九年級(jí)物理下冊(cè).2開發(fā)新能源課件新粵教滬01452

1、面對(duì)日趨嚴(yán)重的能源危機(jī)，我們既要面對(duì)日趨嚴(yán)重的能源危機(jī)，我們既要_，又要，又要_。節(jié)約能源節(jié)約能源開發(fā)新能源開發(fā)新能源 一、太陽(yáng)能一、太陽(yáng)能-永恒的動(dòng)力之源永恒的動(dòng)力之源 太陽(yáng)深處的極高溫度是太陽(yáng)深處的極高溫度是1500萬(wàn)萬(wàn)和極和極高壓力約高壓力約21016Pa，據(jù)粗略估計(jì)，太陽(yáng)向，據(jù)粗略估計(jì)，太陽(yáng)向地球表面輻射的功率為地球表面輻射的功率為8.11014 Kw相當(dāng)相當(dāng)于于3.5萬(wàn)倍標(biāo)準(zhǔn)煤釋放的能量。萬(wàn)倍標(biāo)準(zhǔn)煤釋放的能量。 看了數(shù)據(jù)再請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算一下：看了數(shù)據(jù)再請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算一下：太陽(yáng)每小時(shí)輻射太陽(yáng)每小時(shí)輻射到地球的總能量有多少到地球的總能量有多少 ？ W=Pt t=1.71017W W3600s

2、 s=6.11020J J太陽(yáng)能十分巨大太陽(yáng)能十分巨大 請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算一下：請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算一下： 太陽(yáng)能以光和熱的形式向四周輻射，那么太陽(yáng)能以光和熱的形式向四周輻射，那么它的光和熱到達(dá)地球上要經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間？它的光和熱到達(dá)地球上要經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間？ 地球每小時(shí)從太陽(yáng)獲得的太陽(yáng)能地球每小時(shí)從太陽(yáng)獲得的太陽(yáng)能量有量有6.16.110102020焦，這比目前全世界焦，這比目前全世界在一年內(nèi)能源生產(chǎn)的總量還多，可在一年內(nèi)能源生產(chǎn)的總量還多，可見太陽(yáng)能有多么巨大見太陽(yáng)能有多么巨大 那么太陽(yáng)能會(huì)不會(huì)用完呢？根據(jù)那么太陽(yáng)能會(huì)不會(huì)用完呢？根據(jù)科學(xué)家推算，太陽(yáng)像現(xiàn)在這樣不?？茖W(xué)家推算，太陽(yáng)像現(xiàn)在這樣不停地向外輻射能量，還

3、可以維持地向外輻射能量，還可以維持50億億年以上，對(duì)于人類來(lái)說，太陽(yáng)能可年以上，對(duì)于人類來(lái)說，太陽(yáng)能可以說是一種取之不盡，用之不竭的以說是一種取之不盡，用之不竭的永久性能源。永久性能源。 太陽(yáng)能供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)久太陽(yáng)能供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)久 我們到哪里去取太陽(yáng)能？怎樣獲取呢？我們到哪里去取太陽(yáng)能？怎樣獲取呢？（只要太陽(yáng)能照到的地方，就有太陽(yáng)能，（只要太陽(yáng)能照到的地方，就有太陽(yáng)能，不用專門去尋找；只要用東西接收就行不用專門去尋找；只要用東西接收就行了，不需要挖掘開采）了，不需要挖掘開采）太陽(yáng)能分布廣闊，獲取方便太陽(yáng)能分布廣闊，獲取方便 太陽(yáng)能儲(chǔ)熱太陽(yáng)能儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能灶等太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能灶等太陽(yáng)能轉(zhuǎn)

4、變?yōu)闊崮芴?yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芴?yáng)能直接發(fā)電太陽(yáng)能直接發(fā)電太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能汽太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能汽車等車等太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能 太陽(yáng)能汽車空間太陽(yáng)能電站空間太陽(yáng)能電站太陽(yáng)能手提燈太陽(yáng)能手提燈 既然太陽(yáng)能有那么多優(yōu)點(diǎn)，為什么既然太陽(yáng)能有那么多優(yōu)點(diǎn)，為什么不大量推廣、大范圍應(yīng)用呢？目前還有不大量推廣、大范圍應(yīng)用呢？目前還有些技術(shù)問題沒有解決些技術(shù)問題沒有解決。 廣泛利用太陽(yáng)能的困難廣泛利用太陽(yáng)能的困難 1、太陽(yáng)能雖然十分巨大，但它太分散、太陽(yáng)能雖然十分巨大，但它太分散2、太陽(yáng)能不穩(wěn)定，不能正常使用、太陽(yáng)能不穩(wěn)定，不能正常使用3、目前太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換器的效率不高、目前太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換器的效率不高一、太陽(yáng)能

5、的開發(fā)和利用一、太陽(yáng)能的開發(fā)和利用優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：能量巨大、供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、分布廣：能量巨大、供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、分布廣 泛泛、 獲取方便、獲取方便、 無(wú)污染、無(wú)污染、 安全經(jīng)濟(jì)。安全經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：能量分散、且又間斷和不穩(wěn)定。：能量分散、且又間斷和不穩(wěn)定。太太陽(yáng)陽(yáng)能能的的特特點(diǎn)點(diǎn)核 能原子、原子核核 能裂 變聚聚 變變小小 結(jié)結(jié) 二、核能二、核能背景介紹我國(guó)用了短短4年時(shí)間完成了原子彈的研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一顆原子彈. 1967年6月17日又成功地爆炸了第一顆氫彈，完成了其他國(guó)家要十幾年或幾十年才完成的工作. 背景介紹背景介紹原子、原子核原子是由原子核和核外電子組成。原子核原子核

6、電子電子 原子、原子核原子、原子核核 能當(dāng)原子核分裂或聚合時(shí)，就可能釋放出驚人的能量，這就是核能 核能核能獲取核能方式有兩種：即裂變和聚變裂 變 科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)用中子轟擊鈾235時(shí)，鈾核會(huì)分裂成大小差不多的兩部分，并釋放出大量的能量。這種現(xiàn)象叫做裂變裂變. . 核裂變核裂變-鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 用中子轟擊鈾核，使鈾核發(fā)生裂變，放出能量. 鈾核分裂時(shí)，還同時(shí)放出23個(gè)中子，又可以轟擊其它鈾核，使它們也發(fā)生裂變. 這些鈾核分裂時(shí)，同樣放出中子，從而引起更多的鈾核發(fā)生裂變.于是裂變反應(yīng)便會(huì)鏈鎖式地自行持續(xù)下去.這種現(xiàn)象叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng).如果對(duì)裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制，在極短時(shí)間（約百萬(wàn)分之幾秒）會(huì)釋放

7、出大量核能，發(fā)生猛烈爆炸，原子彈就是根據(jù)這個(gè)原理制成的. 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)核電站 核電站就是利用核反應(yīng)堆所產(chǎn)生的熱能來(lái)發(fā)電或發(fā)電兼供熱的動(dòng)力設(shè)施。反應(yīng)堆是核電站的關(guān)鍵設(shè)備，鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)就在其中進(jìn)行。秦山核電站三期工程 核電站核電站 核能的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1.核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中，屬于清潔能源。 2.核能發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。3.核能發(fā)電所使用的鈾燃料，除了發(fā)電外，沒有其他的用途。4. 運(yùn)輸與儲(chǔ)存方便。一座1000百萬(wàn)瓦的核能電廠一年只需30噸的鈾燃料。 5. 燃料費(fèi)用所占的比例較低，發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。缺點(diǎn)：1.核能電廠使用的核燃料及廢

8、料有放射性，必須慎重處理。2.核能發(fā)電廠熱效率較低，故核能電廠的熱污染較嚴(yán)重。3.核能電廠投資成本太大。 4.核電廠較易引發(fā)政治歧見紛爭(zhēng)。5.核電廠的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果因發(fā)生事故釋放到環(huán)境中，會(huì)對(duì)生態(tài)及民眾造成傷害。 世界核電發(fā)展現(xiàn)狀世界核電發(fā)展現(xiàn)狀核反應(yīng)堆 為便于和平利用核能，必須控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，使核能緩慢而又平穩(wěn)地釋放出來(lái).為此，人們制成了一種專門裝置核反應(yīng)堆. 核反應(yīng)堆能緩慢、平穩(wěn)地釋放核能. 核反應(yīng)堆核反應(yīng)堆聚 變 科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，某些質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核時(shí)，也能釋放出核能，這種現(xiàn)象叫做核聚變，簡(jiǎn)稱聚變. 聚變是獲得大量核能的另一重要途徑. 前面講過，

9、原子彈是利用重核裂變現(xiàn)象制成的.而另一種威力更大的核武器氫彈，則是利用輕核聚變現(xiàn)象制成的. 核聚變核聚變-熱核反應(yīng)熱核反應(yīng)聚 變 可惜人們現(xiàn)在還不能像控制裂變那樣控制聚變。科學(xué)家們預(yù)言，通過可控制的聚變來(lái)利用核能，有望徹底解決人類能源問題? 這個(gè)問題由誰(shuí)來(lái)解決呢？這個(gè)問題由誰(shuí)來(lái)解決呢？ 會(huì)是你嗎？會(huì)是你嗎？ 核聚變核聚變自然界中，太陽(yáng)內(nèi)部的溫度高達(dá)攝氏1千萬(wàn)度以上，在那里就進(jìn)行著大規(guī)模的聚變反應(yīng).太陽(yáng)輻射出的光和熱，正是由聚變反應(yīng)釋放的核能轉(zhuǎn)化而來(lái)的.可以說，地球上的人類每天都享用著聚變釋放出的能量. 自然界中的核聚變自然界中的核聚變 小結(jié)1、原子由原子核和核外電子組成2、核能是原子核分裂或聚

10、合時(shí)產(chǎn)生的能量3、獲得核能的兩條途徑：裂變和聚變裂變：原子彈 鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 核電站 核反應(yīng)堆聚變：氫彈 不可控 太陽(yáng)聚變產(chǎn)生能量三、氫能源三、氫能源氫能源指氫氣燃料。氫能源指氫氣燃料。氫能源有哪些優(yōu)點(diǎn)吸引人們?nèi)パ芯亢烷_發(fā)呢？氫能源有哪些優(yōu)點(diǎn)吸引人們?nèi)パ芯亢烷_發(fā)呢？無(wú)污染、燃燒值高、來(lái)源廣、重量輕。無(wú)污染、燃燒值高、來(lái)源廣、重量輕。 寫出氫在空氣中燃燒的化學(xué)方程式，水寫出氫在空氣中燃燒的化學(xué)方程式，水電解的化學(xué)方程式。電解的化學(xué)方程式。游離態(tài)的氫能游離態(tài)的氫能源少，大多的源少，大多的氫化合態(tài)存在氫化合態(tài)存在于水中于水中氫能燃料火箭氫能氫能 氫氣熱值高，燃燒產(chǎn)物是水，完全無(wú)污染。氫氣熱值高，燃燒產(chǎn)物是

11、水，完全無(wú)污染。而且制氫原料主要也是水，取之不盡，用之不而且制氫原料主要也是水，取之不盡，用之不竭。所以氫能是前景廣闊的清潔燃料竭。所以氫能是前景廣闊的清潔燃料 氫動(dòng)氫動(dòng)3號(hào)號(hào)四、沼氣能源四、沼氣能源 我國(guó)農(nóng)村我國(guó)農(nóng)村3/43/4人口使用草木燃料，造人口使用草木燃料，造成了土壤肥力的下降，水土流失、土成了土壤肥力的下降，水土流失、土壤沙化等生態(tài)平衡遭破壞的現(xiàn)象，而壤沙化等生態(tài)平衡遭破壞的現(xiàn)象，而且是對(duì)能源的極大浪費(fèi)。且是對(duì)能源的極大浪費(fèi)。將將人畜排泄物和作物秸稈等人畜排泄物和作物秸稈等混合物投混合物投入沼氣池內(nèi)進(jìn)行微生物發(fā)酵。可得到入沼氣池內(nèi)進(jìn)行微生物發(fā)酵。可得到燃燒值高的燃燒值高的沼氣和有機(jī)肥料沼氣和有機(jī)肥料。沼氣利用1五、地?zé)崮芪?、地?zé)崮艿責(zé)岬責(zé)岬厍騼?nèi)部具有地球內(nèi)部具有的熱能稱為地的熱能稱為地?zé)崮?，熱能，是地球是地球本身蘊(yùn)藏的能本身蘊(yùn)藏的能量量。應(yīng)用形式應(yīng)用形式：地下熱水、地?zé)嵴魵狻＃旱叵聼崴?、地?zé)嵴魵狻?yīng)用范圍應(yīng)用范圍：發(fā)電、洗浴、取暖、灌溉等：發(fā)電、洗浴、取暖、灌溉等西藏羊八井地?zé)犭娬臼俏覈?guó)最大的地?zé)犭娬疚鞑匮虬司責(zé)犭娬臼俏覈?guó)最大的地?zé)犭娬玖?、潮汐能六、潮汐能潮汐能是由于地球和月球、太?yáng)相互作用產(chǎn)生的潮汐能是由于地球和月球、太陽(yáng)相互作用產(chǎn)生的能量。能量。漲潮時(shí)漲潮時(shí)退潮時(shí)退潮時(shí)潮汐電站工作