物理人教版（2019）必修第三册 12.4 能源与可持续发展 （28张PPT）

(共28张PPT)
第4节　能源与可持续发展
能源：是指可产生各种能量或可做功的物质资源的统称。
这些能量之间可以相互转化和转移，并且在转化和转移的过程中，总量保持不变。
一、能量守恒定律
1.能量守恒定律内容
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种________转化为另一种形式，或者从一个物体________到别的物体，在________或________的过程中，能量的总量____________。
2.能量守恒定律意义
能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃。它是最________、最________、最________的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。
形式
转移
转化
转移
保持不变
普遍
重要
可靠
思考：
什么是能量守恒定律？能量守恒的意义是什么？
[思考判断]
(1)自然界中的任何变化过程都满足能量守恒。(　　)
(2)当一个物体的能量减少时，一定有其他物体的能量增多。(　　)
(3)技术足够发达后，永动机就可以制成。(　　)
(4)能量永远不会增加或减少，只能转化或转移。(　　)
√
√
×
√
二、能量转移和转化的方向
热量
×
燃料燃烧时一旦把热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用。
3、各种形式的能量都可以互相转化，你能说出下列现象(如图所示)中，能量是如何转化的吗？
能源危机的深层次的含义
便于利用的能源
不便于利用的能源
能量的耗散
内能
光能
内能
光能
内能
光能
内能光能
电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化为内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能我们很难把这些内能收集起来重新利用。
1.能量转化：自然界中存在着各种不同形式的能量，并且各种形式的能量是可以相互________的，但在大多数情况下，各种形式的能量最终都转化为________。
2.能量转化的方向：物体的机械能可以自发地____________为内能，但内能________自发地全部转化为机械能而使物体恢复原来的机械运动。
转化
内能
全部转化
不可能
3.能量的耗散：燃料燃烧时，一旦把自己的热量释放出去，就不会再次自动________起来供人类重新利用。电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化为________和________，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的________，我们无法把这些________收集起来重新利用，这种现象叫作能量的耗散。能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的了。
聚集
热能
光能
内能
内能
[思考判断]
(1)能量耗散会导致总能量的减少，也会导致能量品质降低。(　　)
(2)能量耗散表明能量正在逐渐消失。(　　)
(3)能量不能创造，不能再生，能量只能进行转化或转移，但能量间的转化或转移具有方向性。(　　)
(4)能量是守恒的，但能量的利用过程是不可逆的。(　　)
×
×
√
√
思考：
既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？
请同学们阅读课本“93—96页”回答以下问题：
1、能源分为哪几类？能源有哪些应用？
2、什么叫做能量的耗散？能量的耗散表明了什么？
煤炭 石油
三、能源分类
天然气
1、不可再生能源
特点：无法在短期内再生
2、可再生能源
风能 水能 太阳能 潮汐能 地热能
特点：能够在短期内重新形成或循环利用
3.能源的分类
能源分类方法 能源分类名称 特点 举例
按形式或转换特点分 一次能源 自然形成，未经加工 太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能
二次能源 由一次能源经加工转换而成 焦炭、木炭、蒸汽、液化气、酒精、汽油、电能
按利用技术分 常规能源 已大规模正常使用 煤、石油、天然气、水能
新能源 正在开发，或有新的利用方式 太阳能、核能、地热能、海洋能、沼气、风能
按可否再生分 可再生能源 可循环使用 水能、风能、生物质能、地热能
不可再生能源 短期内无法转换获得 煤、石油、天然气、核燃料
按对环境污染情况分 清洁能源 对环境基本上没有污染 太阳能、海洋能、风能、水能
污染能源 会严重污染环境 化石燃料(煤、石油、天然气)
[思考判断]
(1)由于能源危机，所以要不断开发新能源。(　　)
(2)煤、石油、天然气属于常规能源。(　　)
(3)电能、焦炭、氢能属于一次能源。(　　)
√
√
×
1.能源开发：能量的利用过程是不可逆的，自然界中的常规能源的储量是________的，并且是不可再生的，所以我们要珍惜现有的能源，尽力提高现有能源的利用效率。注意研究和开发新能源，目前，正在开发的新能源有风能、海洋能、________、地热能、氢能、生物质能及________等。
2.常规能源和新能源的转化途径
有限
太阳能
核能
我国能源的应用
太阳能发电：太阳能的利用对环境的影响很小。利用太阳能最有前途的领域是通过太阳电池将太阳能直接转化成电能。目前我国是最大的光伏产品制造国。2015年年底，我国太阳能光伏发电累计并网容量达到 4.158×107 kW。
水力发电：水能是可再生能源，水电站是利用水能的重要形式。水电对环境的影响比火电小，发电成本低。到2015 年中国水电装机总量突破 3×10 8 kW， 约占全球水电装机总量的1/4，居世界第一
风能发电：为了增加风力发电的功率，通常把很多风车建在一起，成为“风车田”。我国风力资源丰富，尤其是西北、华北、华东、西南地区。随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展，我国风力发电开发走在了世界前列，装机容量居全球第一。
到2020年，中国核电机组数量将达到90余台，从装机容量上讲，将超过法国，成为世界第二的核电大国，仅次于美国。
三、能源与社会发展
柴薪时期
石油时期
①能源是人类社会活动的物质基础，人类的生存与发展需要能源能源的开发与使用又会对环境造成影响
一方面要大力提倡节能，另一方面要发展可再生能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的清洁能源，推动形成人与自然和谐发展的生态文明。
四、能源与社会发展
柴薪时期
石油时期
1.人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、____________和____________。自工业革命以来，________和________成为人类的主要能源。
2.____________和____________已成为关系到人类社会能否持续发展的大问题。
3.____________反映了能量转化的宏观过程具有方向性，所以自然界的能量虽然________，但还是很有必要节约能源。
煤炭时期
石油时期
煤
石油
能源短缺
环境恶化
能量耗散
守恒
4.人类与能源的关系
(1)有利方面：能源的利用给人类的生活带来了极大的改善，人类社会每一次重大的经济飞跃和生产革命，都与新的能源和动力机械的利用密切相关，能源消耗的多少已经成为一个国家和地区经济发展水平的重要标志。
(2)不利方面：能源的大量使用会给环境带来极大的破坏，如大气污染、温室效应、酸雨等，对人类造成很大的危害。
[思考判断]
(1)煤自古至今都是人类的主要能源。(　　)
(2)根据能量守恒定律可知，节约能源是没有必要的。(　　)
(3)世上总能量虽然不变，但我们仍需要有节能意识。(　　)
×
×
√
[针对训练] 关于能源的利用，下列说法中不正确的是(　　)
A.由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要
B.能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程
C.现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气
D.煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能
答案　A