课件71张PPT。《杏红物理》精品课件之新授课篇www.21cmjy.com精致的课件精致的课件节源二的第韦洪杏红物理精致的课件开发能和利用教学目标 1.知识与技能 （1）从人类利用能源的历史来认识人类文明的进步历程。 （2）了解什么是能源，什么是一次能源，什么是二次能源；什么是不可再生能源，什么是可再生能源。 （3）知道太阳能和核能是两种新能源，了解直接利用太阳能的两种途径 （4）了解裂变、聚变，知道原子弹、氢弹的制造原理，知道核反应堆的作用，以及核电站的原理和特点。
（5）了解我国和世界的能源状况及使用情况，知道存在的能源危机问题，知道解决能源问题、节能的重要性和主要出路。
2.过程与方法 （1）能通过具体事例，了解能源与人类生存和社会发展的关系。 （2）能通过社会活动和英特网，收集信息，了解当地的能源使用状况。 3.情感、态度与价值观 （1）让学生了解能源在现代生活中的作用，并使学生关注社会、关注人类的未来。 （2）通过对能源危机的认识，知道能源问题的最终解决要靠科学技术的进步，激发学生具有振兴中华的使命感和责任感。 我们已经认识了各种形式的能，在日常生活中做饭、照明、取暖等需要能量。在工厂里机器的运转、在公路上汽车等交通工具的动力的产生等都需要能量。人类自身生命的运动、生长也需要能量……人类生活的一切活动都离不开能量，没有能量，人类将无法生存！根据自己的生活经验举些需要能量的例子。凡是能为人类提供生活、生产所需能量的物质资源，都叫做能源。列举自己所知道的当地使用的能源的名称。煤、木材、液化石油气、沼气、汽油、柴油、酒精、木碳、石油、天然气等。这些能量是从那里来的呢？自然界存在着多种能为人类提供生活、生产所需能量的能源。自然界蕴藏着哪些为人类生活、生产所需能量的能源，说出这些能源的名称。 太阳能、风能、水能、生物质能（存储在动物、植物体内的化学能）化石能源（存储在煤、石油、天然气中的化学能）、核能、潮汐能，地热能等。 阅读P198页第一自然段，了解自然界中的能源分哪两类、这两类能源的特点是什么？能源的分类可再生能源：可以长期提供或可以再生被重复利用的能源，包括太阳能、风能、水能、生物质能等。不可再生能源：一旦消耗就很难再生的能源，包括化石能源、核能等。 阅读P198～199页有关人类发现、开发、利用能源的历史资料。 思考：人类能源利用历史上经历了哪几个过程？每一历程在能源利用技术上有哪些进步？简单地利用火取暖，烧烤食物。利用材薪、水力、风力、畜力。煤的大量开采、用煤作燃料的蒸汽机的发明逐渐以机械动力代替人力和畜力。石油、天然气的广泛使用、用石油作燃料的热机大量使用。化石燃料成为当今世界的主要能源。电能广泛的使用，各种用电器很方便地将电能转化为人们所需要的各种形式的能。核能发电，为人类提供安全、经济的能源。能源技术的发展促进了社会文明、发展与进步。煤的利用导致第一次工业革命电的发明导致第二次工业革命能源的广泛利用。给人类文明带来了巨大的进步。随着社会的发展，人们对能量的需求量越来越大，那么，世界和我们国家能源消耗的现状如何呢？世界能源的主要来源现在世界能源消耗中90%以上是不可再生能源。其中：石油大约占40%，煤大约占35%，天然气大约占20%。我国能源的主要来源目前，我国的能源结构主要以煤为主，其比重大约为：煤75%，石油17%，天然气2%，其他（水电、核能、新能源发电）6%。我国的能源消耗中不可再生能源所占据的比例很大。结构不合理。从以上现象说明了什么？我国的能源分布不均为此我们采取了哪些措施？北煤南运西气东输西电东送为什么要往东、南方向运送呢？东、南人口密度大，工业发达，需求的能源量大。而西部人口密度小，工业不够发达。从以上现象又说明了什么？世界的能源分布也不均恒 现在人类消耗的是不可再生能源，且能源的消耗量迅速增长，是否会产生能源危机呢？ 地球上不可再生的能源，如化石能源、核能（用于产生核裂变的核燃料）的存储量有限。剩下的石油按现有生产技术水平计算，还可以保障开采40多年。天然气也只能持续开采50多年，煤炭还可供开采200年左右，作为核电站燃料铀资源也将在几十年内告馨。 对于可再生能源，如风能、太阳能、水能、潮汐能、生物质能等。以上这些能源由于存储、分布、转化技术等原因，很难在短期内实现大规模的工业生产和应用。如太阳能分布在整个地球表面，难以大量集中使用。 对于蕴藏丰富的氢核聚变释放的核能，目前由于实现可控聚变的关键技术难以突破，还不能和平利用，为人类提供能量。 所以“能源危机”的问题是存在的，但人类通过采取各种节能措施和依靠能源科学技术的进步能够解决能源消耗迅速增长这个问题。节约能源从我做起 人类在使用燃料燃烧获取内能时对环境会产生污染问题。有那些污染呢？ 燃料燃烧时排放的各种有害气体和烟尘，由此造成后果：如酸雨、温室效应、热岛效应、光化学污染，人类各种呼吸疾病的增加等；大量使用柴薪会造成水土流失和土地沙漠化；海上泄油事故会污染海洋……。 我们了解到人类目前使用的主要能源是煤炭、石油、天然气，这些能源是不可再生能源，地球上这些能源的存储量有限，已向人类发出告馨的预警。而且煤炭、石油、天然气（特别是煤炭）使用时对环境所造成的污染十分严重，为了人类的生存和发展，人类必须大力开发、利用各种可能再生能源和洁净的能源。寻找新一代的替代能源。 我们国家随着经济的强势发展，正面临着日趋严重的能源问题，从目前情况看，我们国家正在大力开发的新能源有太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能等。 太阳内部不停地发生热核反应，向外辐射能量，其中投射到地面的太阳能一年高达1.05×1018kw·h，相当于1.3×106亿吨标准煤，我国陆地面积每年接收的太阳能相当于2.4×104亿吨标准煤。按照目前太阳质量消耗速度计，太阳内部的热核反应足以维持6×1010年，相当于人类发展历史的有限年代而言，可以说是“取之不尽、用之不竭”的能源，而且太阳能是一种无污染的能源。太阳能的特点优点：能量巨大、分布广泛、无污染、安全、经济。缺点：能量分散、且又间断和不稳定。太阳能的利用太阳能储热太阳能直接发电太阳能集热器工作原理：1、安装在屋顶上的集热器上方盖的玻璃板可以让太阳光透射入集热器又可以防止集热器内热由于对流散发出去。2、集热器中装有黑色铜片，黑色表面物体吸热本领强，铜传热本领强。3、集热器吸收的热由管道中流动的水传递到屋内的储水缸。4、集热器中的管道做成U形可以增大管道在集热器内吸热面积，储水缸中的管道做成螺旋形可以增大管道在储水缸中的放热面积。 物理学家们为了研究原子核内部的结构，尝试用粒子去“轰击”原子核，最初是用а粒子去轰击，后来又用质子、中子去轰击，发现都能引起原子核的变化——核反应，而且发现在某些核反应过程中能释放出大量的能量。由于原子核的变化而释放的巨大能量，我们把它叫做核能。 经过科学家们的大量实验研究和理论分析，发现释放核能有重核的裂变和轻核的聚变两条途径。 科学家利用特殊的吸收材料吸收中子，从而达到控制核裂变反应速度的目的。实验表明：1kg铀235中的铀核如果全部发生裂变，释放出的核能相当于2500t标准煤完全燃烧时放出的能量。是同样质量煤燃烧时放出能量的2.5×106倍。两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫做聚变。聚变过程中伴随着巨大的能量的释放。核能利用目前主要有两条途径：一是制造核武器，用于战争；二是利用核能发电，和平利用核能。氢弹爆炸我国是拥有核武器的国家之一，我国发展核武器是为了自卫，中国政府明确表示决不首先使用核武器。 原子弹和氢弹爆炸时瞬间会释放巨大的核能，人类能以这种形式获取核能并可加以利用吗？目前世界上核电站是怎样利用核能发电的？目前世界上核电站都是利用核裂变释放核能发电； 利用核裂变释放核能发电的关键技术是控制裂变链式反应的速度。科学家利用特殊材料吸收中子使核能缓慢地、平稳地释放出来，从而达到控制核裂变反应速度的目的。 可控核裂变在核反应堆只进行。核反应堆是核电站的核心。 核反应堆一般是由铀棒（核材料）、减速剂、控制棒、冷却剂、热交换器和屏蔽物（水泥）等组成。 核反应堆的工作原理是：核材料在反应堆内部发生核反应产生热量；用石墨或其他材料制成的减速剂使核反应产生的中子减速以提高核裂变的效率；控制棒的下部为阻挡中子的材料，用来控制链式反应的速度，如果希望加快反应速度就把控制棒拉出来一点，希望降低反应速度则推进控制棒；冷却剂在反应堆中循环以将热量带入热交换器；水在热交换器中被加热成为蒸汽以输出用于推动汽轮机，在带动发电机发电。 由于核聚变要在高温、高压条件下进行，人们现在还不能像控制核裂变那样有效地、随心所欲地控制聚变反应，和平利用聚变释放的核能。 但是由于核聚变可以释放比裂变更大的核能，而且不像裂变那样会产生较大的放射性污染，其原料氘和氚又比铀丰富得多，因此控制聚变反应是一个非常吸引人的课题。目前世界上不少国家包括我们国家都在积极研究聚变的人工控制，并已取得了一定的进展。 其他新能源地热能:地球内部具有的热能称为地热能，是地球本身蕴藏的能量。西藏羊八井地热电站是我国最大的地热电站应用形式：地下热水、地热蒸气。应用范围：发电、洗浴、取暖、灌溉等。潮汐能潮汐能是由于地球和月球、太阳相互作用产生的能量。浙江温岭江厦潮汐电站全国第一、世界第三潮汐发电成本低，无污染，是一种很有发展潜力的新能源风具有很大的能量人们很早就学会了利用风能，行船、抽水、磨谷等。课时作业设计1、人类历史上每一次新的能源的开发和利用都极大促进了人类 。2、将下面所列举的各种能源分类后填在表格第二列，（未列举，但你知道的能源也可以填在表格中）然后指出各类能源的特点，填在表格的第三列。化石能源、矿物能源、水能、太阳能、风能、核能、潮汐能、生物质能（存储在生物、植物体内的化学能）。文明的进程、社会生产力的发展水能、太阳能、风能、潮汐能、生物质能化石能源、矿物能源可以长期提供或可以再生一旦消耗就很难再生3、下面叙述中正确的是 （ ）A、古代人类利用的自然能源主要是煤、木材、水力、风力、畜力等B、近代用煤做燃料的蒸汽机的发明，带来了人类历史上的工业革命C、现代电能的广泛利用，各种电器设备的不断发明，使人们的生活水平和质量得到极大改善，电能将成为人类唯一的能源D、煤、天然气、石油的存量有限，开发和利用核能成为人类获取能源的一个新途径B D4、在下面所给出的表格中，用“√”表示大量耗用该类能源对环境会有明显破坏，用“×”表示对环境不会造成明显破坏。能源种类产生的破坏问题√×√××××××××××××××××××××√√√√×核泄漏情况下5、目 前 利 用 太 阳 能 的 方 式 有两 种，一种是利用 ，另一种是 。6、太阳能热器将太阳能直接转化为 能，太阳能电池是将太阳能直接转化成 能，绿色植物的光合作用是将太阳能转化成 能。7、关于太阳能的各种说法，正确的是 （ ）A、太阳能是可供人类利用的一种新能源，它是可再生能源 B、太阳能分布广阔，获取方便，随时都可以利用 C、太阳能安全、清洁、利用太阳能不会给环境带来很大的污染 D、对于人类来说，太阳能几乎可以说是一种取之不尽用之不竭的能源。光转化为电光转化为热内电化学ACD8、如图所示是太阳能热水器的原理图，说明其工作原理。自来水补给水箱水管集热器吸热板透明罩储水箱热水太阳光答：补给水箱内的水由水管流进集热箱，太阳光通过透明罩射在黑色吸热板上，太阳能转化为内能，通过热传递给集热箱内的水加热，加热后的水流进储水箱备用。9、核能是原子核发生 或 反应时释放出的能量。10、用 轰击质量较 的原子核，使其分裂成两或三部分，同时释放出大量的 ，这种现象叫做核 。11、质量较 的原子核，集合成质量较 的原子核，这种核反应叫做聚变。12、氢弹是利用 核的 变成的，相比起来，氢弹是一种比原子弹威力更为 的核武器。裂变聚变中子大核能核裂变反应轻重轻聚强大13、原子弹和核反应堆从技术角度看，区别（ ）A、原子弹中发生的是裂变反应，核反应堆中发生的是聚变反应 B、原子弹中发生的是聚变反应核反应堆中发生的是裂变反应 C、原子弹对裂变的链式反应不加控制，核反应堆控制裂变的链式反应速度 D、原子弹用于战争，核反应堆用于和平。14、核电站可能会带来什么负面影响？为什么很多国家仍在大力发展核电站？CD答：各国都面临能源危机的问题，要开发新能源。核能相对经济、高效。采取可靠的保护措施是可以保证电站的安全运行的。作业：P203页1、2、3、4再见
