(共24张PPT)
第二十二章 能源与可持续发展
第1节 能源
2012年7月4日,三峡水电站32台机组全部投入工作。自2003年三峡工程正式开始发电,到2012年7月之间,三峡电站发电量累计达到5648亿千瓦时,相当于从滚滚长江中捞起了近2亿吨标准煤,减排二氧化碳4亿吨、二氧化硫500多万吨。
三峡水电站是如何发电的呢?
电能只是人类生活、生产活动中广为使用的能量的一种。人类的生活、生产活动,无法离开能量的使用。
提高上游水位增加水的势能
高水位的水快速向下流推动水轮机转动
发电机在水轮机的带动下旋转发电
三峡水电站的发电原理
01
1.了解不同历史时期人类利用的主要能源。
2.知道什么是一次能源、二次能源及其特点。
3.了解 21 世纪的能源趋势。
任务一
人类利用能源的历程
活动1:阅读课本P166页内容,回答问题。
问题1:什么是能源?我们生活中都用到了哪些能源?
汽油
水能
水能
能源:能够提供能量的物质资源。如煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等.
各种能源的广泛利用,极大地促进了人类文明的发展。
煤
生活中用到的能源
问题2:交流区分能源和能量。
能源 能量
区别 定义
本质
联系
能够提供能量的物质资源
物体做功本领的量度
可以提供某种形式能量的
物质
与物体及其运动相联系,不同形式的运动对应不同形式的能量,如机械能、内能、电能、化学能等
能源利用的过程实质上就是能量转化和转移的过程
活动2:观看视频,了解生活中的能源与能量的转化。
活动3:阅读课本P167页内容,了解人类利用能源的历程。
问题1:小组交流不同历史时期人类利用的主要能源是什么?
1.火的利用
(1)钻木取火这项技术的出现,使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。开启了人类以柴薪为主要能源的时代。
钻木取火—最早的“技术革命”
柴薪主要通过砍伐树木获得
(2)柴薪是一种数量巨大、能够方便获取的能源。
人类以柴薪为主要能源的时代,持续了近一万年。现在,柴薪仍是某些地区的重要生活能源。
大面积的砍伐树木会严重破坏地球的生态平衡。同时由于燃烧柴薪获取能量的效率较低,人类仍需要开发其他的能源。
2.蒸汽机的利用
(1)蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑
蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能。实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代,人类的主要能源从柴薪转向热值更高的煤。
使用畜力
利用水能
蒸汽机的利用—人类进入工业化社会
(2)煤炭时期:13世纪开采,18世纪中大规模开采。20世纪60年代石油的利用超过了煤。1769年瓦特发明蒸汽机,热机为代表的以化石能源为动力的各种机械,引发了世界性的第一次工业革命.
3.电能的使用
(1)电磁感应现象的发现以及发电机的发明,使煤、石油等化石能源被转换成更加便于输送和利用的电能.
电能的大规模使用使人类的生产活动进入现代化时代
(2)电能便于输送和转化成其他形式的能量
电能的输送
电能的转化
问题2:请根据 下列分类标准,将能源进行分类。
1.按能源来源分:
2.按利用的时间分:
3.按提供能源的物质来分:
一级能源 二级能源
常规能源 新能源
化石能源、核能、风能、太阳能、地热能、海洋能等
(1)一次能源:可以从自然界直接获取的能源。
问题3:请列举常见的一级能源和二级能源;可再生能源和不可再生能源。
常见的一次能源:
煤、石油、天然气、风能、水能、地热能、太阳能、核能等。
常见的二次能源:
电能、汽油、柴油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等。
(2)二次能源:由一次能源经过加工得到的能源。
任务二
21世纪的能源趋势
活动:自主阅读课本P168页内容,学习21世纪的能源趋势,了解核能的发电原理。
如果把全世界的能源消耗量折合成热值为2.93×107 J/kg的标准煤来计算,1950年为26 亿吨,1987年为110多亿吨,2003年接近140亿吨,2007年达到160亿吨。
1.能源消耗急剧增长
化石能源是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源,所以总有使用殆尽的一天。
而且在开采化石能源的过程中因意外而对环境的破坏也十分严重。所以开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围的重要课题。
20世纪40年代,科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆,拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。
2.化石能源缺点
问题1:“温室效应”是怎样形成的,有什么危害?
“温室效应”的产生是由于石油煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中的二氧化碳的含量 。它的危害是使地面气温升高、两极冰雪融化、海平面上升淹没城市、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等。
核反应堆外围包裹着厚厚的混凝土罩以吸收辐射
水在核反应堆中心循环流动,吸收在核反应中产生的热量,并将这部分内能传递给蒸汽发生器内的水
吸收了热量的水汽化变成蒸汽
蒸汽推动发电机运转,将蒸汽的机械能转化为电能
问题2:请根据下面核能发电的过程简述核反应发电的原理
机械能
电能
核能
内能
消耗核能源少
发电成本低
不造成空气污染
不排放CO2
建厂成本大
排热量大
核泄漏污染大
产生放射性废料
问题3:请简述核能发电的利弊。
1.在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天,人类非常重视新能源的开发和利用。下列能源中属于新能源的是( )
A.煤炭 B.石油 C.太阳能 D.天然气
C
2.我市的水资源丰富,在潇湘河道上建造了多座水力发电厂,以充分利用当地丰富的水资源发电。电能属于 ( )
A.化石能源 B.一次能源
C.二次能源 D.不可再生能源
C
3.下列能源中,不属于可再生能源的是 ( )
A.天然气 B.风能 C.太阳能 D.水的动能
A
4.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重要
B.能源的利用过程,实质上是能的转化和转移过程
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结底来自于太阳能
A
能源
人类利用能源的历程
21世纪的能源趋势
1.能源:凡是能提供能量的物质资源都叫做能源
2.人类利用能源的历程:柴薪→煤炭→石油→电能
3.能源类型
一次能源
二次能源
1.化石能源会消耗殆尽,所以开发新能源、更好地利用已知能源,是全球范围内的只要课题
3.新能源——核能发电
2.风能和水能得到了广泛的应用
总结:请画出本节内容的思维导图