第2节 能源及其利用（课件 30张PPT)

(共30张PPT)
浙教版 九年级下
第2节 能源及其利用
教材解析
【核心概念】
【学习内容与要求】
4.能的转化与能量守恒
4.2 能源与可持续发展
认识太阳能是地球上各种能量的主要来源；了解能源的分类及各类能源的特点，能区分主要的不可再生能源与可再生能源，了解能源的利用对社会、环境与生态的影响。
了解我国和全球的能源状况，认识能源合理利用和开发与可持续发展战略的关系。
认识新能源的开发和利用的重要意义，树立节能和提高能源利用效率的意识。
能源是人类生存和发展不可缺少的物质基础，人类的生活和生产都离不开能源。
无论是做饭、取暖、照明，还是出行，我们都要消耗大量能源。那么，这些能源来自哪里？我们已经利用了哪些种类的能源呢？
创设情境
什么是能源？
煤
石油
天然气
太阳能发电
风力发电
核电站
能够为人类提供能量的物质资源，我们把它们都叫做能源。
探究实践
读图
结合生产和生活上能源使用情况，说说能源大致分为哪几类？
煤的开采
石油的开采
水力发电
植物光合作用
化石能源
化石能源
水能、电能
太阳能、生物质能
能源的种类有很多。
在人们的生产和生活中涉及的能源有：化石能源（煤、石油、天然气）、太阳能、水能、风能、生物质能、地热能、核能和潮汐能等。
探究实践
你能对能源分类吗？
根据能源获取方式的不同，把能源分为：一次能源与二次能源。
直接从自然界获取的能源。
化石能源、太阳能、风能、地热能、核能和潮汐能等。
无法从自然界直接获取，而是通过一次能源的消耗才能得到。
汽油、柴油、氢能、电能等。
一次能源
二次能源
探究实践
根据能源能否再生，把能源分为：不可再生能源与可再生能源。
不可再生能源
不可能在短时间内从自然界得到补充的能源。
化石能源、核能等。
可再生能源
可以从自然界源源不断地得到的能源。
太阳能、水能、风能、生物质能等。
野火烧不尽，
春风吹又生。
探究实践
根据能源的开发利用状况，把能源分为：常规能源与新能源。
常规能源
又称传统能源，指目前已经大规模生产和广泛使用的能源。
如化石能源、电能等。
目前最主要的常规能源是化石能源,但是它们的贮存量是有限的,总有一天将被开采殆尽。
新能源
如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
又称非常规能源，指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源。
探究实践
煤、石油、天然气等都是千百万年前埋藏在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，通常称为化石能源。
煤
煤的主要成分是碳。
由地球上古代的陆地植物在沼泽中大量沉积，经长期演变而成的。
距今几千万年至几亿年之间
温暖湿润、植物生长茂盛
地壳运动，植物被埋藏地下
缺氧的条件下，压力作用
复杂的变化，逐步形成煤。
探究实践
石油
石油是埋藏在地下的一种可燃性液体能源，是由多种物质组成的混合物。
我们平时使用的汽油、煤油和柴油等都是从石油中提炼出来的。
千百万年以前，低等生物遗骸大量沉积，随着沉积层的不断增加，导致温度和压力上升，经过漫长的地质年代这些有机物慢慢变成了石油。
在石油形成过程中还释放出天然气。
天然气
天然气是多种成分组成的混合气体燃料，其主要成分是甲烷。
探究实践
石油
天然气
石油和天然气渗流到坚硬的岩石层，并在岩层下面集聚起来。
古代海洋生物死亡
层层泥沙掩埋
高温高压作用
形成沉积岩
经过漫长的地质年代
世界上石油的贮量比煤少得多，分布也更不均衡。
探究实践
根据三大能源的形成过程,请推测组成它们的元素？
煤 石油 天然气
所含元素
C、 H 、 S 、N 等
C、H 、 S 、N 等
C、H 等
那它们在空气中完全燃烧后的产物可能有哪些？你认为平时作为燃料用哪种能源较好？为什么？
煤 石油 天然气
燃烧产物
CO、CO2 、H2O 、 SO2 、氮氧化物 等
CO、CO2 、H2O 、 SO2 、氮氧化物 等
CO2 、H2O等
探究实践
读图
你能从图中看出从 1990~2050 年期间，世界对各类能源的需求有哪些变化吗？
1990~2050年世界各类能源需求量变化
①人类对能源的需求量都是呈迅速增长的趋势。
②在人类发展的不同发展阶段,各类能源在需求中所占的比例不同的。
③人类对各类清洁能源的需求在增加。
探究实践
煤、石油和天然气在工业生产和人们的生活中消耗量很大。它们都是不可再生的化石能源，在自然界的蕴藏量是有限的，消耗一点就少去一点。
科学家估计，以人类目前对能源的消费量计算，目前已探明的石油储量仅能满足人类今后几十年的需要。
由于煤和石油在使用过程中都会对环境造成比较严重的污染，因此，节约能源，积极寻找替代煤和石油的新能源，已被世界各国高度重视。
探究实践
思考与讨论
从 1990 年到 2050 年各类能源在消费总量中所占比例有何变化？
煤、石油在消费总量中所占比例在减少，而天然气、水电、核能所占比例在增加。
探究实践
随着人类社会的不断发展，人们对能源的需求量也在不断地增加。
当今世界正从以化石能源为主的常规能源时期，向着以核能及可再生能源（太阳能、风能、水能、生物质能）为主的新能源时期过渡。
太阳能
①太阳几乎是我们所使用的各种能量的源泉。
②地球上每年获得的太阳能十分巨大的。
太阳每秒钟辐射到地球上的能量相当于 600 万吨标准煤燃烧释放出的能量。
化石能源：实际上就是在开采上亿年前地球所接收的太阳能。
水能：太阳辐射→水蒸发→降水→汇流成江河；
风能：太阳辐射→空气密度不同气压高低空气运动；
探究实践
人类对太阳能的利用有着悠久的历史，人们很早以前就知道利用太阳能取暖、晒衣物、发展农业。
③太阳能的利用。
随着科学技术的发展，人类找到了更多利用太阳能的方法和途径。
太阳灶煮饭
太阳能发电
太阳能供电的卫星
太阳能热水器
太阳能→热能
太阳能→电能
我国大部分地区纬度较低，太阳光照强，太阳能资源丰富。尤其是西部地区和广大农村，开发利用太阳能解决能源不足的问题大有可为。
探究实践
1．从图 4-12 可以看出，我国太阳能的分布有什么规律？
读图
2．我国哪些地区具有太阳能资源的优势？
我国太阳能最丰富的地区是青藏地区,具有利用太阳能的优势，西藏的拉萨有日光城之称，其次是西北地区。
我国太阳能大致由东南沿海向西北内陆递增，西多东少。
这是由于西部地势高,大气清洁,晴天多，日照时间长,而东部地区阴雨天气的时间长。
探究实践
核能
新能源
核裂变
核聚变
核电站
会产生放射性较强的核废料限制了这类核电站的进一步发展。
人造太阳
实现受控核聚变，废料是氦，聚变能就变得更清洁、安全。
探究实践
潮汐能
新能源
在涨潮的过程中，汹涌而来的海水具有很大的动能，而随着海水水位的升高，就把海水的巨大动能转化为势能；在落潮的过程中，海水奔腾而去，水位逐渐降低，势能又转化为动能。
潮汐电站
潮汐发电就是利用海湾、河口等有利地形，建筑水坝，形成水库，大量蓄积海水，并利用安装在大坝中的水轮发电机进行发电。
探究实践
风能
新能源
风具有能量，是一种天然能源。空气流动速度越快，风能就越大。
风力发电就是利用风力推动叶轮转动，然后叶轮带动发电机转动产生电能。
新疆达坂城的风力发电站
风力发电无污染，再加之建造
风力发电厂比较方便，很少占用土地资源。因此，风力发电是最廉价的发电方式之一。
探究实践
生物质能
新能源
由生物体产生的能量称为生物质能。
生物质能主要来自于柴薪、人畜粪便、城市生活垃圾、绿色植物等。
太阳能
绿色植物的光合作用
化学能
生物质能：
生物质能利用
目前，生物质能技术的研究与开发已成为热门课题。如通过生物质能热分解技术，可以制取人造石油、生物炭和可燃气体，使生物质能得到充分利用。
探究实践
氢能
新能源
未来的理想燃料—氢。
优点：氢燃烧后的产物只是水，无污染；热值高；液化后能够通过管道运输；制取氢的原料极为丰富。
利用：人们首先将它使用在汽车上，以氢为燃料，汽车在低温下也能发动。液态氢是导弹、火箭和宇宙飞船的最佳燃料。曾经多次飞往月球的“阿波罗”宇宙飞船，就是用液态氢作为燃料的。
探究实践
自工业革命以来，人们对能源的需求迅速增长，能源利用的方式也在不断地发生变化。
刀耕火种
畜力
水力
煤炭
汽油、柴油
航空煤油
氢
探究实践
化石能源是不可再生的能源，储藏量有限，但目前世界各国仍然以持续增长的速度消耗着这些有限的能源。
①最好途径是提高能源的利用效率，
合理利用能源：
②增加利用当地的可再生能源。
如循环利用家电和交通工具；购买能提高能源利用效率的新产品；在房屋上安装绝热材料、太阳能电池板或安装新型窗户来提高能源利用效率；发电厂使用可就近获取的替代型能源以减少对化石能源的依赖等。
③开发、利用新能源。
逐步转向以利用核能及可再生能源（太阳能、风能、水能、生物质能）为主的新能源。
探究实践
能源的大量使用，极大地提高了人们的生活质量，推动人类社会不断向前发展。
但是，对常规能源的过度开发和利用，也不可避免地给人类生存环境造成了严重影响。
为保障人类不断增长的能源需求，需要改变现有能源利用的不合理结构和能源利用方式，探究能源利用的新途径，开发出人类可持续发展的理想能源，最终实现人类与自然、环境的和谐发展。
探究实践
1、煤炭、石油的共同特点是( )
①属于可再生能源;②来自太阳辐射的能源;③容易污染环境;
④由远古地质历史时期生物转变而成;⑤在世界上的分布比较均匀。
A.①③④ B.②④C.③④⑤D.②③④
D
2.下列用于发电的能源属于可再生能源的是( )
A.风能和水能 B.风能和煤的化学能
C.核能和风能 D.煤的化学能和核能
D
3.氢气是未来的理想能源。根据氢元素在自然界的存在形式及氢气的性质分析，在氢能源的开发和利用中，需解决的课题有( )
①探索廉价的制备氢气的方法; ②研究氢气燃烧产物的处理技术;
③开发安全、高效的储氢技术。
A.只有① B.只有② C.①② D.①③
D
迁移应用
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
潮汐能
合理利用，提高利用效率
开发、利用新能源
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