20.2 开发新能源 同步课件 初中物理沪粤版九年级下册(共33张PPT)
文档属性
| 名称 | 20.2 开发新能源 同步课件 初中物理沪粤版九年级下册(共33张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪粤版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-09-23 21:41:14 | ||
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文档简介
(共33张PPT)
第二十章 第2节
沪粤版 物理（初中）
开发新能源
（九年级下册）
观察思考
目前，世界能源消耗中90%以上是不可再生能源，不可再生能源到本世纪末，除煤炭外都将开采殆尽，“能源危机” 之说绝不是危言耸听！
为应对日益逼近的能源危机，世界各国越来越重视能源的开发和节能，并在努力开发包括太阳能和核能在内的新能源。
你知哪些是不可再生能源和可再生能源 可以开发利用的新能源有哪些呢？
不可再生能源有： 等,可再生能源_______________________等，可以开发利用的新能源有： ______________________________等。
煤、石油、天然气
风能、水能、太阳能
核能、太阳能、地热能、潮汐能
一、太阳能——永恒的动力之源
观察思考
太阳能从何而来,会消耗殆尽吗
太阳能量不会耗尽。因为和太阳等量的反物质磁场粒子，以200亿公里厚度的空间形式将太阳团团包围，致使太阳被磁场粒子压得不停的做功。做功就不断的将释放完能量的太阳表面物质，重新加工，重新利用，就这样无休止的重新，致使保持能量守恒。至此因为守恒，所以太阳能量不会耗尽。
人类直接利用太阳能有三条途径：
1.把太阳能转化成内能
（讲解：光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程,与普通的火力发电一样。太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高
2.通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能
（讲解：太阳能电池亦称光伏打电池把太阳能直接转换成电能的半导体器件,当太阳光入射时被吸收的光子使PN节的2侧P区和N区产生电子－空穴对,由于扩散而直达空间电荷区,在PN结的强电场作用下而分离,电子移向低电位N区,空穴移向P区,由于电子和空穴的积累,P区和N区间就产生了光生电动势.
3.通过光化转换装置把太阳能转化成化学能
（讲解：光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。 其主要包括光反应、暗反应两个阶段， 涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤，对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。
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。
太阳能的优点和缺点
1. 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。
2. 太阳能的缺点：
①太分散；②受季节、天气和地理环境影响较大；③能量转换效率低。
二、核能——造福人类的神火
（一）核能概念：
原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做原子核能，简称核能。原子核是可以改变的，而且在有些改变过程中会释放出巨大的能量。
（二）释放核能的方式：
1.重原子核的裂变（重核裂变）
2.轻原子核的聚变（轻核聚变）
1. 核裂变——链式反应
链式反应示意图
核裂变——较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种
核反应，裂变时会释放出巨大的能量。
不加控制的核裂变反应——原子弹爆炸
我国第一颗原子弹爆炸时形成的蘑菇云
核能的和平利用――核电站
如果控制链式反应的速度，使核能缓慢的平稳的释放出来，就能和平利用核能了。
能缓慢、平稳地释放核能的装置叫核反应堆。
核电站工作流程示意图
反应堆放出的核能转化为高温蒸汽的内能，再通过汽
轮发电机转化为电能。
核能→内能→机械能→电能
核电的优势与不足
核电的优势
（1）核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质,因此核能发电不会造成空气污染,不会产生加重地球温室效应的二氧化碳；
（2） 核能发电所使用的是铀燃料，而全球铀的蕴藏量相当丰富；
（3） 核燃料能量密度比化石燃料高几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体 积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送；
（4）核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本受国际经济情势影响较小。
核聚变——在超高温的条件下，将两种质量较轻的原子核（如氘和氚），聚合成一个较重的原子核的一种核反应，又称热核反应。核聚变的威力更大。
温度和压强越高，热核反应进行的速度越快。目前人类还未掌握人工控制核聚变反应速度的方法，因此，还不能和平的利用核聚变。我国和世界各国都在致力于受控热核反应的研究，我国的研究成果已位于世界前列，位于我省合肥市的科学分院研制的“人造小太阳”——托卡马克装置就是成果之一。
太阳能是来自于太阳内部的核聚变，也是大自然中自然存在的唯一核聚变。
人工核聚变的应用——核爆炸——氢弹
1967年，我国爆炸的第一颗氢弹
三、其他新能源
你还知道有哪些新能源？
1. 水能 2. 风能 3. 海洋能 4. 地热能
5. 氢能 6. 生物质能 7. 可燃冰
想一想
1. 水能发电
水力发电，研究将水能转换为电能的工程建设和生产运行等技术经济问题的科学技术。水力发电利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能。为实现将水能转换为电能，需要兴建不同类型的水电站。根据《能源发展战略行动计划（2014——2020年）》的要求，2020年，我国水电装机将达3.5亿千瓦。
风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，人们感兴趣的是如何利用风来发电。
利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。
2. 风能发电
3. 海洋能
海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐能、波浪能、温差能、盐差能、海流能等形式存在于海洋之中。
海洋能的利用是指利用一定的方法、设备把各种海洋能转换成电能或其他可利用形式的能。由于海洋能具有可再生性和不污染环境等优点，因此是一种亟待开发的具有战略意义的新能源。
潮汐的形成
浙江温岭江厦潮汐发电站，是世界第三大潮汐发电站。
4. 地热能
冰岛地热
西藏羊八井地热电站，是我国最大的地热电站
5. 氢能
氢在地球上主要以化合态的形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%，是二次能源。氢能在21世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的能源，氢的制取、储存、运输、应用技术也将成为21世纪备受关注的焦点。氢具有燃烧热值高的特点，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。氢燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。资源丰富，可持续发展。
未来的理想能源必须满足的条件：
第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；
第二，必须足够便宜，可以保证多数人用得起；
第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；
第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影
响环境。
本堂重点：知道新能源的种类，知道新能源的用途。
本堂难点：核能的利用。
考点一：太阳能
关于太阳能的下列说法中，不正确的是( )
A．太阳能分布广阔，获取比较方便
B．太阳能安全、清洁，利用太阳能不会给环境带来污染
C．太阳能是可供人类利用的一种新能源，但无法被人类直接利用
D．对于人类来说，太阳能几乎是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
C
【迁移训练1】
下列关于太阳能的各种说法中，不正确的是( )
A．太阳能是一次能源且属于可再生能源
B．太阳是远古就存在的，所以它并不是新能源
C．太阳能是一种无污染的清洁能源
D．太阳能分布广阔，几乎是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
B
考点二：核能
如图所示，________图是原子核的聚变示意图，________图是原子核的裂变示意图。(以上两空填“甲”或“乙”)
乙
甲
【迁移训练2】
下列说法正确的是( )
A．核能是指原子核发生变化时所释放的能量
B．煤炭、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源
C．原子弹和氢弹都是利用核裂变
D．目前核电站获得核能的途径是核聚变
A
第二十章 第2节
沪粤版 物理（初中）
开发新能源
（九年级下册）
观察思考
目前，世界能源消耗中90%以上是不可再生能源，不可再生能源到本世纪末，除煤炭外都将开采殆尽，“能源危机” 之说绝不是危言耸听！
为应对日益逼近的能源危机，世界各国越来越重视能源的开发和节能，并在努力开发包括太阳能和核能在内的新能源。
你知哪些是不可再生能源和可再生能源 可以开发利用的新能源有哪些呢？
不可再生能源有： 等,可再生能源_______________________等，可以开发利用的新能源有： ______________________________等。
煤、石油、天然气
风能、水能、太阳能
核能、太阳能、地热能、潮汐能
一、太阳能——永恒的动力之源
观察思考
太阳能从何而来,会消耗殆尽吗
太阳能量不会耗尽。因为和太阳等量的反物质磁场粒子，以200亿公里厚度的空间形式将太阳团团包围，致使太阳被磁场粒子压得不停的做功。做功就不断的将释放完能量的太阳表面物质，重新加工，重新利用，就这样无休止的重新，致使保持能量守恒。至此因为守恒，所以太阳能量不会耗尽。
人类直接利用太阳能有三条途径：
1.把太阳能转化成内能
（讲解：光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程,与普通的火力发电一样。太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高
2.通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能
（讲解：太阳能电池亦称光伏打电池把太阳能直接转换成电能的半导体器件,当太阳光入射时被吸收的光子使PN节的2侧P区和N区产生电子－空穴对,由于扩散而直达空间电荷区,在PN结的强电场作用下而分离,电子移向低电位N区,空穴移向P区,由于电子和空穴的积累,P区和N区间就产生了光生电动势.
3.通过光化转换装置把太阳能转化成化学能
（讲解：光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。 其主要包括光反应、暗反应两个阶段， 涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤，对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。
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。
太阳能的优点和缺点
1. 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。
2. 太阳能的缺点：
①太分散；②受季节、天气和地理环境影响较大；③能量转换效率低。
二、核能——造福人类的神火
（一）核能概念：
原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做原子核能，简称核能。原子核是可以改变的，而且在有些改变过程中会释放出巨大的能量。
（二）释放核能的方式：
1.重原子核的裂变（重核裂变）
2.轻原子核的聚变（轻核聚变）
1. 核裂变——链式反应
链式反应示意图
核裂变——较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种
核反应，裂变时会释放出巨大的能量。
不加控制的核裂变反应——原子弹爆炸
我国第一颗原子弹爆炸时形成的蘑菇云
核能的和平利用――核电站
如果控制链式反应的速度，使核能缓慢的平稳的释放出来，就能和平利用核能了。
能缓慢、平稳地释放核能的装置叫核反应堆。
核电站工作流程示意图
反应堆放出的核能转化为高温蒸汽的内能，再通过汽
轮发电机转化为电能。
核能→内能→机械能→电能
核电的优势与不足
核电的优势
（1）核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质,因此核能发电不会造成空气污染,不会产生加重地球温室效应的二氧化碳；
（2） 核能发电所使用的是铀燃料，而全球铀的蕴藏量相当丰富；
（3） 核燃料能量密度比化石燃料高几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体 积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送；
（4）核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本受国际经济情势影响较小。
核聚变——在超高温的条件下，将两种质量较轻的原子核（如氘和氚），聚合成一个较重的原子核的一种核反应，又称热核反应。核聚变的威力更大。
温度和压强越高，热核反应进行的速度越快。目前人类还未掌握人工控制核聚变反应速度的方法，因此，还不能和平的利用核聚变。我国和世界各国都在致力于受控热核反应的研究，我国的研究成果已位于世界前列，位于我省合肥市的科学分院研制的“人造小太阳”——托卡马克装置就是成果之一。
太阳能是来自于太阳内部的核聚变，也是大自然中自然存在的唯一核聚变。
人工核聚变的应用——核爆炸——氢弹
1967年，我国爆炸的第一颗氢弹
三、其他新能源
你还知道有哪些新能源？
1. 水能 2. 风能 3. 海洋能 4. 地热能
5. 氢能 6. 生物质能 7. 可燃冰
想一想
1. 水能发电
水力发电，研究将水能转换为电能的工程建设和生产运行等技术经济问题的科学技术。水力发电利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能。为实现将水能转换为电能，需要兴建不同类型的水电站。根据《能源发展战略行动计划（2014——2020年）》的要求，2020年，我国水电装机将达3.5亿千瓦。
风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，人们感兴趣的是如何利用风来发电。
利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。
2. 风能发电
3. 海洋能
海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐能、波浪能、温差能、盐差能、海流能等形式存在于海洋之中。
海洋能的利用是指利用一定的方法、设备把各种海洋能转换成电能或其他可利用形式的能。由于海洋能具有可再生性和不污染环境等优点，因此是一种亟待开发的具有战略意义的新能源。
潮汐的形成
浙江温岭江厦潮汐发电站，是世界第三大潮汐发电站。
4. 地热能
冰岛地热
西藏羊八井地热电站，是我国最大的地热电站
5. 氢能
氢在地球上主要以化合态的形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%，是二次能源。氢能在21世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的能源，氢的制取、储存、运输、应用技术也将成为21世纪备受关注的焦点。氢具有燃烧热值高的特点，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。氢燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。资源丰富，可持续发展。
未来的理想能源必须满足的条件：
第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；
第二，必须足够便宜，可以保证多数人用得起；
第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；
第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影
响环境。
本堂重点：知道新能源的种类，知道新能源的用途。
本堂难点：核能的利用。
考点一：太阳能
关于太阳能的下列说法中，不正确的是( )
A．太阳能分布广阔，获取比较方便
B．太阳能安全、清洁，利用太阳能不会给环境带来污染
C．太阳能是可供人类利用的一种新能源，但无法被人类直接利用
D．对于人类来说，太阳能几乎是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
C
【迁移训练1】
下列关于太阳能的各种说法中，不正确的是( )
A．太阳能是一次能源且属于可再生能源
B．太阳是远古就存在的，所以它并不是新能源
C．太阳能是一种无污染的清洁能源
D．太阳能分布广阔，几乎是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
B
考点二：核能
如图所示，________图是原子核的聚变示意图，________图是原子核的裂变示意图。(以上两空填“甲”或“乙”)
乙
甲
【迁移训练2】
下列说法正确的是( )
A．核能是指原子核发生变化时所释放的能量
B．煤炭、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源
C．原子弹和氢弹都是利用核裂变
D．目前核电站获得核能的途径是核聚变
A