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第十七章、能量和能源. 本章结构. 17.1 能源家族; 17.2 核能; 17.3 太阳能; 17.4 能源革命; 17.5 能源与可持续发展. 什么是能源 ?. (一)能源家族. 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. 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:化石能耗、风能、太阳能、地热能、核能 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 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
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本章结构 17.1能源家族; 17.2核能; 17.3太阳能; 17.4能源革命; 17.5能源与可持续发展
什么是能源? (一)能源家族 • 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.
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:化石能耗、风能、太阳能、地热能、核能 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 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。
(二)核能 • 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.
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.
二、获得核能的途径 • 获得核能的两条途径是: • (1)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. • (2)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
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.
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。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:化石能源 • ②直接利用:a集热b太阳能电池
太阳 草 兔子吃草 人吃兔子
太阳能 光合作用 草的能量 兔子吃草 兔子的能量 人或其他动物吃兔 人或其他动物能量
三次能源革命 第一次 第二次 第三次 人工取火 蒸汽机 核能 以柴薪为燃料 化石燃料 铀 几十年 一万年 二百年
电灯 电扇 发电机 输电 空调 电车 电力机车 电能的优点:便于输送和转化
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
分析该过程中的能量是怎样转化? 古人取火还有哪些方法?
核能的和平利用:核反应堆和核电站 我国大陆已建成:浙江秦山、广东大亚湾和岭澳 建设中:江苏田湾
优点: 安全、经济
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。
(五)能源与可持续发展 • 1、21世纪的能源趋势 • 2、能源消耗对环境的影响 • 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
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 【 】 • A.人类大量使用太阳能会导致温室效应 • B.因为能量是守恒的,所以不存在能源危机 • C核能的利用会造成放射性污染,所以应该关闭核电站 • D现在人类社会使用的主要能源是煤、石油和天然气 • [答案] D
中考链接 • 4关于能源的开发和利用,下列说法中正确的是 • A.天然气是可再生能源 • B.可通过太阳能电池把光能转化成电能 • C.煤和石油的大量燃烧不会导致温室效应 • D.秦山核电站利用的是核聚变释放的能量 • [答案]C
中考链接 • 1.能源的开发和利用在“两型”社会的建设中起着很重要的作用。下列能源中,在使用时最安全、最清洁的是 • A.煤气 B.太阳能 C.电能 D.核能 • [答案]B解析:太阳能是最安全和清洁的能源。 • 2.关于能源,下列说法正确的是 • A.煤、石油属于可再生能源 B.天然气属于可再生能源 • C.太阳能属不可再生能源 D.核能属于不可再生能源 • [答案]B【解析】天然气属于不可再生能源 • 3.国际上控制固体垃圾数量的主要模式有减少(Reduce),再使用(Reuse),回收利用(Recy-cle)三种。我国自6月1日起实施的“限塑令”(即在所有商品零售场析实行塑料购物袋有偿使用制度)应用的模式是( ) • A.减少 B.再使用 C.回收利用 D.以上三项都不是 • [答案]A【解析】限制塑料带的使用属于减少模式
中考链接 • 3.国际上控制固体垃圾数量的主要模式有减少(Reduce),再使用(Reuse),回收利用(Recy-cle)三种。我国自6月1日起实施的“限塑令”(即在所有商品零售场析实行塑料购物袋有偿使用制度)应用的模式是( ) • A.减少 B.再使用 • C.回收利用 D.以上三项都不是 • [答案]A【解析】限制塑料带的使用属于减少模式