能源的利用與社會(huì)發(fā)展

能源的利用與社會(huì)發(fā)展第1頁(yè)/共30頁(yè)一、人類開(kāi)發(fā)利用能源的歷史1、早在四五十萬(wàn)年前，人類學(xué)會(huì)摩擦取火

機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

2、人類學(xué)會(huì)了利用蓄力、風(fēng)力和水力來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械、驅(qū)動(dòng)車船。

機(jī)械能中的勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程（尚未沖破機(jī)械運(yùn)動(dòng)的界限）3、在蒸汽機(jī)發(fā)明之前，人類的認(rèn)識(shí)還只停留在機(jī)械運(yùn)動(dòng)的范圍內(nèi)，到了18世紀(jì)蒸汽機(jī)發(fā)明之后，才真正完成了熱（內(nèi)能）與機(jī)械運(yùn)動(dòng)（機(jī)械能）相互轉(zhuǎn)化的辨證過(guò)程。第2頁(yè)/共30頁(yè)4、18世紀(jì)，意大利人伏打發(fā)明了電池。

化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化5、人們利用伏打電流，進(jìn)行水和硫酸銅溶液的電解，發(fā)現(xiàn)了電的化學(xué)效應(yīng)。電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化6、19世紀(jì)20年代初，人們發(fā)現(xiàn)了溫差電偶和電流通過(guò)導(dǎo)線發(fā)熱的現(xiàn)象。

電能和熱能的相互轉(zhuǎn)化7、1820年，丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)電能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化8、1831年，英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了感應(yīng)電流。機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)化第3頁(yè)/共30頁(yè)能源的分類按轉(zhuǎn)換和傳遞分按能源的性質(zhì)分按利用技術(shù)狀況按對(duì)環(huán)境污染情況概況分一次能源二次能源可再生能源不可再生能源常規(guī)能源新能源清潔能源非清潔能源第4頁(yè)/共30頁(yè)三、評(píng)價(jià)示例：1、下列能源中，屬于可再生能源的是（無(wú)解）A、煤B、石油C、氫氣D、天然氣2、說(shuō)出下列過(guò)程中，能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移情況（1）人曬太陽(yáng)感到暖和（2）電烙鐵通電發(fā)熱（3）燒開(kāi)的水將壺蓋頂起來(lái)（4）一杯水慢慢變涼第5頁(yè)/共30頁(yè)3、人類社會(huì)的進(jìn)化發(fā)展過(guò)程就是一部開(kāi)發(fā)、利用能源的歷史．四五十萬(wàn)年前，_________揭開(kāi)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(huì)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)圖火的利用蒸汽機(jī)電能核能第6頁(yè)/共30頁(yè)§18、2核能第7頁(yè)/共30頁(yè)盧瑟福大膽假設(shè)——?jiǎng)?chuàng)造性的思維

在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外的空間運(yùn)動(dòng)。

原子核的發(fā)現(xiàn)意義重大，開(kāi)辟了原子核物理的新領(lǐng)域，盧瑟福被人們尊稱為原子核物理之父。第8頁(yè)/共30頁(yè)原子直徑數(shù)量級(jí)10–10m原子核直徑數(shù)量級(jí)10–15m原子核直徑是原子直徑的十萬(wàn)分之一原子、原子核的大小原子內(nèi)部十分空虛原子半徑100米大球原子核球中心1毫米沙粒第9頁(yè)/共30頁(yè)核力中子質(zhì)子原子核示意圖１、質(zhì)子之間由于電荷存在很大的相互排斥的斥力。但質(zhì)子之間也有引力。２、質(zhì)子和中子之間存在強(qiáng)大的吸引力。３、原子核的結(jié)構(gòu)是非常牢固的。核子以什么力結(jié)合成原子核？第10頁(yè)/共30頁(yè)核力：使核子結(jié)合在一起的強(qiáng)相互作用

核力是只在2.0×10－15m距離內(nèi)起作用的短程強(qiáng)相互作用力。由于核子的大小約為0.8×10－15m，故只有相鄰的核子之間才有核力作用。

中子質(zhì)子原子核示意圖第11頁(yè)/共30頁(yè)

物理學(xué)中把重核分裂成質(zhì)量較小的核，釋放核能的反應(yīng)叫做裂變．把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，釋放出核能的反應(yīng)叫做聚變．〓聚變〓裂變裂變和聚變獲取核能的兩條途徑：第12頁(yè)/共30頁(yè)1939年12月，德國(guó)物理學(xué)家哈恩和他的助手斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)，用中子轟擊鈾核時(shí)，鈾核發(fā)生了裂變，釋放出的中子又引起了其他鈾核的裂變，也就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)．鈾核的裂變鈾核裂變時(shí)總要同時(shí)放出2~3個(gè)中子，如果這些中子再引起其他鈾核裂變，就可使裂變反應(yīng)不斷地進(jìn)行下去，這種反應(yīng)叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。第13頁(yè)/共30頁(yè)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的模擬用多米諾骨牌模擬鏈?zhǔn)椒磻?yīng)．觀察：如圖18—4所示，將15塊多米諾骨牌排成一個(gè)三角形．將第一塊多米諾骨牌推倒，使它倒向第二排的多米諾骨牌，觀察所發(fā)生的現(xiàn)象．第14頁(yè)/共30頁(yè)中國(guó)第一顆原子彈爆炸蘑菇云發(fā)展圖原子彈第15頁(yè)/共30頁(yè)美國(guó)原子彈突襲廣島和長(zhǎng)崎造成了巨大的毀傷．在長(zhǎng)崎投擲的原子彈爆炸后形成的蘑菇狀云團(tuán)，爆炸產(chǎn)生的氣流、煙塵直沖云天，高達(dá)12英里多．廣島市區(qū)80%的建筑化為灰燼，64000人喪生，72000人受傷，傷亡總?cè)藬?shù)占全市總?cè)丝诘?3%．長(zhǎng)崎市60%的建筑物被摧毀，傷亡86000人，占全市37%．原子彈閱讀P103第16頁(yè)/共30頁(yè)

原子彈爆炸時(shí)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度是無(wú)法控制的．為了用人工方法控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，使核能比較平穩(wěn)地釋放出來(lái)，人們制成了核反應(yīng)堆．核反應(yīng)堆

閱讀P104第17頁(yè)/共30頁(yè)第18頁(yè)/共30頁(yè)優(yōu)點(diǎn)：污染小、可采儲(chǔ)量大、比較經(jīng)濟(jì)缺點(diǎn)：一旦核泄露會(huì)造成嚴(yán)重污染、核廢料處理困難核能發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)核電站主要有核反應(yīng)堆、熱交換器、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組成核能發(fā)電和火力發(fā)電的區(qū)別前者用核燃料，后者用化石燃料第19頁(yè)/共30頁(yè)核聚變核聚變條件：極高的溫度和壓強(qiáng)——熱核反應(yīng)解釋太陽(yáng)發(fā)出的巨大能量——P88核聚變核能的優(yōu)點(diǎn)——P88人類不能控制核聚變第20頁(yè)/共30頁(yè)§18、3太陽(yáng)能第21頁(yè)/共30頁(yè)第22頁(yè)/共30頁(yè)能源分類一次能源常規(guī)能源不可再生二次能源：汽油、焦碳、煤氣、蒸汽、電能等石油、煤天然氣生物質(zhì)能水能可再生新能源不可再生：核能與原子核反應(yīng)有關(guān)可再生太陽(yáng)能風(fēng)能海洋能地?zé)岢毕懿ɡ四軄?lái)自太陽(yáng)輻射第23頁(yè)/共30頁(yè)第24頁(yè)/共30頁(yè)三種利用太陽(yáng)能的方式閱讀P105第25頁(yè)/共30頁(yè)第26頁(yè)/共30頁(yè)第27頁(yè)/共30頁(yè)§18、4

能量轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律§18、5能源與可持續(xù)發(fā)展第28頁(yè)/共30頁(yè)請(qǐng)你舉例說(shuō)明能量是可以轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的？永動(dòng)機(jī)——沒(méi)