(共26张PPT)
20.2 开发新能源
第二十章 能源与能量守恒定律
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?
1.知道太阳能发光、发热的原理和太阳能在生产、生活中的应用;
2.知道获得核能的途径和核能的利用;
3.知道其他形式的新能量。
学习目标
阅读与交流讨论
人类开发太阳能的意义和价值在哪里?
太阳能是通过哪些渠道被地球上生命所吸收和利用的?
目前人类利用太阳能的技术有哪些?
太阳能的优、缺点有哪些?
太阳能—永恒的动力之源
一
1.太阳能是一个巨大的能源
太阳辐射功率多少 ?
3.8×1023 kw
到达地面的太阳能功率又有多少?
1.7×1014 kw
比全世界的发电总量高出多少倍?
5×104
你知道吗?
2.地球吸收、利用太阳能的四个主要渠道
被植物微生物吸收
使大气、水升腾循环
被海洋吸收
直接利用
3.直接利用太阳能的方式
(1)太阳能→内能 太阳能热水器
(2)太阳能→电能 太阳能发电的光伏电站
(3)太阳能→化学能 用太阳能制氢,驱动小汽车
4.太阳能的优点和缺点分别有哪些?
太阳能的优点:
①十分巨大,
②供应时间长久,
③分布广阔,获取方便,
④安全、清洁、无污染。
太阳能的缺点:
①太分散,
②不稳定,
③转换效率低。
5.太阳能电池
应用:
人造卫星、太空望远镜、太空站等电力的来源。
什么叫核能?
释放核能有哪两种方式?
什么叫核裂变?链式反应?
核电站的工作原理?
核电站的优点有哪些?
核能—造福人类的“神火”
二
阅读与交流讨论
原子内部蕴藏着巨大的能量,叫做原子内能,简称核能。
1.核能
质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。
获得核能有两种途径:
①裂变
②聚变
1938年,科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核,使其发生了裂变。
1 kg铀全部裂变,释放的能量超过2700 t 标准煤完全燃烧释放的能量。
用中子轰击铀核,铀核才能发生裂变,放出能量。
外界中子停止轰击,裂变也就停止了。怎样才能让裂变继续下去呢?
①发生裂变的条件
2.核裂变
将火柴搭成左下图所示结构,点燃第一根火柴后,会发生什么?
②链式反应
用中子轰击铀235原子核, 铀核在分裂时, 会释放出核能,同时放出2~3个中子,这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变,并释放出大量核能,这就是裂变中的链式反应。
链式反应如果是在一瞬间进行那将是剧烈的爆炸。原子弹的爆炸就是核裂变发生链式反应的结果。
核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。
1942年,人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。
目前,全世界已经建成了几百座核电站,核电发电量接近全球发电量的1/5。
3.核电站利用核能发电
秦山核电站
大亚湾核电站
田湾核电站
岭奥核电站
将质量较小的原子核结合起来,也会释放出巨大的核能。
氘
氚
氦核
中子
氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子,能释放大量核能。这一过程就是聚变。
能量
聚变
4.核聚变
现阶段科学家还没有找到控制核聚变的方法。通过可控聚变来利用核能,有望彻底解决人类能源问题!
中国核聚变实验装置
氢弹爆炸产生的蘑菇云
水 能
其他形式的新能源
三
三峡发电站
风能发电
潮汐发电
原理:利用涨潮退潮的水位差来发电。
西藏羊八井地热电站
开发新能源
太阳能
产生
传递
主要渠道
利用太阳能的过程就是把太阳能转化为其他形式能的过程
优点和缺点
核能
核能的产生
释放方式:核裂变、核聚变
其他形式的新能量