九年级物理第22章能源与可持续发展全章课件精编版

1、 第第2222章章 能源与可持续发展能源与可持续发展 3 本章结构本章结构 22.122.1能源；能源； 22.222.2核能；核能； 22.322.3太阳能；太阳能； 22.422.4能源与可持续发展能源与可持续发展 第一节第一节 能源能源 能源家族能源家族 v能源能源 v化石能源化石能源 v一次能源和二次能源一次能源和二次能源 v可再生能源和不可再生能源可再生能源和不可再生能源 什么是能源? v像煤、天然气、汽油、水流、像煤、天然气、汽油、水流、 风、电、太阳光等能够提供能风、电、太阳光等能够提供能 量的物质资源，我们把它们都量的物质资源，我们把它们都 叫做叫做能源能源. （一）能源家族（

2、一）能源家族 1 1、按能源的产生方式可分为：、按能源的产生方式可分为： 一次能源：一次能源：可以从自然界可以从自然界直接直接获得。如：化石能耗、风获得。如：化石能耗、风 能、太阳能、地热能、核能能、太阳能、地热能、核能 二次能源：二次能源：无法从自然界直接获得，必须通过一次能源无法从自然界直接获得，必须通过一次能源 的消耗才能得到。如：电能、汽油、电能、煤气、焦碳、的消耗才能得到。如：电能、汽油、电能、煤气、焦碳、 激光、沼气等激光、沼气等 2 2、按能源是否可再生分为：、按能源是否可再生分为： 不可再生能源：不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充。如不可能在短期内从自然界得到补充。如

3、 煤、石油、天然气、核能煤、石油、天然气、核能 可再生能源：可再生能源：可以在自然界源源不断的得到。如：水的可以在自然界源源不断的得到。如：水的 动能、风能、太阳能生物质能。动能、风能、太阳能生物质能。 3 3、化石能源：化石能源：千百万年前埋在地下的动植物经过漫长千百万年前埋在地下的动植物经过漫长 的地质年代形成的能源。如：煤、石油、天然气。的地质年代形成的能源。如：煤、石油、天然气。 4 4、生物质能：生物质能：由生命物质提供的能量。由生命物质提供的能量。 第二节第二节 核核 能能 v我国用了短短我国用了短短4 4年时间完成了原子弹的年时间完成了原子弹的 研制工作，并于研制工作，并于196

4、41964年年1010月月1616日成功日成功 地爆炸了第一颗地爆炸了第一颗原子弹原子弹. . v19671967年年6 6月月1717日又成功地爆炸了第一颗日又成功地爆炸了第一颗 氢弹氢弹，完成了其他国家要十几年或几，完成了其他国家要十几年或几 十年才完成的工作十年才完成的工作. . 核能核能 v原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威 力呢？力呢？ v因为它们都利用了因为它们都利用了核能核能. . v化学能化学能是在分子发生变化时放出的能量是在分子发生变化时放出的能量 v核能核能是在原子核发生变化时放出的能量是在原子核发生变化时放出的能量. . 原子结构示意图原

5、子结构示意图 v一切物质由分子组成，一切物质由分子组成， 分子又由原子组成。原分子又由原子组成。原 子又有居于原子中心的子又有居于原子中心的 原子核和核外电子组成，原子核和核外电子组成， 原子核由质子和中子组原子核由质子和中子组 成。质子带正电荷，电成。质子带正电荷，电 子带负电荷，中子不带子带负电荷，中子不带 电。电。 物理物理新课标（新课标（RJRJ） 1 1、核能：核、核能：核 和核和核 是获得核是获得核 能的两种主要形式。能的两种主要形式。 2 2、核裂变、核裂变 聚变聚变 裂变 物理物理新课标（新课标（RJRJ） 用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。用中子轰击铀核，铀核才能发

6、生裂变，放出能量。 实验表明，铀核裂变时，还同时放出实验表明，铀核裂变时，还同时放出2 23 3个中子，放个中子，放 出的中子又可以轰击其他铀核，使它们也发生裂变。出的中子又可以轰击其他铀核，使它们也发生裂变。 这样，裂变将不断地自行继续下去，这种现象叫这样，裂变将不断地自行继续下去，这种现象叫 。 原子弹与核反应堆原子弹与核反应堆 原子弹原子弹 对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会放出巨大的对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会放出巨大的 核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的 核反应核反应 堆堆 控制链式反应的速度，使

7、核能慢慢地平稳释放出来，便于和平控制链式反应的速度，使核能慢慢地平稳释放出来，便于和平 利用。能够缓慢、平稳地释放核能的装置，叫做核利用。能够缓慢、平稳地释放核能的装置，叫做核 ，用于核能发电，用于核能发电 反应堆反应堆 链式反应链式反应 我国我国 第一颗原子弹第一颗原子弹 3、聚变又叫热核反应、聚变又叫热核反应 v一个氘核和一个氚核发生聚变反应结合成氦核时，要一个氘核和一个氚核发生聚变反应结合成氦核时，要 放出一个中子，并释放出核能放出一个中子，并释放出核能. . v一定质量的氘核和氚核聚变时放出的能量要比等量的一定质量的氘核和氚核聚变时放出的能量要比等量的 铀核裂变时放出的能量大几倍铀核裂

8、变时放出的能量大几倍. . v聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生，因此聚聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生，因此聚 变又叫热核反应变又叫热核反应. . v自然界中，太阳内部的温度高达摄氏自然界中，太阳内部的温度高达摄氏1 1千万度以上，在千万度以上，在 那里就进行着大规模的聚变反应那里就进行着大规模的聚变反应. .太阳辐射出的光和热，太阳辐射出的光和热， 正是由聚变反应释放的核能转化而来的正是由聚变反应释放的核能转化而来的. .可以说，地球可以说，地球 上的人类每天都享用着聚变释放出的能量上的人类每天都享用着聚变释放出的能量. . v氢弹就是利用氢核聚变制成的。氢弹是一种比原子弹氢弹就

9、是利用氢核聚变制成的。氢弹是一种比原子弹 威力更为巨大的核武器。威力更为巨大的核武器。 聚聚 变变 在氢弹里面包含了一颗原子弹，利用原子弹引爆的能在氢弹里面包含了一颗原子弹，利用原子弹引爆的能 量，将氘（重氢）和氚融合成氦分子，然后将过程中量，将氘（重氢）和氚融合成氦分子，然后将过程中 微量的质量损失转化成庞大的能量微量的质量损失转化成庞大的能量 我国 第一颗氢弹 原子弹 核能的和平利用核能的和平利用:核反应堆和核电站核反应堆和核电站 我国大陆已建成我国大陆已建成: 浙江浙江秦山秦山、广东、广东 大亚湾大亚湾和和岭澳岭澳 建设中建设中: 江苏江苏田湾田湾 第三节第三节 太阳能太阳能 太太 阳阳

10、 能能 太阳能的利用太阳能的利用 光光-热转换热转换 光光-电转换电转换光光-化学转换化学转换 v1 1、太阳能：、太阳能：在太阳内部，氢原子核在超高温下在太阳内部，氢原子核在超高温下 发生发生聚变聚变，释放出巨大的核能。，释放出巨大的核能。 v2 2、利用太阳能的方式、利用太阳能的方式 v间接利用：间接利用：化石能源化石能源 v直接利用：直接利用：a a集热集热b b太阳能电池太阳能电池 (1)(1)利用太阳能的四个渠道利用太阳能的四个渠道 通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起 来，再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃来，再以草木、沼气、煤、石油、天然

11、气等燃 料的形式释放出来。料的形式释放出来。 物理物理新课标（新课标（RJRJ） 第第22章能源与可持续发展章能源与可持续发展 回眸教材析知识回眸教材析知识 通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、 波浪、海流等释放出来。波浪、海流等释放出来。 被海洋吸收，成为海洋内能。被海洋吸收，成为海洋内能。 被人们直接利用，如太阳能热水器等。被人们直接利用，如太阳能热水器等。 (2)(2)直接利用太阳能的两种方式直接利用太阳能的两种方式 将太阳能直接转化成内能，如：太阳能热水器等。将太阳能直接转化成内能，如：太阳能热水器等。 将太阳能直接转化成电能，如：太阳能

12、电池等。将太阳能直接转化成电能，如：太阳能电池等。 太阳能的特点太阳能的特点 1、普遍、普遍 2、清洁无污染、清洁无污染 3、可长期持续利用、可长期持续利用 4、能量巨大、能量巨大 物理物理新课标（新课标（RJRJ） 兔子吃草兔子吃草 草草 狼狼吃兔子吃兔子 太阳太阳 太阳能太阳能 草的能量草的能量 兔子的能量兔子的能量 狼狼或其他动物能量或其他动物能量 光合作用光合作用 兔子吃草兔子吃草 狼狼或其他动物吃兔或其他动物吃兔 人工取火人工取火蒸汽机蒸汽机核能核能 第一次第一次 第二次第二次第三次第三次 以柴薪为燃料以柴薪为燃料化石燃料化石燃料铀铀 一万年一万年二百年二百年 几十年几十年 发电机发

13、电机输电输电 电灯电灯 电扇电扇 空调空调 电车电车 电力机车电力机车 电能的优点：便于输送和转化电能的优点：便于输送和转化 物理物理新课标（新课标（RJRJ） 开发新能源和能源利用中的主要污染开发新能源和能源利用中的主要污染 在开采和使用化石能源时，会排放二氧在开采和使用化石能源时，会排放二氧 化碳、二氧化硫、氮氧化物以及磷、氟、汞、化碳、二氧化硫、氮氧化物以及磷、氟、汞、 砷、铅等有害物质和粉尘等，这些有害物质砷、铅等有害物质和粉尘等，这些有害物质 造成的危害主要有造成的危害主要有 效应、酸雨和对人效应、酸雨和对人 体的直接伤害等。体的直接伤害等。 温室温室 问题问题1、豆子的生长是否可逆

14、？电影技术、豆子的生长是否可逆？电影技术 能否做到？能否做到？ 问题问题2、你能否再举一例？、你能否再举一例？ 问题问题3、火炉把自己的内能传递给房间、火炉把自己的内能传递给房间 里的里的 空气，供人取暖；到了春天，能空气，供人取暖；到了春天，能 否把这些内能重新收集起来，来年再否把这些内能重新收集起来，来年再 用？用？ 问题问题4、汽车制动，由于摩擦，动能转、汽车制动，由于摩擦，动能转 化为地面和空气的内能，这些能量能化为地面和空气的内能，这些能量能 够自动开汽车吗够自动开汽车吗 能量的转化和转移是有能量的转化和转移是有_的，在能的，在能 量的转化和转移的过程中量的转化和转移的过程中_， 因

15、此不是什么能量都可以利用，能量的因此不是什么能量都可以利用，能量的 利用是有利用是有_的，也是有的，也是有_的的。 方向性方向性 利用能量利用能量 条件条件代价代价 第五节 能源与可持续发展 火灾火灾 地震地震 雪崩雪崩 海啸海啸 雷电雷电 能源消耗对环境的影响能源消耗对环境的影响 v空气污染、固体废物污空气污染、固体废物污 染、有害辐射、水土流染、有害辐射、水土流 失和沙漠化失和沙漠化 未来的理想能源必须满足的条件：未来的理想能源必须满足的条件： v第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第一，必须足够丰富，可以保证长期使用； v第二，必须足够便宜，可以保证多数人用得第二，必须足够便宜，可以保

16、证多数人用得 起；起； v第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规 模使用；模使用； v第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会 严重影响环境。严重影响环境。 小结： v1 1、能源革命、能源革命 v第一次能源革命：钻木取火第一次能源革命：钻木取火 v第二次能源革命：蒸汽机的发明第二次能源革命：蒸汽机的发明 v第三次能源革命：核能的利用第三次能源革命：核能的利用 v2 2、能量转移的方向性、能量转移的方向性 v能量的转化、能量的转移，都是有能量的转化、能量的转移，都是有 方向性的。方向性的。 堂堂清练习巩固堂堂清练习巩固

17、v1关于原子核和核能的利用，下列说法中正关于原子核和核能的利用，下列说法中正 确的是确的是 v A原子核是由质子和电子组成的原子核是由质子和电子组成的 v B原子核占据了原子的大部分空间原子核占据了原子的大部分空间 v C现阶段的核电站主要是利用原子核现阶段的核电站主要是利用原子核 裂变时释放出的能量裂变时释放出的能量 v D.核能属于可再生能源核能属于可再生能源 v 答案答案C 第第22章能源与可持续发展章能源与可持续发展 典例精析把方向典例精析把方向 物理物理新课标（新课标（RJRJ） 2 2、目前，核电站只能利用原子、目前，核电站只能利用原子_变释放的核能来变释放的核能来 发电。现在世界

18、都在关注节能减排问题，太阳能被人们列入使发电。现在世界都在关注节能减排问题，太阳能被人们列入使 用的新能源。直接利用太阳能的方式：太阳能转化成内能，用的新能源。直接利用太阳能的方式：太阳能转化成内能， 太阳能转化成化学能；太阳能转化成太阳能转化成化学能；太阳能转化成_能。太阳能能。太阳能 是是_(_(选填选填“可再生可再生”或或“不可再生不可再生”) )能源。能源。 答案答案 核裂电可再生核裂电可再生 中考链接 v3关于能量和能源的利用，下列说法中正确的是关于能量和能源的利用，下列说法中正确的是 【 】 v A.人类大量使用太阳能会导致温室效应人类大量使用太阳能会导致温室效应 v B.因为能量

19、是守恒的，所以不存在能源危机因为能量是守恒的，所以不存在能源危机 v C核能的利用会造成放射性污染，所以应该关核能的利用会造成放射性污染，所以应该关 闭核电站闭核电站 v D现在人类社会使用的主要能源是煤、石油和现在人类社会使用的主要能源是煤、石油和 天然气天然气 v答案答案 D v4关于能源的开发和利用，下列说法中正确的是关于能源的开发和利用，下列说法中正确的是 vA天然气是可再生能源天然气是可再生能源 vB可通过太阳能电池把光能转化成电能可通过太阳能电池把光能转化成电能 vC煤和石油的大量燃烧不会导致温室效应煤和石油的大量燃烧不会导致温室效应 vD秦山核电站利用的是核聚变释放的能量秦山核电站利