人教版第十一章第七節(jié) 能源 環(huán)境

1、2021/8/9 星期一111.7 能源 環(huán)境2021/8/9 星期一2引入： 能源和環(huán)境是兩個(gè)全球所關(guān)注的問(wèn)題，能源是現(xiàn)代社會(huì)生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，而常規(guī)能源的有限儲(chǔ)藏量與人類的需求存在矛盾，同時(shí)大量消耗常規(guī)能源帶來(lái)了環(huán)境問(wèn)題，正確地協(xié)調(diào)和解決這一矛盾和問(wèn)題是生活在地球上每一個(gè)人的職責(zé)2021/8/9 星期一31能源：凡是能夠提供可利用能量的物質(zhì)統(tǒng)稱為能源2常規(guī)能源：人們把煤、石油、天然氣叫做常規(guī)能源，人類消耗的能量主要是常規(guī)能源一、常規(guī)能源2021/8/9 星期一4露天煤礦海上石油開(kāi)采海上天然氣開(kāi)采2021/8/9 星期一53常規(guī)能源的儲(chǔ)藏是有限的 4常規(guī)能源的大量消耗帶來(lái)了環(huán)境問(wèn)題（1）溫

2、室效應(yīng)：溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳（2）酸雨：大氣中酸性污染物質(zhì)，如二氧化硫、二氧化碳、氫氧化物等，在降水過(guò)程中溶入雨水，使其成為酸雨煤炭中含有較多的硫，燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)2021/8/9 星期一6（3）光化學(xué)煙霧：氮氧化合物和碳?xì)浠衔镌诖髿庵惺艿疥?yáng)光中強(qiáng)烈的紫外線照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)光化學(xué)煙霧，主要成分是臭氧（4）燃燒時(shí)產(chǎn)生的浮塵2021/8/9 星期一7被酸雨毀壞的森林2021/8/9 星期一82021/8/9 星期一9二、新能源的開(kāi)發(fā)和利用 綠色能源：在釋放能量或能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中對(duì)環(huán)境不造成污染的能源叫綠色能源人

3、類可開(kāi)發(fā)和利用的新能源主要有下列幾種：1風(fēng)能 2水流（河流、潮汐）能風(fēng)能和水流能是“可再生能源”而石油、煤炭是不可再生能源 3太陽(yáng)能 4核能等等 5、沼氣、地?zé)崮艿?021/8/9 星期一10新疆風(fēng)車田發(fā)電葛洲壩水電站藏北利用太陽(yáng)能的設(shè)備浙江秦山核電站2021/8/9 星期一11太陽(yáng)能太陽(yáng)能是太陽(yáng)內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的能量。盡管太陽(yáng)輻射到地球大氣層的能量?jī)H為其總輻射能量（約為3.751026W）的22億分之一，但已高達(dá)173,000TW，也就是說(shuō)太陽(yáng)每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于500萬(wàn)噸煤。地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以及部分潮汐能都是來(lái)源于太陽(yáng)；即使是地球

4、上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說(shuō)也是遠(yuǎn)古以來(lái)貯存下來(lái)的太陽(yáng)能，所以廣義的太陽(yáng)能所包括的范圍非常大，狹義的太陽(yáng)能則限于太陽(yáng)輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。太陽(yáng)能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無(wú)需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。太陽(yáng)能簡(jiǎn)介太陽(yáng)輻射的特征近期概況2021/8/9 星期一12太陽(yáng)能簡(jiǎn)介 太陽(yáng)能是太陽(yáng)內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的能量。地球軌道上的平均太陽(yáng)輻射強(qiáng)度為1367kw/m2。地球赤道的周長(zhǎng)為40000km，從而可計(jì)算出，地球獲得的能量可達(dá)173,000TW。在海平面上的標(biāo)準(zhǔn)峰值強(qiáng)度為1kw/m2，地球表面某一點(diǎn)24h的年平均輻射強(qiáng)度為

5、0.20kw/m2，相當(dāng)于有102,000TW 的能量，人類依賴這些能量維持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地?zé)崮苜Y源除外）雖然太陽(yáng)能資源總量相當(dāng)于現(xiàn)在人類所利用的能源的一萬(wàn)多倍，但太陽(yáng)能的能量密度低，而且它因地而異，因時(shí)而變，這是開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能面臨的主要問(wèn)題。太陽(yáng)能的這些特點(diǎn)會(huì)使它在整個(gè)綜合能源體系中的作用受到一定的限制。2021/8/9 星期一13 太陽(yáng)是一個(gè)巨大、久遠(yuǎn)、無(wú)盡的能源。盡管太陽(yáng)輻射到地球大氣層的能量?jī)H為其總輻射能量（約為3.751026W）的22億分之一，但已高達(dá)173,000TW，也就是說(shuō)太陽(yáng)每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于500萬(wàn)噸煤。上圖是地球上的能流圖。從圖上

6、可以看出，地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以及部分潮汐能都是來(lái)源于太陽(yáng)；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說(shuō)也是遠(yuǎn)古以來(lái)貯存下來(lái)的太陽(yáng)能，所以廣義的太陽(yáng)能所包括的范圍非常大，狹義的太陽(yáng)能則限于太陽(yáng)輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。 地球上的能流圖（單位106MW） 2021/8/9 星期一14到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射 太陽(yáng)照射到地平面上的輻射或稱“日射”由兩部分組成直達(dá)日射和漫射日射。太陽(yáng)輻射穿過(guò)大氣層而到達(dá)地面時(shí)，由于大氣中空氣分子、水蒸氣和塵埃等對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收、反射和散射，不僅使輻射強(qiáng)度減弱，還會(huì)改變輻射的方向和輻射的光譜分布。因此實(shí)際到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射

7、通常是由直射和漫射兩部分組成。直射是指直接來(lái)自太陽(yáng)其輻射方向不發(fā)生改變的輻射；漫射則是被大氣反射和散射后方向發(fā)生了改變的太陽(yáng)輻射，它由三部分組成：太陽(yáng)周圍的散射 （太陽(yáng)表面周圍的天空亮光），地平圈散射（地平圈周圍的天空亮光 或暗光），及其他的天空散射輻射。另外，非水平面也接收來(lái)自地面的反射輻射。直達(dá)日射、漫射日射和反射日射的總和即為總?cè)丈浠颦h(huán)球日射?？梢砸揽客哥R或反射器來(lái)聚焦直達(dá)日射。如果聚光率很高， 就可獲得高能量密度，但卻損耗了漫射日射。如果聚光率較低，也可以對(duì)部分太陽(yáng)周圍的漫射日射進(jìn)行聚光。漫射日射的變化范圍很大，當(dāng)天空晴朗無(wú)云時(shí)，漫射日射為總?cè)丈涞?0。但當(dāng)天空 烏云密布見(jiàn)不到太陽(yáng)時(shí)，

8、總?cè)丈鋭t等于漫射日射。因此聚式收集 器采集的能量通常要比非聚式收集器采集的能量少得多。反射日射一般都很弱，但當(dāng)?shù)孛嬗斜└采w時(shí)，垂直面上的反射日射可達(dá)總?cè)丈涞?0。 到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射主要受大氣層厚度的影響。大氣層越厚，對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收、反射和散射就越嚴(yán)重，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射就越少。此外大氣的狀況和大氣的質(zhì)量對(duì)到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射也有影響。2021/8/9 星期一15公交車裝太陽(yáng)能IC卡電話 北方網(wǎng)消息：11日上午，公交903路24部運(yùn)營(yíng)車全部安裝了太陽(yáng)能IC卡電話，讓廣大市民乘車的同時(shí)感受到人性化服務(wù)2021/8/9 星期一16世界最大太陽(yáng)能發(fā)電站將在德國(guó)投入使用世界最大的太陽(yáng)能發(fā)電站將于9月

9、8日在德國(guó)萊比錫附近的埃斯彭海因投入使用。 據(jù)德國(guó)媒體9月8日?qǐng)?bào)道，負(fù)責(zé)這座太陽(yáng)能發(fā)電站設(shè)計(jì)和建設(shè)的殼牌太陽(yáng)能公司稱，這個(gè)造價(jià)2000萬(wàn)歐元的太陽(yáng)能發(fā)電站由3.35萬(wàn)組太陽(yáng)能電池板組成，發(fā)電功率達(dá)5000千瓦。該發(fā)電站投入使用后，德國(guó)每年的二氧化碳排放量將減少3700噸。因?yàn)檫@個(gè)發(fā)電站為全自動(dòng)操作，所以并不會(huì)給該地區(qū)帶來(lái)很多新的工作機(jī)會(huì)。 2021/8/9 星期一17太陽(yáng)能照明燈這是一個(gè)太陽(yáng)能照明燈，顧名思義就是靠太陽(yáng)光來(lái)儲(chǔ)蓄能量，然后轉(zhuǎn)化成電能。大家就可以將它放在各種地方用來(lái)照明了。另外，由于它的連接桿組裝方式特別靈活，以此您可以把它擺在家中的各個(gè)地方。2020年奧運(yùn)會(huì)北京要建幾個(gè)公園，這東西能派上大用處。如果公園用了這種照明燈，那么白天時(shí)它可以利用太陽(yáng)能給自己充電，到了晚上那里就成為燈火輝煌的“海洋”了。多好呀！環(huán)保、省錢、還能發(fā)揮大用處。另外，普通的消費(fèi)者也可以購(gòu)買這種照明燈，如果您要是自己有個(gè)小別墅的話，在院子里擺上幾盞這樣的燈，一到了晚上您的院子肯定是