第二十二章 能源与可持续发展(全章内容)

1、能能源源与与可可持持续续发发展展我们只有一个地球！我们只有一个地球！1、火的利用、火的利用一、能源的利用与社会发展一、能源的利用与社会发展2、化石能源的利用、化石能源的利用3、电能的利用、电能的利用4、核能的发现、核能的发现一、人类开发利用能源的历史 火的利用摩擦生火能量转化：机械能转化为内能化石能源的利用 蒸汽机能量转化:化学能-内能-机械能化石能源的种类：煤、石油、天然气电能的利用 火力发电城市的灯光电能的应用 发电机的原理：电磁感应 发电机能量转化：机械能转化为电能。 火力发电能量转化:化学能-电能 核能发电能量转化：核能-电能 用电器能量转化：电能-其它形式的能核能发电核能发电 核能发

2、电能量转化：核能-电能 核能比化石燃料燃烧放出的化学能大得多。能源的分类1、按转换传递过程分类：能源的分类2、按属性分类：能源的分类3、按开发利用状况分类： 能源的分类4、按是否清洁分 （1）清洁能源：指对环境无污染或污染小的能源。如：太阳能、水能、风能。 （2）非清洁能源：指对环境污染较大的能源。如：煤、石油、天然气。核能核能原子核内的各个粒子间存在强大的吸引原子核内的各个粒子间存在强大的吸引力力-核力核力当原子核发生变化时当原子核发生变化时,就可能释放出惊就可能释放出惊人的能量人的能量核能核能铀核裂变时总要同时放出铀核裂变时总要同时放出23个中子，如果这些中个中子，如果这些中子再引起其他铀

3、核裂变，子再引起其他铀核裂变，就可使裂变反应不断地进就可使裂变反应不断地进行下去，这种反应叫做链行下去，这种反应叫做链式反应。式反应。核裂变核裂变 原子弹爆炸时链式反应的速度是无法控制的为原子弹爆炸时链式反应的速度是无法控制的为了用人工方法控制链式反应的速度，使核能比较平了用人工方法控制链式反应的速度，使核能比较平稳地释放出来，人们制成了核反应堆稳地释放出来，人们制成了核反应堆核反应堆核反应堆优点：污染小、可采储量大、比较经济优点：污染小、可采储量大、比较经济缺点：一旦核泄漏会造成严重污染、核废料处缺点：一旦核泄漏会造成严重污染、核废料处理困难理困难核能发电的优缺点核能发电的优缺点核电站核电站

4、主要有核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机组成主要有核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机组成核聚变的条件核聚变的条件:1、极高的温度极高的温度2、极高的压强极高的压强太阳太阳热核反应热核反应氢弹的原理氢弹的原理核聚变核聚变太阳能太阳能l1 1、太阳能十分巨大；、太阳能十分巨大；l2 2、太阳能供应时间长久；、太阳能供应时间长久；l3 3、太阳能分布广阔，获取方便；、太阳能分布广阔，获取方便；l4 4、太阳能安全、清洁、无污染。、太阳能安全、清洁、无污染。l二、地球上几乎所有的能二、地球上几乎所有的能源都来自太阳能源都来自太阳能l（除：核能、地热能、潮汐能）（除：核能、地热能、潮汐能）太阳能的应用太

5、阳能的应用（讲解：例如用太阳炉、（讲解：例如用太阳炉、太阳能热水器等装置把太太阳能热水器等装置把太阳能转化成内能来做饭、阳能转化成内能来做饭、烧水等等，也可用集热器烧水等等，也可用集热器把水加热，产生水蒸气，把水加热，产生水蒸气，再推动汽轮发电机发电再推动汽轮发电机发电这就叫太阳能热电站）这就叫太阳能热电站） 把太阳能转化成内把太阳能转化成内能以供利用能以供利用（讲解：例如用硅光电池（讲解：例如用硅光电池也叫太阳能电池，把太阳能直接也叫太阳能电池，把太阳能直接转化成电能太阳能电池的应用已很广泛，像人造卫星上的电转化成电能太阳能电池的应用已很广泛，像人造卫星上的电源、太阳能汽车上的电源，小型电视

6、机、计算器上的电源，城源、太阳能汽车上的电源，小型电视机、计算器上的电源，城市道路路灯的电源等等都可用太阳能电池，我国还用太阳能电市道路路灯的电源等等都可用太阳能电池，我国还用太阳能电池做航标灯的电源，铁路信号灯的电源等等）池做航标灯的电源，铁路信号灯的电源等等） 通过光电转换装置把太阳能直接转化成通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能电能（讲解：万物生长靠太阳。绿色植物利用太阳光进行光合作用（讲解：万物生长靠太阳。绿色植物利用太阳光进行光合作用促使植物生长，从而将太阳能转化为化学能。）促使植物生长，从而将太阳能转化为化学能。） 通过光化转换装置把太阳能转化成化学通过光化转换装置把太阳能转化成

7、化学能能三、利用太阳能的三种方式三、利用太阳能的三种方式1 1、通过光热转换，把太阳能转化为内能；、通过光热转换，把太阳能转化为内能；2 2、通过光电转换，把太阳能转化为电能；、通过光电转换，把太阳能转化为电能； 3 3、通过光化转换，把太阳能转化为化学能。、通过光化转换，把太阳能转化为化学能。 既然太阳能有那么多优点，为什么不大量推广、大范围应用呢？目前还有些技术问题没有解决 （三）广泛利用太阳能的困难（三）广泛利用太阳能的困难 (由于地球的自由于地球的自转和气候、季节等原因，太阳能的功率变化大，不稳转和气候、季节等原因，太阳能的功率变化大，不稳定，给正常连续地使用造成困难定，给正常连续地使

8、用造成困难 ) （讲解：光热转换（讲解：光热转换的效率为的效率为5060%，而光电转换的效率只有，而光电转换的效率只有10%左左右所以还要下大力气研制高转换效率的材料）右所以还要下大力气研制高转换效率的材料） 1太阳能虽然十分巨大，但它太分散太阳能虽然十分巨大，但它太分散2、太阳能不稳定，不能正常使用、太阳能不稳定，不能正常使用3目前太阳能转换器的效率不高目前太阳能转换器的效率不高一、能量守恒定律一、能量守恒定律1、请你举例说明能量是可以转移、请你举例说明能量是可以转移或转化的？或转化的？2、永动机、永动机没有任何消耗，没有任何消耗，却可以永远运动并对外做功，它却可以永远运动并对外做功，它能制成吗？能制成吗？3、能量的基本规律是什么？、能量的基本规律是什么？ 能量既不会凭空消灭，也能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，从一个物体