能源和可持續(xù)發(fā)展課件

能源和可持續(xù)發(fā)展課件一、能源利用與社會發(fā)展凡能夠提供能量的資源。

能源是人類社會發(fā)展進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)。能源、信息、材料一起構(gòu)成了現(xiàn)代文明的三大支柱。每一種新能源的開發(fā)利用和能源利用方式的變革都極大地促進(jìn)下生產(chǎn)力的發(fā)展，并引發(fā)社會變革，使人類文明前進(jìn)一大步。草、木材燃燒光能、內(nèi)能水、空氣流動機(jī)械、電能設(shè)備各種形式能電、熱、光【能源定義】一、能源利用與社會發(fā)展凡能夠提供能量的資源。能源是人距今約四五十萬年前。1火的利用一、能源利用與社會發(fā)展【利用簡史】距今約四五十萬年前。1火的利用一、能源利用與社會發(fā)展【利用簡18世紀(jì)蒸汽機(jī)發(fā)明后廣泛應(yīng)用。2化石能源利用一、能源利用與社會發(fā)展【利用簡史】18世紀(jì)蒸汽機(jī)發(fā)明后廣泛應(yīng)用。2化石能源利用一、能源利用與社19世紀(jì)發(fā)電機(jī)發(fā)明后開始普及。3電能的利用一、能源利用與社會發(fā)展【利用簡史】19世紀(jì)發(fā)電機(jī)發(fā)明后開始普及。3電能的利用一、能源利用與社會20世紀(jì)打開原子核結(jié)構(gòu)后的產(chǎn)物。4核能的發(fā)現(xiàn)一、能源利用與社會發(fā)展【利用簡史】20世紀(jì)打開原子核結(jié)構(gòu)后的產(chǎn)物。4核能的發(fā)現(xiàn)一、能源利用與社【一次能源】從自然界可以直接獲取的能源。

例：所有化石燃料、太陽能、風(fēng)能、水能、核能、

地?zé)崮?、潮汐能等。例：電能、煤氣等。【二次能源】從自然界不能直接獲取，需要消耗一次能源才能獲得的能源。【可再生能源】從自然界可以持續(xù)獲取的能源?！静豢稍偕茉础繌淖匀唤绮荒艹掷m(xù)獲取的能源。例：太陽能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、潮汐能。例：所有化石燃料、核燃料。①按能源的來源分②按一次能源的持續(xù)性分一、能源利用與社會發(fā)展【能源類型】【一次能源】從自然界可以直接獲取的能源。例：所有化石燃料、太【常規(guī)能源】已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和使用的能源。例：水能、煤炭、石油、天然氣【新能源】沒有大規(guī)模生產(chǎn)和使用的能源。例：太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、氫能【清潔能源】對環(huán)境污染很小的能源例：太陽能、水能、風(fēng)能、核能、地?zé)崮堋痉乔鍧嵞茉础繉Νh(huán)境污染很大的能源例：所有化石燃料③按能源的使用規(guī)模分④按能源的使用后果分一、能源利用與社會發(fā)展【能源類型】【常規(guī)能源】已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和使用的能源。例：水能、煤炭、石油例、日常生活中常用的能源有哪些?例、日常生活中常用的能源有哪些?例、下列能源中，屬于可再生能源的是（）

A.煤炭 B.石油C.風(fēng)能 D.核能例、人類社會的進(jìn)化發(fā)展過程，就是一部開發(fā)、利

用能源的歷史。四五十萬年前，

揭開了

人類利用能源的序幕；18世紀(jì)

的發(fā)明，

引發(fā)了世界性的工業(yè)革命；19世紀(jì)

的大量

使用，將人類社會推進(jìn)到現(xiàn)代文明時(shí)代；20世

紀(jì)初

的發(fā)現(xiàn)和利用，為人類的明天描繪

了燦爛的藍(lán)圖。例、下列能源中，屬于常規(guī)能源的是（）

A.天然氣 B.核能C.太陽能D.氫能例、下列能源中，屬于可再生能源的是（）例、人類社會的例、下圖所示為2005年各種能源在世界能源產(chǎn)量的份額比例，由此可知（）

A.天然氣是當(dāng)前世界的主要能源

B.煤炭在世界能源產(chǎn)量中略高與25％

C.核能發(fā)電站位居能源產(chǎn)量第3位

D.圖中能源都是不可再生能源例、下圖所示為2005年各種能源在世界能源產(chǎn)量的【解決途徑】②開發(fā)新能源。①提高能源的利用率。①常規(guī)能源儲量有限，開發(fā)不合理，浪費(fèi)嚴(yán)重。②人類社會發(fā)展對能源的需求日益增加。【現(xiàn)狀成因】我國能源供需緊張，制約社會發(fā)展。優(yōu)先開發(fā)利用核能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、氫能這六種新能源。一、能源利用與社會發(fā)展【能源現(xiàn)狀】【解決途徑】②開發(fā)新能源。①提高能源的利用率。①常規(guī)能源儲量二、核能1919年，英國盧瑟福用α粒子轟擊氮時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子。1932年，查德威克發(fā)現(xiàn)中子。1934年，意大利物理學(xué)家費(fèi)米用中子轟擊原子核，發(fā)現(xiàn)原子核分裂產(chǎn)生能量很強(qiáng)。因此獲38年諾貝爾物理獎。1905年，著名物理學(xué)家愛因斯坦發(fā)表了劃時(shí)代的論文《論運(yùn)動物體的電動力學(xué)》，提出了狹義相對論和著名的核動力公式Ｅ=mc２，為核能利用奠定了理論基礎(chǔ)。【發(fā)現(xiàn)歷程】二、核能1919年，英國盧瑟福用α粒子轟擊氮時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子。19【重核裂變】1939年，費(fèi)米進(jìn)一步提出鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的概念。核能釋放方式①二、核能【開發(fā)應(yīng)用】即一個(gè)重核可裂變?yōu)閮蓚€(gè)中等質(zhì)量的核，從而獲得原子能?！局睾肆炎儭?939年，費(fèi)米進(jìn)一步提出鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的概念。核能釋當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的較輕原子核，在極高的溫度和極大的壓力下非?？拷鼤r(shí)，它們聚合在一起而形成一個(gè)較重的新原子核，同時(shí)釋放出更為巨大的能量。因?yàn)楹司圩儽仨氃跇O高的溫度約1億℃才會發(fā)生，所以也叫熱核反應(yīng)。如何利用好核反應(yīng)中產(chǎn)生的巨大能量呢？二、核能【開發(fā)應(yīng)用】核能釋放方式②【輕核聚變】【思考】當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的較輕原子核，在極高如何利【核武器研究】1939年9月1日，第二次世界大戰(zhàn)正式打響。1933年，愛因斯坦移居美國。1938年，費(fèi)米逃往美國。德國尚有普朗克、玻恩、海森堡、魏扎克、勞厄、哈恩、蓋革等核物理專家。1939年，愛因斯坦等科學(xué)家努力說服美國總統(tǒng)羅斯福搶

在德國之前抓緊研制原子彈。1940年，美國政府正式大量撥款，啟動“曼哈頓工程”。1943年1月－1945年7月，奧本海默主持原子彈研制。曼哈頓工程：動員50萬人，耗費(fèi)22億美元，占用全國三分之一的電力。二、核能【應(yīng)用方向】【核武器研究】1939年9月1日，第二次世界大戰(zhàn)正式打響。11945年7月16日第一顆原子彈試爆成功。二、核能【核武器研究】【應(yīng)用方向】1945年7月16日第一顆原子彈試爆成功。二、核能【核武器研1945年8月6日，鈾彈小男孩投到廣島；“小男孩”原子彈爆炸地點(diǎn)在廣島市中心偏西北處，爆炸威力相當(dāng)于１.8萬噸ＴＮＴ炸藥，頃刻間產(chǎn)生了30萬度的高溫，正處于爆炸中心的外科醫(yī)院所有的人和設(shè)施轉(zhuǎn)瞬就化為灰燼，距爆心半徑一千米范圍內(nèi)的花崗巖都融化了，時(shí)速高達(dá)五六十千米的強(qiáng)烈沖擊波將距爆心半徑三千米范圍內(nèi)的所有建筑物，幾乎全部摧毀！二、核能【核武器研究】【應(yīng)用方向】8月9日，钚彈胖子投在長崎。1945年8月6日，鈾彈小男孩投到廣島；“小男孩”原子彈爆炸在爆心附近，沒有留下任何人或物的痕跡，只是在地面上隱約殘留著如同人體外形的陰影，廣島全城遍地焦土死尸枕籍相連。市中心約12平方千米方圓幾乎被夷為平地，全市76,328幢建筑物中，44.8萬幢全部被毀，22117幢半毀，房屋損失達(dá)70％，日本官方統(tǒng)計(jì)當(dāng)場死亡和失蹤人數(shù)達(dá)78,150人，傷51,408人。加上后來因輻射、燒傷而死亡的人數(shù)總計(jì)246,726人。二、核能【核武器研究】【應(yīng)用方向】在爆心附近，沒有留下任何人二、核能【核武器研究】【應(yīng)用方向】核軍備競賽

盟國冷戰(zhàn)開始1945年8月，斯大林下令抓緊研制原子彈。1949年8月，蘇聯(lián)成功地進(jìn)行了核實(shí)驗(yàn)。1952年10月3日，英國研制成功原子彈。1960年2月13日，法國研制成功核彈。1964年10月16日，中國試爆成功原子彈。如何有效地控制核能，安全和平利用核能呢？1952年11月1日，美國試爆第一顆氫彈。1953年8月，蘇聯(lián)研制氫彈成功。1967年6月17日，中國試爆成功氫彈。原子彈核裂變，氫彈核聚變二、核能【核武器研究】【應(yīng)用方向】【思考】核軍備競賽盟國冷戰(zhàn)開始1945年8月，斯大林下令抓緊研1954年，蘇聯(lián)建成第一座小型原子能電站?！竞穗娬窘ㄔO(shè)】1942年費(fèi)米在芝加哥研制核反應(yīng)堆。1956年，英國建成第一座小型原子能電站。1957年，美國建成第一座小型原子能電站。核反應(yīng)堆：

通過受控核裂變反應(yīng)獲得核能的裝置，可控制裂變過程中產(chǎn)生的中子數(shù)等于各種過程消耗的中子數(shù),以形成穩(wěn)定的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度和可控的核能輸出。二、核能【應(yīng)用方向】1954年，蘇聯(lián)建成第一座小型原子能電站?！竞穗娬窘ㄔO(shè)】19結(jié)構(gòu)和工作原理二、核能【應(yīng)用方向】【核電站建設(shè)】第一回路：先用泵把水壓入核反應(yīng)堆，在那里獲得核裂變釋放的核能，水被加熱，內(nèi)能增加，然后進(jìn)入熱交換器，在那里把熱量傳遞給第二回路中的水，再被泵壓回反應(yīng)堆重新被加熱。第二回路：在熱交換器內(nèi)，水被加熱成高溫高壓蒸汽后，進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)先把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，再獲得電能。做功后的蒸汽內(nèi)能都減少了，它將進(jìn)入冷凝器冷卻成水，再由泵壓回?zé)峤粨Q器重新加熱成高壓蒸汽。結(jié)構(gòu)和工作原理二、核能【應(yīng)用方向】【核電站建設(shè)】第一回路：先1991年,中國建成第一座自主研制的核電站。秦山核電站田灣核電站三門核電站大亞灣核電站二、核能【應(yīng)用方向】【核電站建設(shè)】1991年,中國建成第一座自主研制的核電站。秦山核電站田灣核受控核聚變現(xiàn)狀與發(fā)展中國、日本、韓國、俄羅斯、美國和歐盟6大ITER成員國2005年6月28日在莫斯科敲定法國的卡達(dá)拉舍為反應(yīng)堆建設(shè)地，這一為期30年共計(jì)投資將超過100億歐元的國際超大型科學(xué)合作項(xiàng)目很快就將正式啟動?！癐TER”組織

——拉丁文“道路”之意該計(jì)劃旨在建立世界上第一個(gè)受控?zé)岷司圩儗?shí)驗(yàn)反應(yīng)堆，規(guī)?？膳c未來實(shí)用聚變反應(yīng)堆相仿，用以解決建設(shè)核聚變電站的關(guān)鍵技術(shù)問題。二、核能【應(yīng)用方向】【核電站建設(shè)】受控核聚變現(xiàn)狀與發(fā)展中國、日本、韓國、俄羅斯、美國和“ITE對比火力發(fā)電站②消耗的“燃料”少①結(jié)構(gòu)相似，燃料不同③對環(huán)境污染?、荛L遠(yuǎn)看，成本低自蘇聯(lián)于1954建成世界上第一座核電站；至今已有30多個(gè)國家和地區(qū)的400多座核電站處在運(yùn)行之中。右圖列出2005年一些國家核電占各自總電力的百分率。核能的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)二、核能【辨析】【優(yōu)點(diǎn)】【應(yīng)用方向】對比火力發(fā)電站②消耗的“燃料”少①結(jié)構(gòu)相似，燃料不同③對環(huán)境核廢料核廢料具有放射性污染，因而建設(shè)使用核電站時(shí)必須采用可靠的防護(hù)措施，防止放射性物質(zhì)泄漏，避免造成放射性污染，以保證核電站的安全運(yùn)行。二、核能【缺點(diǎn)】【應(yīng)用方向】核廢料核廢料具有放射性污染，因而建設(shè)使用核電站時(shí)必二、核能【核意外1986年切爾諾貝利核能電廠，因?yàn)檫\(yùn)轉(zhuǎn)人員違法進(jìn)行極危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致爆炸。造成烏克蘭、白俄羅斯、蘇俄地區(qū)，至少有九百萬人受到輻射線影響，至今尚有數(shù)百萬人生活于污染區(qū)內(nèi)。白俄羅斯嬰兒出生率下降50%。蘇俄地區(qū)兒童淋巴癌上升28.5%。二、核能【缺點(diǎn)】【應(yīng)用方向】核意外1986年切爾諾貝利核二、核能【缺點(diǎn)】【應(yīng)用方向】三、太陽能【結(jié)構(gòu)特點(diǎn)】太陽是一顆恒星，與地球相距1.5億千米，太陽的直徑是地球直徑的109倍多。太陽每秒鐘照射到地球上的能量相當(dāng)于500萬噸煤。天文學(xué)家認(rèn)為，迄今為止，太陽照耀地球已有50億年，并且還會繼續(xù)照耀50億年。三、太陽能【結(jié)構(gòu)特點(diǎn)】太陽是一顆恒星，與

太陽內(nèi)部的溫度高達(dá)1千萬攝氏度以上，在那里就進(jìn)行著大規(guī)模的核聚變反應(yīng)。太陽輻射出的光和熱正是由聚變反應(yīng)釋放的核能轉(zhuǎn)化而來的。三、太陽能【產(chǎn)生本質(zhì)】太陽內(nèi)部的溫度高達(dá)1千萬攝氏度以上，在那里三、太陽能【

地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能等能源都是來源于太陽；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠(yuǎn)古以來貯存下來的太陽能。地球上除了核能、地?zé)崮芎统毕芷溆鄮缀醵紒碜蕴?。三、太陽能【能源之母】地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能等能①太陽能十分巨大，供應(yīng)時(shí)間長。②太陽能分布廣闊，獲取方便。③太陽能安全清潔，取之不盡，用之不竭。④利用太陽能不征收任何“稅”，經(jīng)濟(jì)劃算。地球上太陽能資源的分布與各地的緯度、海拔高度、地理狀況和氣候條件有關(guān)。因地而異，因時(shí)而變，這是開發(fā)太陽能面臨的主要問題。三、太陽能【利用優(yōu)勢】【開發(fā)難度】①太陽能十分巨大，供應(yīng)時(shí)間長。②太陽能分布廣闊，獲取方便。③①光熱轉(zhuǎn)換A、如何提高太陽能直接轉(zhuǎn)化內(nèi)能的效率？太陽能熱水器太陽灶三、太陽能【利用途徑】【思考】B、能進(jìn)一步開發(fā)利用這一內(nèi)能嗎？①光熱轉(zhuǎn)換A、如何提高太陽能直接轉(zhuǎn)化內(nèi)能的效率？太陽能熱水器【結(jié)構(gòu)組件】聚光裝置集熱裝置蓄熱裝置汽輪發(fā)電裝置①光熱轉(zhuǎn)換三、太陽能【利用途徑】太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)【結(jié)構(gòu)組件】聚光裝置集熱裝置①光熱轉(zhuǎn)換三、太陽能【工作原理】太陽能內(nèi)能機(jī)械能電能①光熱轉(zhuǎn)換三、太陽能【利用途徑】思考：太陽能能否直接轉(zhuǎn)化為電能呢？【工作原理】太陽能內(nèi)能機(jī)械能電能①光熱轉(zhuǎn)換三、太陽能【②光電轉(zhuǎn)換太陽能電池及原理1887年，赫茲（M.Hertz）首次發(fā)現(xiàn)的光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電壓。這種現(xiàn)象后來被稱為“光伏效應(yīng)”。光電轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了太陽能直接向電能的轉(zhuǎn)化，再通過蓄電池以化學(xué)能的方式儲存。三、太陽能【利用途徑】【總結(jié)】②光電轉(zhuǎn)換太陽能電池及原理1887年，赫茲（M.Her1954年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室制成了世界上第一個(gè)實(shí)用的太陽能電池，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于微波通訊基站、電臺、野外活動、高速公路、也可為無電山區(qū)、空間站提供電力。②光電轉(zhuǎn)換三、太陽能【利用途徑】1954年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室制成了世界上第一個(gè)實(shí)用的太陽能電池，③光化轉(zhuǎn)換光合作用是綠色植物利用葉綠素在可見光的照射下，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，并釋放出氧氣的生化過程。光化轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了太陽能直接向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化。三、太陽能【利用途徑】【總結(jié)】③光化轉(zhuǎn)換光合作用是綠色植物利用葉綠素在可見光的照射下，將二四、其他新能源植物及其加工產(chǎn)品貯存的能量?！旧镔|(zhì)能】四、其他新能源植物及其加工產(chǎn)品貯存的能量?！旧镔|(zhì)能】理想的可再生能源①可再生性②低污染性③廣泛的分布性①傳統(tǒng)方法是直接燃燒②合理有效轉(zhuǎn)換是發(fā)酵制沼氣四、其他新能源【生物質(zhì)能】【總結(jié)】【利用】生物質(zhì)能的優(yōu)越性。理想的可再生能源①可再生性②低污染性③廣泛的分布性①傳統(tǒng)方漲潮儲水池退潮水流方向水流方向儲水池潮汐發(fā)電是利用每天漲潮壓退潮造成的水位差，漲潮時(shí)將海水儲存起來，退潮后再將海水放出，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。四、其他新能源【潮汐能】漲潮儲水池退潮水流方向水流方向儲水池潮汐發(fā)電是利用每天漲潮四五、能量的轉(zhuǎn)化根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的順序講述能量轉(zhuǎn)化的故事。①在一定條件下,各種形式能都可以相互轉(zhuǎn)化②“消耗能量”“利用能量”“獲得能量”

的實(shí)質(zhì)是：能量相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程。①能不能不消耗能量就能持續(xù)利用能量呢？②能量的相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移是否遵循一定規(guī)律？【活動】【總結(jié)】【思考】五、能量的轉(zhuǎn)化根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的順序講述能量轉(zhuǎn)化的故事。①在一定不消耗能量而不斷利用能量做功的機(jī)器。永動機(jī)的想法起源于印度。五、能量的轉(zhuǎn)化【永動機(jī)】【研究歷史】泰斯尼爾斯亨內(nèi)考達(dá)芬奇所有永動機(jī)方案都無一例外地以失敗告終。1775年，法國科學(xué)院拒絕審理永動機(jī)?！窘Y(jié)果】不消耗能量而不斷利用能量做功的機(jī)器。永動機(jī)的想法起源于印度。能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。既然能量轉(zhuǎn)換遵循守恒定律，能不能利用能量相互循環(huán)轉(zhuǎn)換持續(xù)對外做功呢？五、能量的轉(zhuǎn)化【規(guī)律①】【思考】【解析】能量利用過程中總有一些內(nèi)能散失到空氣中無法自動轉(zhuǎn)化成其他能進(jìn)行再利用。【規(guī)律②】能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性。能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，既然能量轉(zhuǎn)換遵循守恒定律例、既然能量守恒，那么如何理解“能源危機(jī)”

的說法呢？例、目前世界各國都在提倡“低碳經(jīng)濟(jì)”和“可

持續(xù)發(fā)展”。說說你對這些名詞的理解，并

提出一些可行性方案。例、既然能量守恒，那么如何理解“能源危機(jī)”例、目前世界各國都/aikedu/aikedu能源和可持續(xù)發(fā)展課件一、能源利用與社會發(fā)展凡能夠提供能量的資源。

能源是人類社會發(fā)展進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)。能源、信息、材料一起構(gòu)成了現(xiàn)代文明的三大支柱。每一種新能源的開發(fā)利用和能源利用方式的變革都極大地促進(jìn)下生產(chǎn)力的發(fā)展，并引發(fā)社會變革，使人類文明前進(jìn)一大步。草、木材燃燒光能、內(nèi)能水、空氣流動機(jī)械、電能設(shè)備各種形式能電、熱、光【能源定義】一、能源利用與社會發(fā)展凡能夠提供能量的資源。能源是人距今約四五十萬年前。1火的利用一、能源利用與社會發(fā)展【利用簡史】距今約四五十萬年前。1火的利用一、能源利用與社會發(fā)展【利用簡18世紀(jì)蒸汽機(jī)發(fā)明后廣泛應(yīng)用。2化石能源利用一、能源利用與社會發(fā)展【利用簡史】18世紀(jì)蒸汽機(jī)發(fā)明后廣泛應(yīng)用。2化石能源利用一、能源利用與社19世紀(jì)發(fā)電機(jī)發(fā)明后開始普及。3電能的利用一、能源利用與社會發(fā)展【利用簡史】19世紀(jì)發(fā)電機(jī)發(fā)明后開始普及。3電能的利用一、能源利用與社會20世紀(jì)打開原子核結(jié)構(gòu)后的產(chǎn)物。4核能的發(fā)現(xiàn)一、能源利用與社會發(fā)展【利用簡史】20世紀(jì)打開原子核結(jié)構(gòu)后的產(chǎn)物。4核能的發(fā)現(xiàn)一、能源利用與社【一次能源】從自然界可以直接獲取的能源。

例：所有化石燃料、太陽能、風(fēng)能、水能、核能、

地?zé)崮?、潮汐能等。例：電能、煤氣等。【二次能源】從自然界不能直接獲取，需要消耗一次能源才能獲得的能源?！究稍偕茉础繌淖匀唤缈梢猿掷m(xù)獲取的能源。【不可再生能源】從自然界不能持續(xù)獲取的能源。例：太陽能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮堋⒊毕?。例：所有化石燃料、核燃料。①按能源的來源分②按一次能源的持續(xù)性分一、能源利用與社會發(fā)展【能源類型】【一次能源】從自然界可以直接獲取的能源。例：所有化石燃料、太【常規(guī)能源】已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和使用的能源。例：水能、煤炭、石油、天然氣【新能源】沒有大規(guī)模生產(chǎn)和使用的能源。例：太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋淠堋厩鍧嵞茉础繉Νh(huán)境污染很小的能源例：太陽能、水能、風(fēng)能、核能、地?zé)崮堋痉乔鍧嵞茉础繉Νh(huán)境污染很大的能源例：所有化石燃料③按能源的使用規(guī)模分④按能源的使用后果分一、能源利用與社會發(fā)展【能源類型】【常規(guī)能源】已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和使用的能源。例：水能、煤炭、石油例、日常生活中常用的能源有哪些?例、日常生活中常用的能源有哪些?例、下列能源中，屬于可再生能源的是（）

A.煤炭 B.石油C.風(fēng)能 D.核能例、人類社會的進(jìn)化發(fā)展過程，就是一部開發(fā)、利

用能源的歷史。四五十萬年前，

揭開了

人類利用能源的序幕；18世紀(jì)

的發(fā)明，

引發(fā)了世界性的工業(yè)革命；19世紀(jì)

的大量

使用，將人類社會推進(jìn)到現(xiàn)代文明時(shí)代；20世

紀(jì)初

的發(fā)現(xiàn)和利用，為人類的明天描繪

了燦爛的藍(lán)圖。例、下列能源中，屬于常規(guī)能源的是（）

A.天然氣 B.核能C.太陽能D.氫能例、下列能源中，屬于可再生能源的是（）例、人類社會的例、下圖所示為2005年各種能源在世界能源產(chǎn)量的份額比例，由此可知（）

A.天然氣是當(dāng)前世界的主要能源

B.煤炭在世界能源產(chǎn)量中略高與25％

C.核能發(fā)電站位居能源產(chǎn)量第3位

D.圖中能源都是不可再生能源例、下圖所示為2005年各種能源在世界能源產(chǎn)量的【解決途徑】②開發(fā)新能源。①提高能源的利用率。①常規(guī)能源儲量有限，開發(fā)不合理，浪費(fèi)嚴(yán)重。②人類社會發(fā)展對能源的需求日益增加。【現(xiàn)狀成因】我國能源供需緊張，制約社會發(fā)展。優(yōu)先開發(fā)利用核能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、氫能這六種新能源。一、能源利用與社會發(fā)展【能源現(xiàn)狀】【解決途徑】②開發(fā)新能源。①提高能源的利用率。①常規(guī)能源儲量二、核能1919年，英國盧瑟福用α粒子轟擊氮時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子。1932年，查德威克發(fā)現(xiàn)中子。1934年，意大利物理學(xué)家費(fèi)米用中子轟擊原子核，發(fā)現(xiàn)原子核分裂產(chǎn)生能量很強(qiáng)。因此獲38年諾貝爾物理獎。1905年，著名物理學(xué)家愛因斯坦發(fā)表了劃時(shí)代的論文《論運(yùn)動物體的電動力學(xué)》，提出了狹義相對論和著名的核動力公式Ｅ=mc２，為核能利用奠定了理論基礎(chǔ)?！景l(fā)現(xiàn)歷程】二、核能1919年，英國盧瑟福用α粒子轟擊氮時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子。19【重核裂變】1939年，費(fèi)米進(jìn)一步提出鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的概念。核能釋放方式①二、核能【開發(fā)應(yīng)用】即一個(gè)重核可裂變?yōu)閮蓚€(gè)中等質(zhì)量的核，從而獲得原子能?！局睾肆炎儭?939年，費(fèi)米進(jìn)一步提出鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的概念。核能釋當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的較輕原子核，在極高的溫度和極大的壓力下非?？拷鼤r(shí)，它們聚合在一起而形成一個(gè)較重的新原子核，同時(shí)釋放出更為巨大的能量。因?yàn)楹司圩儽仨氃跇O高的溫度約1億℃才會發(fā)生，所以也叫熱核反應(yīng)。如何利用好核反應(yīng)中產(chǎn)生的巨大能量呢？二、核能【開發(fā)應(yīng)用】核能釋放方式②【輕核聚變】【思考】當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的較輕原子核，在極高如何利【核武器研究】1939年9月1日，第二次世界大戰(zhàn)正式打響。1933年，愛因斯坦移居美國。1938年，費(fèi)米逃往美國。德國尚有普朗克、玻恩、海森堡、魏扎克、勞厄、哈恩、蓋革等核物理專家。1939年，愛因斯坦等科學(xué)家努力說服美國總統(tǒng)羅斯福搶

在德國之前抓緊研制原子彈。1940年，美國政府正式大量撥款，啟動“曼哈頓工程”。1943年1月－1945年7月，奧本海默主持原子彈研制。曼哈頓工程：動員50萬人，耗費(fèi)22億美元，占用全國三分之一的電力。二、核能【應(yīng)用方向】【核武器研究】1939年9月1日，第二次世界大戰(zhàn)正式打響。11945年7月16日第一顆原子彈試爆成功。二、核能【核武器研究】【應(yīng)用方向】1945年7月16日第一顆原子彈試爆成功。二、核能【核武器研1945年8月6日，鈾彈小男孩投到廣島；“小男孩”原子彈爆炸地點(diǎn)在廣島市中心偏西北處，爆炸威力相當(dāng)于１.8萬噸ＴＮＴ炸藥，頃刻間產(chǎn)生了30萬度的高溫，正處于爆炸中心的外科醫(yī)院所有的人和設(shè)施轉(zhuǎn)瞬就化為灰燼，距爆心半徑一千米范圍內(nèi)的花崗巖都融化了，時(shí)速高達(dá)五六十千米的強(qiáng)烈沖擊波將距爆心半徑三千米范圍內(nèi)的所有建筑物，幾乎全部摧毀！二、核能【核武器研究】【應(yīng)用方向】8月9日，钚彈胖子投在長崎。1945年8月6日，鈾彈小男孩投到廣島；“小男孩”原子彈爆炸在爆心附近，沒有留下任何人或物的痕跡，只是在地面上隱約殘留著如同人體外形的陰影，廣島全城遍地焦土死尸枕籍相連。市中心約12平方千米方圓幾乎被夷為平地，全市76,328幢建筑物中，44.8萬幢全部被毀，22117幢半毀，房屋損失達(dá)70％，日本官方統(tǒng)計(jì)當(dāng)場死亡和失蹤人數(shù)達(dá)78,150人，傷51,408人。加上后來因輻射、燒傷而死亡的人數(shù)總計(jì)246,726人。二、核能【核武器研究】【應(yīng)用方向】在爆心附近，沒有留下任何人二、核能【核武器研究】【應(yīng)用方向】核軍備競賽

盟國冷戰(zhàn)開始1945年8月，斯大林下令抓緊研制原子彈。1949年8月，蘇聯(lián)成功地進(jìn)行了核實(shí)驗(yàn)。1952年10月3日，英國研制成功原子彈。1960年2月13日，法國研制成功核彈。1964年10月16日，中國試爆成功原子彈。如何有效地控制核能，安全和平利用核能呢？1952年11月1日，美國試爆第一顆氫彈。1953年8月，蘇聯(lián)研制氫彈成功。1967年6月17日，中國試爆成功氫彈。原子彈核裂變，氫彈核聚變二、核能【核武器研究】【應(yīng)用方向】【思考】核軍備競賽盟國冷戰(zhàn)開始1945年8月，斯大林下令抓緊研1954年，蘇聯(lián)建成第一座小型原子能電站?！竞穗娬窘ㄔO(shè)】1942年費(fèi)米在芝加哥研制核反應(yīng)堆。1956年，英國建成第一座小型原子能電站。1957年，美國建成第一座小型原子能電站。核反應(yīng)堆：

通過受控核裂變反應(yīng)獲得核能的裝置，可控制裂變過程中產(chǎn)生的中子數(shù)等于各種過程消耗的中子數(shù),以形成穩(wěn)定的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度和可控的核能輸出。二、核能【應(yīng)用方向】1954年，蘇聯(lián)建成第一座小型原子能電站?！竞穗娬窘ㄔO(shè)】19結(jié)構(gòu)和工作原理二、核能【應(yīng)用方向】【核電站建設(shè)】第一回路：先用泵把水壓入核反應(yīng)堆，在那里獲得核裂變釋放的核能，水被加熱，內(nèi)能增加，然后進(jìn)入熱交換器，在那里把熱量傳遞給第二回路中的水，再被泵壓回反應(yīng)堆重新被加熱。第二回路：在熱交換器內(nèi)，水被加熱成高溫高壓蒸汽后，進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)先把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，再獲得電能。做功后的蒸汽內(nèi)能都減少了，它將進(jìn)入冷凝器冷卻成水，再由泵壓回?zé)峤粨Q器重新加熱成高壓蒸汽。結(jié)構(gòu)和工作原理二、核能【應(yīng)用方向】【核電站建設(shè)】第一回路：先1991年,中國建成第一座自主研制的核電站。秦山核電站田灣核電站三門核電站大亞灣核電站二、核能【應(yīng)用方向】【核電站建設(shè)】1991年,中國建成第一座自主研制的核電站。秦山核電站田灣核受控核聚變現(xiàn)狀與發(fā)展中國、日本、韓國、俄羅斯、美國和歐盟6大ITER成員國2005年6月28日在莫斯科敲定法國的卡達(dá)拉舍為反應(yīng)堆建設(shè)地，這一為期30年共計(jì)投資將超過100億歐元的國際超大型科學(xué)合作項(xiàng)目很快就將正式啟動。“ITER”組織

——拉丁文“道路”之意該計(jì)劃旨在建立世界上第一個(gè)受控?zé)岷司圩儗?shí)驗(yàn)反應(yīng)堆，規(guī)?？膳c未來實(shí)用聚變反應(yīng)堆相仿，用以解決建設(shè)核聚變電站的關(guān)鍵技術(shù)問題。二、核能【應(yīng)用方向】【核電站建設(shè)】受控核聚變現(xiàn)狀與發(fā)展中國、日本、韓國、俄羅斯、美國和“ITE對比火力發(fā)電站②消耗的“燃料”少①結(jié)構(gòu)相似，燃料不同③對環(huán)境污染?、荛L遠(yuǎn)看，成本低自蘇聯(lián)于1954建成世界上第一座核電站；至今已有30多個(gè)國家和地區(qū)的400多座核電站處在運(yùn)行之中。右圖列出2005年一些國家核電占各自總電力的百分率。核能的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)二、核能【辨析】【優(yōu)點(diǎn)】【應(yīng)用方向】對比火力發(fā)電站②消耗的“燃料”少①結(jié)構(gòu)相似，燃料不同③對環(huán)境核廢料核廢料具有放射性污染，因而建設(shè)使用核電站時(shí)必須采用可靠的防護(hù)措施，防止放射性物質(zhì)泄漏，避免造成放射性污染，以保證核電站的安全運(yùn)行。二、核能【缺點(diǎn)】【應(yīng)用方向】核廢料核廢料具有放射性污染，因而建設(shè)使用核電站時(shí)必二、核能【核意外1986年切爾諾貝利核能電廠，因?yàn)檫\(yùn)轉(zhuǎn)人員違法進(jìn)行極危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致爆炸。造成烏克蘭、白俄羅斯、蘇俄地區(qū)，至少有九百萬人受到輻射線影響，至今尚有數(shù)百萬人生活于污染區(qū)內(nèi)。白俄羅斯嬰兒出生率下降50%。蘇俄地區(qū)兒童淋巴癌上升28.5%。二、核能【缺點(diǎn)】【應(yīng)用方向】核意外1986年切爾諾貝利核二、核能【缺點(diǎn)】【應(yīng)用方向】三、太陽能【結(jié)構(gòu)特點(diǎn)】太陽是一顆恒星，與地球相距1.5億千米，太陽的直徑是地球直徑的109倍多。太陽每秒鐘照射到地球上的能量相當(dāng)于500萬噸煤。天文學(xué)家認(rèn)為，迄今為止，太陽照耀地球已有50億年，并且還會繼續(xù)照耀50億年。三、太陽能【結(jié)構(gòu)特點(diǎn)】太陽是一顆恒星，與

太陽內(nèi)部的溫度高達(dá)1千萬攝氏度以上，在那里就進(jìn)行著大規(guī)模的核聚變反應(yīng)。太陽輻射出的光和熱正是由聚變反應(yīng)釋放的核能轉(zhuǎn)化而來的。三、太陽能【產(chǎn)生本質(zhì)】太陽內(nèi)部的溫度高達(dá)1千萬攝氏度以上，在那里三、太陽能【

地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能等能源都是來源于太陽；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠(yuǎn)古以來貯存下來的太陽能。地球上除了核能、地?zé)崮芎统毕芷溆鄮缀醵紒碜蕴?。三、太陽能【能源之母】地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能等能①太陽能十分巨大，供應(yīng)時(shí)間長。②太陽能分布廣闊，獲取方便。③太陽能安全清潔，取之不盡，用之不竭。④利用太陽能不征收任何“稅”，經(jīng)濟(jì)劃算。地球上太陽能資源的分布與各地的緯度、海拔高度、地理狀況和氣候條件有關(guān)。因地而異，因時(shí)而變，這是開發(fā)太陽能面臨的主要問題。三、太陽能【利用優(yōu)勢】【開發(fā)難度】①太陽能十分巨大，供應(yīng)時(shí)間長。②太陽能分布廣闊，獲取方便。③①光熱轉(zhuǎn)換A、如何提高太陽能直接轉(zhuǎn)化內(nèi)能的效率？太陽能熱水器太陽灶三、太陽能【利用途徑】【思考】B、能進(jìn)一步開發(fā)利用這一內(nèi)能嗎？①光熱轉(zhuǎn)換A、如何提高太陽能直接轉(zhuǎn)化內(nèi)能的效率？太陽能熱水器【結(jié)構(gòu)組件】聚光裝置集熱裝置蓄熱裝置汽輪發(fā)電裝置①光熱轉(zhuǎn)換三、太陽能【利用途徑】太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)【結(jié)構(gòu)組件】聚光裝置集熱裝置①光熱轉(zhuǎn)換三、太陽能【工作原理】太陽能內(nèi)能機(jī)械能電能①光熱轉(zhuǎn)換三、太陽能【利用途徑】思考：太陽能能否直接轉(zhuǎn)化為電能呢？【工作原理】太陽能內(nèi)能機(jī)械能電能①光熱轉(zhuǎn)換三、太陽能