能源：危机与希望

三、能源：危机与希望能量转化与守恒定律

1、能量的形式：

自然界中的物质存在着不同的运动形式，不同的运动形式对应着不同的能量。运动的物体具有动能；被举高的物体具有重力势能；发生弹性形变的物体具有弹性势能；由大量粒子构成的系统具有内能。2、能量的转化

仔细观察下面的图片，说明它们具有那种形式的能？涉及哪些形式能量之间的转化？1.植物进行光合作用——太阳能转化为化学能2.汽艇在海上行驶——化学能转化为机械能3.用电照明——电能转化为光能（电磁能）4.篝火燃烧——化学能转化为内能和光能我们所消耗的能量，无论是食物还是电，大部分是太阳能辐射到地球后转化而来的。

大量事实表明：

不同形式的能量之间可以相互转化。3、能量守恒定律

【问题1】

人们为了满足生产对动力日益增多的需要，幻想制造一种机器，它不需要任何动力和燃料，却能不断地对外做功，这种机器称为“第一类永动机”。

你认为这样的永动机可以制造成功吗？【问题2】

在自然界，有许多现象的自然发生、发展都有方向性。例如“水往低处流”。

你认为能量的转化和转移是否也具有方向性呢？能量转化与守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。【说明】1.能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然规律之一。任何形式的能量之间都可以转化，但转化过程并不减少它们的总量。2.自发的能量转化过程是有一定方向性的，即自然进行的能量转化过程是不可逆的。

同学们知道生活中有哪些可以称为能源呢?什么是能源呢？总结：

凡是能提供能量的物质资源都可以叫作能源。能量与能源·

能源发展历史

（1）火的利用机械能—内能（2）化石能源的利用内能转--机械能。（3）电能的利用电能---机械能

（4）核能的发现

物理学家用中子轰击铀，使铀这种原子核分裂成两个中等质量的原子核，这种原子核反应叫作核裂变。举例：中子轰击铀235产生核能链式反应：如果产生的中子继续轰击其他铀核，就会导致一系列铀核持续裂变。原子弹―根据核裂变的原理制成。属于不可控制的链式反应的结果！

物质与能量

1、核裂变：

把轻核聚合成质量较大的核的反应称为核聚变。举例：氘核和氚核在超高温下聚合成氦核，同时放出大量能量。由于聚变反应需要在很高的温度下才可发生，所以也叫热核反应。氢弹―根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。设疑：核能这么巨大，难道只能用于战争吗？如何才能有效地控制核能的释放？

1、核聚变：

核电站

—利用原子核裂变时产生的大量热量，使水变成蒸汽，推动汽轮机运转，再带动发电机发电。大亚湾核电站秦山核电站

思考：根据图二，思考在核电站工作过程中，能是如何转化的？

核能→内能→机械能→电能核电站的特点是：

(1)消耗的燃料最少。与同功率的火电厂相比较，一座100万千瓦的火力发电厂每年约耗用300万吨煤，一座100万千瓦的核电站仅耗用30吨浓缩铀，而且可以再生使用。

(2)发电成本低。根据国外的报道，核电站的建厂投资比燃煤电厂高20％—50％，但是经济效益明显，发电成本低于火电厂。

(3)运行可靠，利于环境保护。核电站不排放二氧化硫、二氧化碳及二氧化氮等有害的污染物，不产生煤灰。核燃料的安全屏障以及严格的监督和控制，保证不会发生核泄漏。

[反馈检测]

1.下列能源中不属于新能源的是()A.水能B.核能C.潮汐能D.太阳能

2.下列能源中与太阳能无关的是（）

A.水能和风能B.煤和石油C.潮汐能D.干木柴

3.氢弹是利用

核的

制成的；原子弹是选用

核的

制成的，氢弹是一种比原子弹威力更为巨大的核武器

4.节约能源的重要意义是（）

A.可提高经济效益，降低成本B.能缓解能源紧张局面

C.可提高能源利用率D.可减少对化石燃料的开采AA轻聚变重C裂变5、在各种形式的能量转化的过程中，下列说法中正确的是（）A.机械能一定守恒B.各种形式的能量都守恒C.各种形式的能的总量一定守恒D.只有机械能转化为内能C6、冰块沿地面滑动，往往会逐渐融化，在这一过程中是

能转化为

能,但能量的总量_______。机械内不变①摩擦生热

（→

）②气体膨胀做功

（→

）③电灯发光

（→

）

④电饭锅做饭

（→

）

⑤煤炭燃烧

（→

）⑥用洗衣机甩干衣服

（→

）

⑦手摇发电机发电

（→

）7、分析下列各现象中能量的转化