人教版第十一章第七节 能源 环境

1、2021/8/9 星期一111.7 能源 环境2021/8/9 星期一2引入： 能源和环境是两个全球所关注的问题，能源是现代社会生活的重要物质基础，而常规能源的有限储藏量与人类的需求存在矛盾，同时大量消耗常规能源带来了环境问题，正确地协调和解决这一矛盾和问题是生活在地球上每一个人的职责2021/8/9 星期一31能源：凡是能够提供可利用能量的物质统称为能源2常规能源：人们把煤、石油、天然气叫做常规能源，人类消耗的能量主要是常规能源一、常规能源2021/8/9 星期一4露天煤矿海上石油开采海上天然气开采2021/8/9 星期一53常规能源的储藏是有限的 4常规能源的大量消耗带来了环境问题（1）温

2、室效应：温室效应是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳（2）酸雨：大气中酸性污染物质，如二氧化硫、二氧化碳、氢氧化物等，在降水过程中溶入雨水，使其成为酸雨煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等物质2021/8/9 星期一6（3）光化学烟雾：氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质光化学烟雾，主要成分是臭氧（4）燃烧时产生的浮尘2021/8/9 星期一7被酸雨毁坏的森林2021/8/9 星期一82021/8/9 星期一9二、新能源的开发和利用 绿色能源：在释放能量或能量转化过程中对环境不造成污染的能源叫绿色能源人

3、类可开发和利用的新能源主要有下列几种：1风能 2水流（河流、潮汐）能风能和水流能是“可再生能源”而石油、煤炭是不可再生能源 3太阳能 4核能等等 5、沼气、地热能等2021/8/9 星期一10新疆风车田发电葛洲坝水电站藏北利用太阳能的设备浙江秦山核电站2021/8/9 星期一11太阳能太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.751026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球

4、上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。太阳能简介太阳辐射的特征近期概况2021/8/9 星期一12太阳能简介 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/m2。地球赤道的周长为40000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173,000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2，地球表面某一点24h的年平均辐射强度为

5、0.20kw/m2，相当于有102,000TW 的能量，人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外）虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。2021/8/9 星期一13 太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.751026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。上图是地球上的能流图。从图上

6、可以看出，地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。 地球上的能流图（单位106MW） 2021/8/9 星期一14到达地面的太阳辐射 太阳照射到地平面上的辐射或称“日射”由两部分组成直达日射和漫射日射。太阳辐射穿过大气层而到达地面时，由于大气中空气分子、水蒸气和尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射，不仅使辐射强度减弱，还会改变辐射的方向和辐射的光谱分布。因此实际到达地面的太阳辐射

7、通常是由直射和漫射两部分组成。直射是指直接来自太阳其辐射方向不发生改变的辐射；漫射则是被大气反射和散射后方向发生了改变的太阳辐射，它由三部分组成：太阳周围的散射 （太阳表面周围的天空亮光），地平圈散射（地平圈周围的天空亮光 或暗光），及其他的天空散射辐射。另外，非水平面也接收来自地面的反射辐射。直达日射、漫射日射和反射日射的总和即为总日射或环球日射。可以依靠透镜或反射器来聚焦直达日射。如果聚光率很高， 就可获得高能量密度，但却损耗了漫射日射。如果聚光率较低，也可以对部分太阳周围的漫射日射进行聚光。漫射日射的变化范围很大，当天空晴朗无云时，漫射日射为总日射的10。但当天空 乌云密布见不到太阳时，

8、总日射则等于漫射日射。因此聚式收集 器采集的能量通常要比非聚式收集器采集的能量少得多。反射日射一般都很弱，但当地面有冰雪覆盖时，垂直面上的反射日射可达总日射的40。 到达地面的太阳辐射主要受大气层厚度的影响。大气层越厚，对太阳辐射的吸收、反射和散射就越严重，到达地面的太阳辐射就越少。此外大气的状况和大气的质量对到达地面的太阳辐射也有影响。2021/8/9 星期一15公交车装太阳能IC卡电话 北方网消息：11日上午，公交903路24部运营车全部安装了太阳能IC卡电话，让广大市民乘车的同时感受到人性化服务2021/8/9 星期一16世界最大太阳能发电站将在德国投入使用世界最大的太阳能发电站将于9月

9、8日在德国莱比锡附近的埃斯彭海因投入使用。 据德国媒体9月8日报道，负责这座太阳能发电站设计和建设的壳牌太阳能公司称，这个造价2000万欧元的太阳能发电站由3.35万组太阳能电池板组成，发电功率达5000千瓦。该发电站投入使用后，德国每年的二氧化碳排放量将减少3700吨。因为这个发电站为全自动操作，所以并不会给该地区带来很多新的工作机会。 2021/8/9 星期一17太阳能照明灯这是一个太阳能照明灯，顾名思义就是靠太阳光来储蓄能量，然后转化成电能。大家就可以将它放在各种地方用来照明了。另外，由于它的连接杆组装方式特别灵活，以此您可以把它摆在家中的各个地方。2020年奥运会北京要建几个公园，这东西能派上大用处。如果公园用了这种照明灯，那么白天时它可以利用太阳能给自己充电，到了晚上那里就成为灯火辉煌的“海洋”了。多好呀！环保、省钱、还能发挥大用处。另外，普通的消费者也可以购买这种照明灯，如果您要是自己有个小别墅的话，在院子里摆上几盏这样的灯，一到了晚上您的院子肯定是