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第十八章第三节
太阳能
动植物的生长,人类的活动都无法离开太阳。这个发光发热的大火球已经存在了50亿年之久。你是否了解太阳?人类是否能够从距离地球1.5亿千米远处的太阳上,获取所需的能源?
太阳距地球1.5亿千米,直径大约是地球的109倍,体积是地球的130万倍,质量是地球的33万倍,核心温度高达1 500万摄氏度。
一、太阳
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。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸,太阳就像
一个巨大的“核能火炉”。
太阳表面温度约6 000 ℃,太阳至今已经稳定地“燃烧”
了近50亿年,而且还能继续“燃烧”50亿年。
太阳向外辐射的能量中,只有约二十亿分之一传递到地球。
二、太阳能
1.太阳能的优点
(1)太阳能十分巨大;
(2)太阳能供应时间长久;
(3)太阳能分布广阔,获取方便;
(4)太阳能安全、清洁、无污染。
太阳光已经照耀我们的地球近50亿年,地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。人类的日常生活,也无法离开阳光。
能 源 分 类
一次能源
常规能源
不可再生
二次能源:汽油、焦碳、煤气、蒸汽、电能等
石油、煤
天然气
生物质能
水能
可再生
新能源
不可再生:核能与原子核反应有关
可再生
太阳能
风能
海洋能
地热
潮汐能
波浪能
来自太阳辐射
能源的分类
2.地球上几乎所有的能源都来自太阳能
(除:核能、地热能、潮汐能)
人类直接利用太阳能有三条途径:
例如:用太阳炉、太阳能热水器等装置把太阳能转化成内能来做饭、烧水等等,也可用集热器把水加热,产生水蒸气,再推动汽轮发电机发电——这就叫太阳能热电站。
①把太阳能转化成内能以供利用
3.太阳能的利用
例如:用硅光电池——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,我国还用太阳能电池做航标灯的电源,铁路信号灯的电源等等。
②通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能
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。
③通过光化转换装置把太阳能转化成化学能
利用太阳能的三种方式
1.通过光热转换,把太阳能转化为内能;
2.通过光电转换,把太阳能转化为电能;
3.通过光化转换,把太阳能转化为化学能。
广泛利用太阳能的困难
经计算,垂直投射到地面每平方米面积上的太阳能只有几百瓦,所以要大规模开发利用太阳能必须设置庞大的收集和转换能量的系统,目前造价还太高,影响推广。
由于地球的自转和气候、季节等原因,太阳能的功率变化大,不稳定,给正常连续地使用造成困难 。
光热转换的效率为50%~60 % ,而光电转换的效率只有10%左右。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
2.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
能源易获取
不排放CO2
能源量大
可持续性强
能源分散
受自然条件限制
转化效率低
成本较高
太阳能技术的优缺点
1.在太阳内部,氢原子核在超高温下发生________,释放出巨大的_________能。
2.太阳能热水器是将太阳能转化为______能;太阳能硅光电池将太阳能转化为______能;在绿色植物的光合作用过程中太阳能被转化为________能。
聚变
化学
练一练
核
电
内
太阳能的介绍
太阳能的利用
转化为内能
转化为电能
课堂小结
转化为化学能