能源与可持续发展复习课件

┃思维感悟成体系┃什么是能源?像煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等能够提供能量的物质资源，

我们把它们都叫做能源.（一）能源1、按能源的产生方式可分为：一次能源：可以从自然界直接获得。如：化石能源、风能、太阳能、地热能、核能（煤炭、石油和天然气是当今世界中一次能源的三大支柱）二次能源：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、煤气、汽油、煤油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等2、按能源是否可再生分为：不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充。如化石能源、核能可再生能源：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。3、化石能源：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。4、生物质能：由生命物质提供的能量。3、其他分类化石能源：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。化石能源是当今人类利用的主要能源，我国目前利用的能源中90%以上是煤和石油。生物质能：由生命物质提供的能量称为生物质能。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，它直接或间接来源于植物的光合作用。生物质能是一个巨大的能源，人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命。我国用了短短4年时间完成了原子弹的研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹.1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹，完成了其他国家要十几年或几十年才完成的工作.（二）核能我国第一颗原子弹我国第一颗氢弹核能原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢？因为它们都利用了核能.化学能是在分子发生变化时放出的能量核能是在原子核发生变化时放出的能量.核

裂变

和核

聚变是获得核能的两种主要形式二、获得核能的途径获得核能的两条途径是：裂变科学家们发现用中子轰击铀235时，铀核会分裂成大小差不多的两部分，这种现象叫做裂变.1kg铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量大约相当于2500t的标准煤完全燃烧所放出能量.聚变科学家们发现，某些质量较小的原子核结合成质量较大的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫做核聚变，简称聚变.原子弹是利用重核裂变现象制成的,氢弹，则是利用轻核聚变现象制成的裂变聚变又叫热核反应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.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.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.自然界中，太阳内部的温度高达摄氏1千万度以上，在那里就进行着大规模的聚变反应.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.可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量.聚变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，然后将过程中微量的质量损失转化成庞大的能量（三）太阳能1、太阳能：在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。2、利用太阳能的方式①间接利用：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、天然气等燃料的形式释放出来。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。②直接利用：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：太阳能电池等。太阳草兔子吃草人吃兔子太阳能草的能量兔子的能量人或其他动物能量光合作用兔子吃草人或其他动物吃兔人工取火蒸汽机核能第一次第二次第三次以柴薪为燃料化石燃料铀一万年二百年几十年问题1、豆子的生长是否可逆？电影技术能否做到？问题2、你能否再举一例？问题3、火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人取暖；到了春天，能否把这些内能重新收集起来，来年再用？问题4、汽车制动，由于摩擦，动能转化为地面和空气的内能，这些能量能够自动开汽车吗小结：1、能源革命①第一次能源革命：钻木取火②第二次能源革命：蒸汽机的发明③第三次能源革命：核能的利用2、能量转移的方向性能量的转化、能量的转移，都是有方向性的。火灾1、21世纪的能源趋势世界人口急剧增加，能源的消耗持续增长2、能源消耗对环境的影响空气污染、固体废物污染、有害辐射、水土流失和沙漠化3、未来的理想能源满足的条件①必须足够丰富，可以保证长期使用；②必须足够便宜，可以保证多数人用得起；③相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；④必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。4、未来理想的能源┃典例精析把方向┃典例1：能源的分类和利用例1

目前，核电站只能利用原子

变释放的核能来发电。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：①太阳能转化成内能，②太阳能转化成化学能；③太阳能转化成_

能。太阳能是

(选填“可再生”或“不可再生”)能源。[答案]

核裂

电

可再生典例2：太阳能的利用及其效率例2

有一种太阳能路灯(电路如图Z17－2)，光控开关S1，白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电，晚上与触点b接触，给路灯供电。时控开关S2，晚上12点前与触点c接触，主灯发光，晚上12点后与触点d接触，副灯发光。主灯为“24

V15W”的节能灯，副灯为“24V

10W”的节能灯，平均每天各工作6小时。路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时？已知太阳能电池板的面积为0.5m2，每平方米平均收集功率为1.5kW，若太阳光照射10小时能使路灯正常工作5天，求太阳能电池板光电转化效率。请举出这种太阳能路灯的两个优点。[答案]

(1)主灯一天消耗的电能：W1＝P＝0.09kW·h副灯一天消耗的电能：－3W2＝P2t＝10×10 kW×6

h＝0.06

kW路灯正常工作一天消耗的电能：

W＝W1＋W2＝0.09

kW·h＋0.06

kW·h＝(2)一天收集的太阳能：W光7.5

kW·hW

电＝0.15

kW·h/d×5

d＝0.75

kW·h电池板光电转化效率η＝W电＝0.75

kW·h＝10%(3)太阳能路灯的优点：①采用太阳能电池可以节约电能

②主灯和副灯切换工作，也可节约电能

③太阳能零排放、无污染、取之不尽等。[解析]

此题是太阳能向电能转化，存在转化效率的问题，即转化过程中有能量的损失，转化成了其他形式的能量而不能被利用。方法点拨此类问题的特点是阅读量大，步骤较多，解决此类问题的关键是理清题目的脉络，然后利用所学的知识逐步解决。利用率问题是常见的问题之一，解题时可以类比为机械效率的求解，先确W

光W

有效定“有用功”和“总功”，然后利用公式η＝

计算即可。典例3：能量的转化和转移例3

学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中错误的是(

)A．做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化B．热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化

C．各种形式的能在一定条件下都可以相互转化

D．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变[答案]B方法点拨区分能量转化和转移的关键是看能量的存在形式是否发生变化，若能量的形式没有变化，则是能量的转移，若能量的形式发生了变化，则是能量的转化，即一种形式的能量转化为其他形式的能量。中考链接1关于原子核和核能的利用，下列说法中正确的是

A．原子核是由质子和电子组成的

B．原子核占据了原子的大部分空间C．现阶段的核电站主要是利用原子核裂变时释放出的能量D.核能属于可再生能源

[答案]C中考链接2继汤姆逊发现电子、卢瑟福进一步提出了原子核式结构模型之后，人们又发现原子核由

和中子组成……人类对微观世界的探索是永无止境的。[答案]质子中考链接3关于能量和能源的利用，下列说法中正确的是【

】人类大量使用太阳能会导致温室效应因为能量是守恒的，所以不存