需面对相当大的政治困扰.2.核能电厂热效率较低,因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境里,故核能电厂的热污染较严重.3.核能电厂投资成本太大,电力公司的财务风险较高.4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转.5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争.6.核电厂的反应堆内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害.第3节太阳能知识与技能1.初步认识太阳的结构,知道太阳能是人类能源的宝库.2.大致了解太阳能的利用方式.过程与方法通过课堂上设置装置,课下制作改进的过程,培养学生的动手能力;通过主动学习,提高学生搜集信息交流信息的能力.情感、态度与价值观1.能保持对大自然的好奇,初步领略自然现象的美妙与和谐,对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感.2.具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识.重点初步认识太阳的结构,知道太阳能是人类能源的宝库.难点了解太阳能的利用方式.有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识.生产生活中利用太阳能的图片(可制成多媒体课件).一、情境导入长期以来,人们就一直在努力研究太阳能.我们地球所接受到的太阳能,只占太阳表面发出的全部能量的二十亿分之一左右,这些能量相当于全球所需总能量的3万~4万倍,可谓取之不尽,用之不竭.巨大的太阳能是怎样产生的呢人类可以怎样利用太阳能呢二、新课教学1.太阳能【思考】太阳能有哪些优点?【教师点拨】(1)太阳能十分巨大.照射在地球上的太阳能十分巨大,科学家研究表明,太阳每秒钟到达地面的总能量高达80亿千瓦,大约40 min照射在地球上的太阳能,便足以供全球人类一年能量的消耗.(2)太阳能供应时间长久,天文学家研究表明,太阳目前正处于精力旺盛的主序星阶段,它含有大量氢原子,这些氢原子发生的聚变,至少还可以使太阳稳定地燃烧50亿年之久.对人类来说,太阳能几乎可以说是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源.(3)太阳能获取方便.太阳能分布广泛,处处可以利用,既无需挖掘开采,也无需运输.(4)太阳能安全、环保.太阳能利用起来安全、清洁,开发利用太阳能不会给环境带来污染.2.太阳能的利用展示利用太阳能的图片,请学生总结利用太阳能的几种方式.让学生比较不同的利用太阳能的方式,总结太阳能的几种利用方式.【教师归纳】(1)光热转换,光热转换即靠各种集热器把太阳能收集起来为人类服务.早期的太阳能应用是将水加热,现今全世界有数百万个太阳能热水装置.(2)光电转换.光电转换即将太阳能转换成电能,电能是当今社会最重要的能量,所以将太阳能的光能转化为电能是人们的研究重点.目前,太阳能用于发电的途径有二:一是热发电,就是先用集热器把太阳能变成热能,再通过汽轮机将热能转变为电能;二是光发电,就是利用太阳电池的光电效应,将太阳能直接转变为电能.在这两个途径中,光发电又是研究的热点和难点.【知识拓展】光化转换也是利用太阳能的一种方式.光化转换即先将太阳能转换成化学能,再转换为电能等其他能量,我们知道,植物靠叶绿素把光能转化成化学能,实现自身的生长与繁衍,若能揭示光化转换的奥秘,便可实现人造叶绿素发电.目前,太阳能光化转换只在积极探索、研究中.三、课堂小结1.太阳——巨大的“核能火炉”太阳的结构:从外到内分为对流层、辐射层、太阳核心,最外层包围着太阳大气.2.太阳能是人类能源的宝库.3.太阳能的利用目前直接利用太阳能的方式有两种:一种是用集热器把水等物质加热,另一种是用太阳能电池把太阳能转化为电能.四、检测反馈1.太阳能的转化:太阳把地面的空气晒热,太阳能转化为________;晒热的空气上升,空气流动形成风,又转化为________;太阳把地面晒热,并使一部分水蒸发,蒸发的水汽升.到空中形成云,以雨雪的形式落下来,流入江河,太阳能转化为________;植物吸收太阳能,发生光合作用,太阳能转化为植物的________;植物作为食物被动物吃掉,又转化成动物的________;古代的动植物在地质变迁中变为化石燃料,转化为这些燃料的________.答案内能风能水能化学能化学能化学能2.下列有关太阳能辐射的叙述,正确的是()A.太阳每年向地球输送的能量,约相当于4万吨煤的能量B.太阳辐射的巨大能量来源于核裂变反应C.太阳辐射对地理环境的形成和变化具有极其重要的作用D.煤和石油的能量是来源于地球内部的能量答案 C3.下列能源不是来自太阳能的有()A.水能B.风能C.核能 D.煤、石油和天然气答案 C4.为改善驻守在南沙某岛礁边防战士的工作条件和生活条件,今年在岛上安装了太阳能电池板.白天,太阳能电池板给蓄电池充电;晚上,蓄电池为探照灯供电.这样白天与晚上的能量转化形式是()A.白天:太阳能一内能一电能B.白天:太阳能一电能一化学能C.晚上:化学能一电能一太阳能D.晚上:化学能一电能一化学能答案 B一、太阳能的来源:核聚变二、太阳能的利用1.用集热器把水等物质加热2.用太阳能电池把太阳能转化成电能太阳能光伏光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,几乎全部由以半导体材料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成.由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗.简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋提供照明,并为电网供电.光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力,近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统.太阳能暖房冬天,利用太阳能暖房,在许多寒冷地区已使用多年.因寒带地区冬季温度甚低,室内必须有暖气设备,若欲节省大量化石能源的消耗,可应用太阳辐射热.大多数太阳能暖房使用热水系统,亦有使用热空气系统.太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统,以及室内暖房风扇系统所组成,其过程是太阳辐射的热量经收集器内的工作流体将热能储存,再供热至房间.至于辅助热源则有装置在储热装置内、直接装设在房间内或装设于储存装置及房间之间等不同设计.当然亦可不用储热装置而直接将热能用到暖房的直接式暖房设计,或者将太阳能直接用于热电或光电方式发电,再加热房间.第4节能源与可持续发展知识与技能1.初步了解能量转移和能量转化的方向性.2.认识能源消耗对环境的影响.3.知道未来的理想能源.4.知道节约能源的重要性.过程与方法1.通过社会调查,了解当地能源使用对环境的影响.2.通过上网查资料,了解能源的再生技术;解当今世界开发新能源的信息.3.通过学生举例,使学生将物理知识和日常生活紧紧联系起来,培养学生对科学的求知欲,以及将科学技术应用于日常生活的意识.4.通过创设学生学习情境,培养学生口头表达能力和信息交流能力.情感、态度与价值观1.通过了解消耗能源对环境的影响,初步认识科技给人类带来的负面效应,培养学生节能意识、环保意识.2.初步认识科学技术对于人类生活、自然环境及社会发展的影响,树立可持续发展意识.3.通过交流讨论,使学生认识交流与合作的重要性,培养学生主动与他人合作的精神.4.联系科技发展的前沿技术,培养学生关注科技发展的意识,以及将科学服务于人类的意识,培养学生振兴中华的使命感和责任感.建立节约能源意识、开发新能源.下载资料,制作多媒体课件.教师活动学生活动设计意图引入新课幻灯片的内容是:能源带来了经济的繁荣;交通的便利;。
高中物理 第十章 热力学定律 第5、6节 热力学第二定律的微观解释 能源和可持续发展讲义(含解析)新

第5、6节热力学第二定律的微观解释能源和可持续发展1.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。
2.热力学第二定律可叫做熵增加原理:在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小。
3.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,实际上是将能量从高度有用的高品质形式降低为不大可用的低品质形式。
一、热力学第二定律的微观解释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宏观态,系统内个体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热运动的无序性增大的方向进行。
4.熵及熵增加原理(1)熵:表达式S=k ln Ω,k叫做玻耳兹曼常量,Ω表示一个宏观状态所对应的微观状态的数目。
S表示系统内分子运动无序性的量度,称为熵。
(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(集中度较高)的能量转化为内能,成为更加分散因而也是无序度更大的能量,分散到环境中无法重新收集起来加以利用的现象。
(2)各种形式的能量向内能转化方向是无序程度较小的状态向无序程度较大的状态的转化,是能自动发生、全额发生的。
(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,却会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1.自主思考——判一判(1)熵越小,系统对应的微观态就越少。
(√)(2)在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会增加。
(×)(3)大量分子无规则的热运动能够自动变为有序运动。
(×)(4)能量耗散会导致总能量的减少,也会导致能量品质的降低。
《第十二章 4 能源与可持续发展》教学设计

《能源与可持续发展》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解能源的观点和种类。
2. 了解可持续发展的观点及其与能源的干系。
3. 掌握能源与可持续发展的干系,培养环保认识。
4. 能够应用所学知识分析能源问题,提出可持续发展策略。
二、教学重难点1. 教学重点:能源的种类和特点,可持续发展策略的制定和应用。
2. 教学难点:理解能源问题的复杂性和多样性,应用所学知识解决实际问题。
三、教学准备1. 准备相关视频、图片和案例,用于诠释能源和可持续发展。
2. 准备一些能源相关的基础知识,用于引导学生理解能源与可持续发展的干系。
3. 准备一些与可持续发展相关的实践活动,以帮助学生应用所学知识。
4. 设计一些教室讨论和小组活动,以培养学生的合作精神和解决问题的能力。
四、教学过程:本节课的教学目标是让学生了解能源的种类和重要性,理解可持续发展的观点,以及如何实现能源的可持续发展。
在教学过程中,我将采用以下步骤:1. 导入新课:起首,我会通过一些实际生活中的能源应用案例,如电力的来源、汽车的动力系统等,引导学生进入本节课的主题。
2. 能源种类介绍:接下来,我们将详细介绍各种能源,包括化石燃料(如煤、石油和天然气)、可更生能源(如太阳能、风能、水力能)以及核能等。
通过比照各种能源的优缺点,让学生理解每种能源的奇特性和局限性。
3. 可持续发展与能源的干系:我将诠释可持续发展的观点,以及它与能源的干系。
通过展示能源消耗对环境的影响,让学生理解可持续发展的重要性。
同时,我们将讨论如何通过技术进步和政策引导来实现能源的可持续发展。
4. 实践活动:为了让学生更好地理解能源问题,我将组织学生进行一些实践活动。
例如,学生将分组进行能源消耗调查,了解家庭、学校和社区的能源应用情况,并探讨如何降低能耗。
此外,学生还将学习一些可更生能源技术,如太阳能电池板和风力发电机的安装和维护。
5. 小组讨论:在课程的最后阶段,我们将组织小组讨论,让学生分享他们的发现和想法。
高中物理 第5章 能源与可持续发展 1 能源与人类生存的

能源与人类生存的关系能源利用与环境问题可持续发展战略(建议用时:45分钟)[学业达标]1.下列说法中正确的是 ( )A.水能和风能是“可再生能源”B.太阳能是一种清洁能源C.沼气是一种新能源D.核能对环境的污染比常规能源对环境的污染更大E.水力发电站的电能最终来自于水的机械能【解析】水能和风能是“可再生能源”,A正确;太阳能是清洁能源,B正确;沼气是人们开发的新能源,C正确;核能对环境的污染比常规能源较小,D错误;水力发电的能量来源于太阳能,E错.【答案】ABC2.“能源分类相关图”如图513所示,下列四组选项中,全部符合图中阴影部分的能源是 ( )图513A.煤炭B.太阳能C.风能D.潮汐能E.核能【解析】同时具备太阳能、新能源及可再生能源三个条件的有B、C、D三个选项.【答案】BCD3.关于自行车、电动自行车、普通汽车、高铁动车组、大型轮船消耗能源的类型,下列正确的对应关系是( )【导学号:74320068】A.自行车—生物能B.电动自行车—电能C.普通汽车—化学能D.高铁动车组—化学能E.大型轮船—风能【解析】高铁动车组消耗的是电能,大型轮船消耗的是化学能,故A、B、C正确.【答案】ABC4.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E.“温室效应”使土地干旱,沙漠化面积增大【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、耕地盐碱化沙漠化面积增大等,故B、C、E选项正确.【答案】BCE5.氢能是一种既高效又干净的新能源,发展前景良好,用氢作燃料的燃料电池汽车备受青睐.我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池汽车“超越三号”,已达到世界先进水平,并加快向产业化的目标迈进.氢能具有的优点包括( )A.原料来源广B.储存方便C.制备工气廉价D.易燃烧E.热值高【解析】氢易燃烧、热值高,原料来源广,但储存难、制备成本高,故A、D、E正确.【答案】ADE6.太阳能是清洁的新能源,为了环保,我们要减少使用像煤炭这样的常规能源而大力开发新能源.划分下列能源的类别,把编号填入相应的表格.①石油②地热能③核能④天然气⑤风能⑥潮汐能然气等;新能源是指尚未被大规模利用或利用历史短的能源,如地热能、核能、风能、潮汐能等.注意:“风能”作为新能源的利用方式是风力发电.【答案】②③⑤⑥①④7.有下列各种能源:A.天然气B.水能C.石油D.核能E.地热能F.电能G.太阳能H.潮汐能其中属于不可再生能源的有________;属于二次能源的有________;属于化石能源的有________.【解析】根据能源的产生和利用情况进行分类,不可再生能源有A、C、D;二次能源是一次能源加工转换成的另一种形态的能源,有F;化石能源有A、C.【答案】A、C、D F A、C8. “中国馆”世博中心和主题馆等主要场馆(如图514所示),太阳能的利用规模达到了历届世博会之最.总发电装机容量达到4.6×103kW.设太阳能电池板的发电效率为18%,已知地球表面每平方米接收太阳能的平均辐射功率为 1.353 kW,那么所使用的太阳能电池板的总面积为________m2.【导学号:74320069】图514【解析】设P=4.6×103kW,发电效率η=18%,地球表面每平方米接收到太阳能的功率P0=1.353 kW,则由能量转化与守恒得:P=P0×S×η代入数据,解得S=1.9×104 m2.【答案】 1.9×104[能力提升]9.下列关于能量耗散的说法,正确的是( )A.能量耗散使能的总量减少,违背了能量守恒定律B.能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用C.各种形式的能量向内能的转化,是能够自动全额发生的D.能量耗散导致能量品质降低E.能量耗散说明能量不能凭空产生,但可以凭空消失【解析】能量耗散是能量在转化的过程中有一部分以内能的形式被周围环境吸收,遵守能量守恒定律,但使得能量品质降低,故A错,D对;耗散在环境中的内能无法再被利用,B项对;其他形式的能可以自发全部转化为内能,C项对;能量耗散能量既没有减少,也没有消失,故E错.【答案】BCD10.为了开发新能源,某同学设想了一个利用氢能的方案,图515是它的示意图.请你判断这一方案的可行性,并说明理由.图515判断:________.(填“可行”或“不可行”)理由:_________________________________________________________________________________________________________________.【解析】不可行;①违反了能量守恒定律;②此流程每个环节皆消耗能量,因此不可能实现;③这种流程类似永动机,是不可能的.【答案】见解析11.水能是可再生能源,可持续地利用水能来发电,为人类提供“清洁”的能源.若一水力发电站水流的平均流量为Q(m3/s),落差为h(m),发电效率为η,则该电站全年的发电量(kW·h)约是多少?(g取10 m/s2,水的密度ρ=1×103 kg/m3)【导学号:74320070】【解析】每秒钟水能转化为电能的量为E=ηQρgh,也就是发电功率,所以一年内的发电量E′=365×24×3 600×13.6×10-6ηQgh(kW·h)≈8.8×104ηQh(kW·h).【答案】8.8×104ηQh(kW·h)12.如图516所示是一种太阳能草坪节能灯,太阳能电池板供一只“10 V9 W”的电子节能灯工作,若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3 m2,平均1小时得到的太阳辐射能为0.4×106J,太阳光平均一天按8小时计算,恰好可以供电子节能灯工作10小时.问:图516(1)太阳能节能灯的能量转化情况;(2)太阳能电池板单位面积上接收太阳能的功率为多少?(3)太阳能节能灯利用太阳能的效率大约是多少?【解析】(1)能量转化:太阳能→电能→光能(热能).(2)电池板单位面积上接收功率:P =0.4×1060.3×1×3 600W =370.4 W. (3)节能灯效率:η=9.0×10×3 6000.4×106×8×100%≈10%. 【答案】 (1)见解析 (2)370.4 W (3)10%。
人教高中物理选修能源与可持续发展讲课文档

天要左图一列40节车厢的火车为它拉煤。
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核能
利用 可控核裂变 —— 核电站
1986年4月26日,前苏联的切尔诺贝利核电站发生爆炸 ,8吨多强辐射物质倾泻而出,使5万多平方公里的土地
受到污染,320多万人遭受核辐射的侵害。事故发生后,
,
太潮
阳汐
能能
.
以
外
的
所
有
,
太阳能利用方式ຫໍສະໝຸດ 光能-内能第二十一页,共22页。
光能-化学能
光能-电能
能源革命 人类进步的阶梯
铀
化石能源 核能
柴薪
蒸汽机
人工取火
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知道三次能源革命;了解能量的转移和转化具有方向性
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第二页,共22页。
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能源家族
化石能源:煤、石油、天然气
千百万年前埋在地下的动植物经过漫长 的地质年代变化形成的。
第三页,共22页。
能源家族
生物质能:食物 柴薪
由有生命物质提供的能量,如各种动植 物体内存储的化学能。
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能源家族 分类
按能否从自然界直接获取分 一次: 从自然界直接获取的能源充
化石能源、风能、太阳能、地热能、核能等
二次: 无法从自然界直接获取,消耗一次能源得到 电能
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一次能源:风能、太阳能、地热能、核能
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二次能源:电能
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能源家族 分类
按能否从自然界直接获取分
人类能源消耗急剧增长,面临能源危机
大量燃烧化石、柴薪能源,对环境造成破坏
能源与可持续发展教学反思
能源与可持续发展教学反思第一篇:能源与可持续发展教学反思《能源与可持续发展》教学反思“能源和可持续发展”一章内容是整个初中物理最后一章教学内容,对升学考试来说其所占分值几乎为零,但这一章所包含的思想教育的内容是极其丰富的。
受应试教育影响,为迎接中考复习,提高中考分数,部分教师将本章教学完全变为学生阅读,一个课时都不安排,积极备战中考复习。
这是极其严重的错误。
现代化国家的经济发展和能源有着密切的关系,能源消费量越大,国民生产总值也越高。
反之,能源不足就会影响国民经济的发展,甚至会造成巨大的损失。
据分析,由于能源不足所引起的国民经济损失,约为能源本身价值的20到60倍。
目前,我国正处于改革开放的前期阶段,要尽快发展社会主义经济建设,除了其他的必要条件外,还必须重视能源这一重要的物质基础。
因此,能源是我国更好地进行社会主义现代化建设、发展市场经济的关键问题,有必要分析其开发与应用的情况,研究今后的发展方向。
本章教学内容是对学生进行思想教育的极好素材。
在新课程改革实践中,中学教育最重要的目的之一就是要为提高全民族的素质,为培养有理想、有道德、有文化,有纪律的社会主义建设人才打下基础。
在学科教学过程中重视对学生进行思想教育,这对学生将来在道德品质等方面成为一个高尚的人会有很重要的作用。
毕竟我们教过的所有学生里未必能出一个物理世界级的物理学家,但每一个学生都应该在物理课堂上学到做人的道理。
第二篇:清洁能源与可持续发展清洁能源与可持续发展清洁能源与可持续发展摘要:从1972年的斯德哥尔摩会议到1992年的世界环境与发展大会,再到2009年的哥本哈根会议,环境保护的问题得到了越来越多人的广泛重视。
随着历史的演变,现代科学的发展愈发的依赖环境和资源的支撑,但由于人们无节制的利用和铺张的浪费,原本就有限的资源更加的紧俏,它的重要性也体现得越来越明显。
如何才能更加有效的保护环境,维持自然生态的平衡成为现在最密切关注的问题。
最新人教版高中物理必修三第十二章电能 能量守恒定律 4能源与可持续发展
4.能源与可持续发展课程标准1.了解利用水能、风能、太阳能和核能的方式。
2.知道不同形式的能量可相互转化,在转化过程中能量总量保持不变,能量转化是有方向性的。
3.了解可再生资源和不可再生资源的分类,认识能源的过度开发和利用对环境的影响。
4.认识环境污染的危害,了解科学、技术、社会、环境协调发展的重要性,具有环境保护的意识和行为。
素养目标1.理解能量守恒定律,知道能量的多种形式,区分可再生资源和不可再生资源。
(物理观念)2.利用能量守恒定律解决有关问题。
(科学思维)3.关心能源与可持续发展问题,感知我们周围的能源耗散,树立节能意识。
(科学态度与责任)一、能量转移或转化的方向性1.能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。
2.能量转化的不可逆性:科学家对有关自然现象和经验事实进行大量研究后发现:一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。
3.能量耗散和品质降低:(1)能量耗散:有序度较高(集中度较高)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。
(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不大可用的低品质形式。
【生活链接1】植物生长靠太阳,太阳光照在花朵上,同时发生了光合作用。
探究:你知道在这个过程中能量是怎样转化的吗?提示:太阳能转化为化学能。
二、能源的分类与应用1.不可再生能源:煤、石油、天然气等化石能源短期内无法恢复的能源。
2.可再生能源:太阳能、风能、水能、潮汐能等能源在自然界可以再生的能源。
【生活链接2】如图所示,这是新型的发电装置。
【人教版】高中物理选修1-2:开发新能源ppt课件
多用到2090年;煤炭的情况好一 些,估计可以再用200年甚至300年。 综上所述,到本世纪末,除煤炭外, 其它的化石能源就要开采殆尽!
“能源危机” 之说绝不是危言耸 听!
4)岭澳核电站(广东大亚湾西海岸 大鹏半岛东南侧)(2×100万KW 04年投入商业运行),二期工程 正在建设中。
正在建设中的核电站有: 1)阳江核电站(广东西南沿海的阳
江市东平镇沙环村)(6×100万 KW ); 2)三门核电站(浙江台州市三门健
跳镇猫头山半岛上南部)(6×100万 KW); 3)海阳核电站(山东海阳冷家庄); 4)宁德核电站(福建省宁德市辖福
开发新能源
一、世界能源的现状
1、目前世界能源主要取自于化石能源 (石油、天然气与煤炭);
2、随着社会经济的发展,对能源的需求 也日益增长。预计,2010年全球能源 需求量达到105.99亿吨油当量,2020 年达到128.89亿吨当量,2025年则达 到136.50亿吨当量,平均年增率为2%;
3、目前世界的化石能源岌岌可危: 截止到2003年底,全球剩余的石 油已探明的可开采量为1565.8亿 吨,如果,以后没有发现新的蕴
③目前中国核电站的状况
我国的已经运行的核电站有:
1)秦山核电站(浙江嘉兴的杭州湾
畔)一期工程(30万KW, 1994年 商业运行,)、二期工程(2×60万 KW,2002年商业运行)、三期工 程(2×70万KW)
2)大亚湾核电站(广东深圳大亚湾) (2×984MW);
3)田湾核电站(江苏连云港田湾) (2×106万KW,05年建成投产)
《能源与可持续发展》PPT优质教学课件
探究新知
未来理想新能源
满足条件: 1. 必须足够丰富,可以保证长期使用; 2. 必须足够便宜,可以保证多数人用得起; 3. 相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用; 4. 必须足够安全、清洁,可以保证不会产生严重的后果。
巩固练习
人教版 物理 九年级 下册
第二十二章 能源与可持续发展
第4节 能源与可持续发展
导入新知
化石能源是现代人类文明所需的主要能源。由于它们 属于不可再生的资源,所以总有使用殆尽的一天。
等到那一天,我们人类又会用什么?
素养目标
2.通过了解能源消耗对环境的影响,认识科技对 人类社会发展的负面影响,提高环保意识,并在 个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所 贡献。
1.认识能量转移和能量转化的方向性,提高节能 意识。
探究新知
知识点 1 能量转移和能量转化的方向性 我们从石油中提炼出汽油,内燃机把能源中储备的化 学能转化为汽车的机械能、内能。
化学能
机械能
内能
内能 这些机械能、内能能否再转化回可以被利用的能源?
探究新知 火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能,供生产和生
连接中考 1.(2018•玉林)保护环境,人人有责。如图所示,下面哪种现象 更有利于对环境的保护 ( D )
A.汽车排放尾气 C.工厂释放烟雾
B.养殖场排放污水 D.使用太阳能路灯
巩固练习
连接中考
2.(2019•巴中)下列关于能源说法正确的是( A ) A.太阳能是清洁能源 B.核能是可再生能源 C.煤是新型能源 D.电能是一次能源
课堂检测
基础巩固题
4. 保护环境功在当代,利在千秋。你认为下列措施切实可行的
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1 / 12 第1节 能源、环境与人类生存 第2节 能源的开发与环境保护 学 习 目 标 知 识 脉 络
1.了解能源及其分类. 2.了解能源与人类生活的关系. 3.了解能源现状与社会可持续发展的关系. 4.知道怎样合理利用和开发现有资源.
能 源、环 境 与 人 类 生 存 [先填空] 1.各种能源 (1)定义:能源是提供可利用能量的物质资源或自然过程. (2)分类:①一次能源:人类从自然界中直接获得的能源.如煤、石油、天然气、水力、太阳能、核燃料等. ②二次能源:一次能源经过加工转换成的另一种形态的能源.如电能、焦炭、煤气、汽油、煤油、蒸汽等. (3)来源:地球上的能源绝大部分直接或间接来自太阳. 2.能源与人类、环境与人类生存 (1)人类利用能源的历史可分为5个阶段: ①火的发现和利用. ②畜力、风力、水力等自然动力的应用. ③化石燃料的开发和利用. ④电的发现和开发利用. 2 / 12
⑤核能的发现和开发利用. (2)人类生存环境的基本因素:大气、水土、森林和生物. 3.能源与生活 (1)消耗能量的方面:家庭生活和交通工具. (2)能量的来源:电能、煤、天然气、木柴、汽油等. (3)现状 ①随着科学技术的发展和生活水平的提高,越来越多的电器进入家庭,供暖、制冷、文化生活所消耗的能量在家庭能量消耗中所占的比例逐年增加. ②交通工具消耗的能源主要是汽油和柴油,实际利用率为15%左右. ③运输效率:燃烧1 L汽油时,交通工具运载的人员或货物的吨数与行驶的千米数的乘积. [再判断] 1.地球上的能源都直接或间接来自太阳.(×) 2.只有有生命的动植物才具有生物质能.(×) 3.能源是人类生存和发展的基础.(√) [后思考] 自然界中的能量是守恒的,没有必要节约能源和开发新能源,这种认识是否正确? 【提示】 虽然自然界中的能量是守恒的,但由于能量耗散会导致能量的品质下降,高品质的能量转化为低品质的能量,世界上的常规能源是有限的,为了人类的可持续发展必须要节约能源,同时要开发新能源.
[合作探讨] 探讨1:常见的能源分类方法有哪些? 【提示】 有以下几种(1)按形成或转换特点分 (2)按利用技术分 (3)按可否再生分 (4)按对环境污染情况分. 探讨2:太阳能可以划分为哪种能源? 【提示】 太阳能是一次能源也是新能源和清洁能源. [核心点击] 各种能源的比较 能源分类方法 能源分类名称 特点 举例 按形成或转换特一次能源 自然形成,未经加太阳能、风能、地热能、核3 / 12
点 工 能、潮汐能 二次能源 由一次能源经加工转换而成 焦炭、木炭、蒸汽、液化气、酒精、汽油、电能
按利用技术 常规能源 已大规模正常使用 煤、石油、天然气、水能
新能源 正在开发,或有新的利用方式 太阳能、核能、地热能、海洋能、沼气、风能
按可否再生 可再生能源 可循环使用、不断补充 水能、风能、生物质能、地热能
不可再生能源 短期内无法转换获得 煤、石油、天然气、核燃料
按对环境污染情况 清洁能源
对环境基本上没有污染 太阳能、海洋能、风能、水
能 污染能源 会严重污染环境 化石燃料(煤、石油)
1.以下说法正确的是( ) A.煤、石油、天然气等燃料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、石油等常规能源是取之不尽用之不竭的 E.煤、石油、天然气是不可再生能源 【解析】 煤、石油、天然气等是动植物转化成的,其来源可追溯到太阳能,选项A对;汽油燃烧会引起一些化合物的产生,导致有毒气体的生成,选项B错;水是可再生能源,选项C对;煤、石油等储量是有限的,是不可再生能源,选项D错,E对. 【答案】ACE 2.能源可划分为一次能源和二次能源.自然界以现成形式提供的能源称为一次能源;需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源.下列叙述正确的是( ) A.水能是二次能源 B.电能是二次能源 C.天然气是一次能源 D.焦炉气是一次能源 E.焦炭是二次能源 【解析】 由题意可知水能和天然气是自然界中已经存在的,是一次能源.电能是由其他形式的能转化的,焦炉气是炼油厂产生的副产品,焦炭是利用烟煤冶炼制成的,故它们是二次能源,故应选B、C、E. 【答案】BCE 4 / 12
3.下列属于一次能源的是( ) A.太阳能 B.焦炭 C.核能 D.汽油 E.地热能 【解析】 一次能源是自然形成,未经加工的,因此B、D错误,选A、C、E. 【答案】ACE
能 源 的 开 发 与 环 境 保 护
[先填空] 1.常规能源:煤、石油、天然气. 2.电能的生产 电能主要来源于火力发电厂和水力发电站,目前火力发电厂的发电效率大约为40%. 3.能源的开发与环境保护 (1)造成的环境问题 ①煤:煤的开采造成地面环境的破坏;煤是常规能源中污染最严重的燃料. ②石油:开采、运输过程中的泄漏,各种烃类化合物对环境造成污染. (2)常规能源利用过程中的污染 ①工厂排放的烟尘. ②工厂生产中产生的不能降解的物质. ③噪声污染. (3)措施 ①对煤进行净化. ②对煤进行气化和液化. ③汽车安装电控喷嘴和新一代催化转化装置. 4.可再生能源的开发 (1)水能 ①水力发电. ②建设水电站会淹没大量土地,改变生态环境,对生态系统造成不同程度的破坏. (2)太阳能 ①应用方式:光—电转换,直接将太阳能转化为电能,如太阳能电池;光—热转换,主要有太阳能集热器和太阳能热水器. ②面临问题:太阳能的利用受昼夜、天气的影响较大,并且不容易储存. 5 / 12
(3)风能 风的动能可以间接转变为电能或其他形式的能,风力发电的困难在于发电机的结构设计,受地域的限制. [再判断] 1.能量是守恒的,既不会增加,也不会减少.(√) 2.常规能源的利用会引起环境问题,所以我们不应利用常规能源.(×) 3.用太阳能灶供热有利于环境保护.(√) [后思考] 如图611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.
图611 【提示】 由图中的浓烟滚滚,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.
[合作探讨] 探讨1:目前具有良好开发前景的新能源是什么?它是一次能源还是二次能源? 【提示】 太阳能 一次能源 探讨2:利用太阳能的最好途径是什么? 【提示】 利用太阳能电池将太阳能直接转换成电能. [核心点击] 1.新能源的开发 (1)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,不会污染环境. (2)水能:水能有巨大的开发潜力,可以开发梯级电站. (3)生物质能:生物质能指绿色植物通过光合作用储存在生物体的太阳能,储存形式是生物分子的化学能. (4)核能:是一个巨大的能源,通过原子反应堆进行核发电,主要应注意防止核泄漏、控制核污染. (5)风能: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、内蒙古等地已经开始大规模利用风力发电. 6 / 12
2.当前我国的几大能源工程 (1)“西气东输”. (2)“南水北调”. (3)“西电东送”. (4)“热电联产”. 3.做好环境保护工作 目前的任务是采用环境能源技术,解决突出的环境污染问题,例如:城市生活垃圾问题,变垃圾为能源;汽车尾气问题,达到废气“零”排放;环境污染的综合治理问题,解决废物、废水、废气等污染问题,要变废为宝.
4.下面关于能源的说法中正确的是( ) A.能源是取之不尽,用之不竭的 B.能源是有限的,特别是常规能源,如煤、石油、天然气等 C.大量消耗常规能源会使环境恶化,故提倡开发利用新能源 D.核能的利用对环境的污染比燃烧石油、煤炭大 E.用太阳能供热有利于环境的保护 【解析】 常规能源的储量有限,且不可再生,故A错误,B正确;常规能源特别是煤和石油对环境的污染很大,应努力开发新能源;核能属新能源且污染小,故C、E正确,D错误. 【答案】BCE 5.能源问题是当前的热门话题,传统的能源——煤和石油,由于储量有限,有朝一日要被开采完毕,同时在使用过程中也会带来污染,寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向,利用潮汐发电即为一例. 图612表示的是利用潮汐发电的简单示意图,左方为陆地和海湾,中间为大坝,其下有通道,水经通道可带动发电机.涨潮时,水进入海湾,待内外水面高度相同,堵住通道如图612甲所示;潮落至最低点时放水发电,如图612乙所示;待内外水面高度相同,再堵住通道,直到下次涨潮至最高点,又放水发电,如图611丙所示.设海湾面积为5.0×107 m2,高潮与低潮间高度差为3.0 m,则一天内水流的平均功率为__________MW.(g取10 m/s2) 【导学号:30110067】
图612