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第二十二章 能源与可持续发展
第四节 能源与可持续发展
学习目标
蜡烛
1.知道能量的转移和转化都是有方向性的。
2.认识伴随大量能源消耗对环境的影响问题,对于能源开发利用有可持续发展的意识。
3.了解未来理想能源的特征。
新课引入
既然能量是守恒的,那地球上的能量就不会减少了,为什么还需要节约能源?
一、能量转移和能量转化的方向性
(1)请回忆在热传递过程中,热量是怎样转移的?
提出问题:
(2)冷水能把内能自发地转移给热水?
热量从高温物体转移到低温物体。
不能
总结:
在热传递过程中,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体,不能相反。
一、能量转移和能量转化的方向性
提出问题:
你见过生活中热量从低温物体转移到高温物体吗?
电冰箱
如果要使热量从低温物体转移到高温物体,就需要消耗其它形式的能量。例如电冰箱就需要消耗电能。
总结:
能量转移具有方向性。
一、能量转移和能量转化的方向性
汽车制动时,由于摩擦,动能转化成轮胎、地面和空气的内能,这些消耗的能量不能再自动地被用来驱动汽车。
提出问题:
(1)汽车制动时,消耗的动能转化成什么能?
(2)这些消耗的能量能不能再自动地被用来驱动汽车?
一、能量转移和能量转化的方向性
提出问题:
火力发电消耗的是煤炭的什么能?
得到的是什么能?
得到的电还能变成煤炭吗?
总结:
能量转化具有方向性。
一、能量转移和能量转化的方向性
涉及热现象的能量转移和转化过程是有方向性、不可逆的,消耗掉的能量不能被收集起来再利用。
能量的转化和转移都是有方向性的,人们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的。
能源的利用是有条件的,我们所能利用的能源是有限的,所以需要节约能源。
二、能源消耗对环境的影响
人类在消耗各种能源的进程中给自己带来了便利,也给自己造成了麻烦,对环境造成了污染。消耗能源会对环境造成哪些影响,产生哪些危害?说一说你的看法?
二、能源消耗对环境的影响
化石能源通过燃烧转化为内能,相当一部分内能没有被有效利用,造成了热污染。
大量燃烧煤、石油
提出问题:
(1)燃烧煤的能量转化是怎样的?
(2)能量有没有完全利用?
(3)有无环境污染?
二、能源消耗对环境的影响
汽车尾气
提出问题:
你看到汽车尾气有何危害?
汽车尾气造成空气污染和城市热岛效应。
燃料燃烧产生的大量二氧化碳,加剧了地球的温室效应。
二、能源消耗对环境的影响
酸雨、酸性气体
燃料燃烧还生成二氧化硫、氮氧化物、粉尘和一氧化碳等有害物质。产生的酸性物质最终会形成酸雨。
被酸雨严重腐蚀的汉白玉石柱
酸雨对森林的破坏
酸雨的形成过程
三、能源与可持续发展
按现在的能源消耗,世界上的石油、天然气和煤等生物化石能源将在几十年至二百年内逐渐耗尽。同时大量消耗常规能源带来了环境问题。
能源与可持续发展策略:
①提高能源的利用率,减少在能源使用中对环境的破坏。
②发展新的理想能源
三、能源与可持续发展
可再生能源:
太阳能、风能、水能等可以在自然界里源源不断地得到 ,所以它们统称为可再生能源。
1.发展新的理想能源
不可再生能源:
化石能源、核能等能源会越用越少。不可能在短期内从自然界得到补充,它们统称为不可再生能源。
三、能源与可持续发展
你认为风能、太阳能、核能以及你所想到的可能的能源,哪些有可能成为未来的理想能源,为什么?
能源家族中,有木柴、煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、核能等,哪 些属于不可再生能源?哪些属于可再生能源?
想想议议
三、能源与可持续发展
2. 满足理想能源的条件
⑴ 首先必须足够丰富,可以保证长期使用;
⑵ 必须足够便宜,可以保证多数人用得起;
像风能、水能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得到,所以我们把它们称为可再生能源。可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向。
⑶ 相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用;
⑷ 必须足够安全清洁,绿色环保。
课堂小结
课堂检测
1.关于能量和能源的利用,以下说法正确的是( )
A.核电站是利用化学能来发电的
B.水能、风能和化石能源均是可再生资源
C.太阳能电池是把太阳能转化为内能的装置
D.电能可以使电灯发光,同时产生内能,而这些内能无法自动地转化为电能
D
课堂检测
2. 能源开发和利用技术的进步是人类社会文明发展的重要标志,在煤、石油、风能和太阳能这几种能源中,属于不可再生能源的有___________,属于清洁能源的有______________。
煤和石油
风能和太阳能
课堂检测
3.下列说法正确的是( )。
A.任何能量都可以无条件地被人类利用;
B.内能也可以自发的从低温物体转移到高温物体;
C.能量的转移和转化都具有方向性;
D.在能量的转移和转化过程中,能的总量可能会减少
C
课堂检测
4.根据能量守恒定律可知,能量在转化或转移的过程中,其总量______。电能可以使电灯发光,同时产生内能散失在空气中,但这些内能却无法自动转化为电能,该现象说明能量的转化具有__________。
不变
方向性
谢谢