【PPT課件】能源的開發(fā)和利用-物理-初中

第二十章能源、材料與社會能源的開發(fā)和利用能源與社會天然氣燒水汽車行駛(汽油)太陽能熱水器化學能內(nèi)能內(nèi)能機械能太陽能內(nèi)能能源:產(chǎn)生能量供人類使用的物質(zhì)資源。能源與社會像太陽能、風能、水能、地熱能、潮汐能等這類可以長期提供或可以再生的能源屬于可再生能源。像煤、石油、天燃氣、核能、鈾礦這類化石或礦物能源，一旦消耗就很難再生的能源屬于不可再生能源。我們利用的電能，無法從自然界直接獲取，而是通過一次能源的消耗才能得到，稱為二次能源。化石能源、太陽能、風能、地化石能源、太陽能、風能、地熱能、核能和潮汐能等可以直接從自然界獲取的能源，稱為一次能源。熱能、核能和潮汐能等可以直接從自然界獲取的能源，稱為一次能源。我們利用的電能，無法從自然界直接獲取，而是通過一次能源的消耗才能得到，稱為二次能源。根據(jù)能源獲取方式的不同煤、石油、天然氣、太陽能、風能、地熱能、核能和潮汐能等可以直接從自然界獲取的能源，稱為一次能源。我們利用的電能、汽油、柴油等，無法從自然界直接獲取，而是通過一次能源的消耗才能得到，稱為二次能源。能源與社會能源與社會人類利用能源的歷程柴薪時代能源與社會煤炭時期“工業(yè)糧食”蒸汽機車蒸汽輪船能源與社會石油時期“工業(yè)的血液”、液體黃金化石能源、太陽能、風能、地化石能源、太陽能、風能、地熱能、核能和潮汐能等可以直接從自然界獲取的能源，稱為一次能源。熱能、核能和潮汐能等可以直接從自然界獲取的能源，稱為一次能源。我們利用的電能，無法從自然界直接獲取，而是通過一次能源的消耗才能得到，稱為二次能源。煤、石油、天然氣是千百萬年前埋在地下的動、植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的，所以稱為化石能源。這三種能源是當今世界一次能源的三大支柱。能源與社會第二次工業(yè)革命能源與社會電燈能源與環(huán)境煤石油天然氣所含元素C、H、S、N等C、H、S、N等C、H等開發(fā)新能源-太陽能太陽：太陽距地球1.5億千米，直徑大約是地球的110倍，體積是地球的130萬倍，質(zhì)量是地球的33萬倍，核心溫度高達1500萬攝氏度。在太陽內(nèi)部在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，釋放

出巨大的核能。太陽核心每時每刻都在發(fā)生氫彈爆炸，

太陽就像一個巨大的“核能火爐”。太陽內(nèi)部在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，釋放出巨大的核能。太陽核心每時每刻都在發(fā)生氫彈爆炸，太陽就像一個巨大的“核能火爐”。

開發(fā)新能源-太陽能化石能源的形成：遠古時期的植物通過光合作用將太陽能轉化為生物體內(nèi)的化學能。經(jīng)過地殼的不斷運動，死后的動植物軀體埋在地下和海底。經(jīng)過幾百萬年的復雜變化，變成了煤、石油、天然氣。陽內(nèi)部今天我們開采化石燃料，實際上是在開采上億年前地球接收的太陽能。。在太陽內(nèi)部地球吸收、利用太陽能的四個主要渠道1.被植物微生物直接吸收2.使大氣、水升騰循環(huán)3.被海洋吸收4.直接利用

開發(fā)新能源-太陽能1.太陽能開發(fā)新能源-太陽能太陽能內(nèi)能(1)光熱轉化：用集熱器收集陽光中的能量來加熱水等物質(zhì)。熱水冷水水箱集熱器太陽光熱水器的原理開發(fā)新能源-太陽能開發(fā)新能源-太陽能太陽能電能(2)光電轉化：太陽能電池可以將太陽能轉變?yōu)殡娔?；在航空、航天、交通、通信等領域中有較為廣泛的應用。開發(fā)新能源-太陽能世界上最大的太陽能發(fā)電站；凡帕太陽能發(fā)電站。太陽能熱發(fā)電電站

集熱塔加熱水，通過水蒸氣推動汽輪機發(fā)電定日鏡追著太陽轉，反射陽光開發(fā)新能源-太陽能能源易獲取不排放CO2能源量大可持續(xù)性強能源分散受自然條件限制轉化效率低成本較高太陽能技術的優(yōu)缺點開發(fā)新能源-太陽能

開發(fā)新能源-核能核能：質(zhì)子和中子依靠強大的核力緊密地結合在一起。要使它們分裂或結合都是極其困難的。質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的原子核相互結合時，就有可能釋放出驚人的能量，這就是核能。

1．發(fā)生裂變的條件開發(fā)新能源-核能1938年，科學家用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾235原子核，使其發(fā)生了裂變。發(fā)現(xiàn)：鈾原子核在中子的轟擊下會產(chǎn)生裂變反應。每一個鈾原子核的裂變除了要產(chǎn)生大量的熱量以外，還要產(chǎn)生2到3個以上的中子。

1kg鈾全部裂變，釋放的能量超過2000t煤完全燃燒時釋放的能量。用中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，放出能量。外界中子停止轟擊，裂變也就停止了。怎樣才能讓裂變繼續(xù)下去呢？核裂變那么，地球上的能源是否是無盡的呢？

2．鏈式反應

開發(fā)新能源-核能思考：將火柴搭成左下圖所示結構，點燃第一根火柴后，會發(fā)生什么？如果放在一起的鈾超過了一定質(zhì)量，就會發(fā)生劇烈的核反應。一個鈾原子核分裂出2至3個中子，這2至3個中子又要去轟擊2至3個鈾原子，使這些鈾原子核也發(fā)生裂變，如此下去，就會產(chǎn)生系列化的越來越劇烈的反應。這種核反應被稱為鏈式反應。開發(fā)新能源鏈式反應

開發(fā)新能源-核能鏈式反應如果不加以控制，大量原子核就在一瞬間發(fā)生裂變。釋放出極大的能量。在人類實現(xiàn)可控核裂變大約三年后，即1945年，利用不加控制的核裂變制造的毀滅性武器——原子彈在日本爆炸了。1964年10月16日,中國第一顆原子彈在羅布泊爆炸成功。

3．核電站利用核能發(fā)電開發(fā)新能源-核能

核電站的核心設備是核反應堆。核反應堆是原子核發(fā)生鏈式反應的場所。

1942年，人類利用核反應堆第一次實現(xiàn)了可控制的鈾核裂變。目前，全世界已經(jīng)建成了幾百座核電站，核電發(fā)電量接近全球發(fā)電量的1/5。

氘氚氦核中子能量聚變開發(fā)新能源-核能將質(zhì)量較小的原子核結合起來，也會釋放出巨大的核能。氘核與氚核在超高溫下結合形成氦核和一個中子，能釋放大量核能。這一過程就是核聚變。

開發(fā)新能源-核能氘核和氚核都屬于氫核的一種。大量氫核的聚變，可以在瞬間釋放驚人的能量。氫彈利用的就是核聚變瞬間釋放的能量?？煽睾司圩兩形磳崿F(xiàn)，海水中蘊藏著豐富的氘核，科學家預言，通過可控核聚變來利用核能，將有望徹底解決人類能源問題。原理：利用漲潮退潮的水位差來發(fā)電。開發(fā)新能源-潮汐能

潮汐電站開發(fā)新能源-潮汐能月球、太陽對地球的引力作用產(chǎn)生了潮汐。每天，漲潮與落潮蘊藏著巨大的能量，這種能量可以用來發(fā)電。漲潮時：潮水從導流管流入水庫的同時推動水輪機轉動，水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。隨著潮水的不斷涌入，水庫水位逐漸上漲，儲存能量。開發(fā)新能源-風能風具有很大的能量。人們很早就學會了利用風能，行船、抽水、磨谷……風能還可以用來發(fā)電。新疆達板城風電廠是中國第一個大型風電廠,也是亞洲最大的風力發(fā)電站。開發(fā)新能源-地熱能2017年5月，我國率先成功試采了可燃冰，在新能源利用上又飛躍了一步，沒過多久，又一個捷報傳來，科學家在青海共和盆地首次鉆獲了236度的高溫干熱巖。這次儲量可是相當于17萬億噸煤，是石油的幾十倍，可用4000年。這一突破，或許將改變能源利用的版圖。課堂小結像太陽能、風能、水能、地熱能、潮汐能等這類可以長期提供或可以再生的能源屬于可再生能源。像煤、石油、天燃氣、核能、鈾礦這類化石或礦物能源，一旦消耗就很難再生的能源屬于不可再生能源。人類利用能源的歷程：柴新時期-煤炭時期-石油時期-多元化時期新能源：太陽能、核能、地熱能、潮汐能、風能核能：核裂變（原子彈、核電站）核聚變（氫彈）開發(fā)新能源-地熱能2017年5月，我國率先成功試采了可燃冰，在新能源利用上又飛躍了一步，沒過多久，又一個捷報傳來，科學家在青海共和盆地首次鉆獲了236度的高溫干熱巖。這次儲量可是相當于17萬億噸煤，是石油的幾十倍，可用4000年。這一突破，改變了能源利用的版圖。1.自然界有些能源一旦消耗就很難再生，因此我們

要節(jié)約能源.下列能源屬于不可再生能源的是

（）A.石油B.風能C.水能D.太陽能人類在能量轉化方面最早的“技術革命”是

；

的發(fā)明是人類利用能量的里程碑。隨堂練習3.下列能源中屬于可再生能源的是（）

A.煤B.石油C.天然氣D.太陽能D4.“PM2.5”是指大氣中直徑小于或等于2.5μm的顆粒物，吸入人體后會對人體造成危害．我們國家現(xiàn)在已經(jīng)開始對PM2.5進行檢測，防止空氣污染．下列能源中廣泛使用會造成空氣污染的是（

）

A.