沪粤版九年级物理下册 20.1 能源与能源危机 课件（共59张PPT）

(共59张PPT)
第二十章 能源与能量守恒定律
20.1 能源与能源危机
沪粤版物理九年级下册
学习目标
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．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。
同学们知道生活中有哪些可以称为能源吗 什么是能
源呢？
能量：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能
量。（如机械能，光能，内能，化学能，电能等。）
煤炭、石油、天然气等，它们燃烧产生能量，因此它
们是能源。
导入新知
资源
草、木材
煤、蜡、石油等
空气
水
电流
燃烧
化学能、
光能、内能
流动
机械能
通过电动机
机械能
能源：凡是能产生能量供人类使用的物质资源都
可以叫做能源。
1
知识点
人类利用能源的历史
阅读与交流
同学们阅读课本“人类利用能源的历史”的内容，并交流讨论下列问题。
1. 人们根据什么原则，将人类利用能源的历史划分
为四个时期？这四个时期的名称叫什么？
2.为什么说能源是人类生存的命脉，社会发展的动
力？
合作探究
一、人类利用能源的历史
1. 薪柴生火——人类文明的萌芽
摩擦生火能量转化：机械能转化为内能
古人取火还有哪些方法？
人工取火——人类最早的“技术革命”
2. 煤炭——工业革命的“粮食”
蒸汽机能量转化：化学能----内能----机械能
18世纪末，蒸汽机的发明引起了资本主义国家的工业革命，煤炭成为了这场工业革命的动力基础，工厂、船舶、火车等都离不开它。
蒸汽火车
蒸汽轮船
3.石油——现代社会的“血液”
耗油的交通工具
正在排队加油的汽车
4.多元化能源——破解未来能源需求的途径
(1)核电
经过50多年的发展，核电已成为30多个国家能源组成中不可或缺的部分。全世界正在运行的核动力堆已超过440座，总装机容量超过387千兆瓦，其中法国核电占其国内总电力的74.6%，比利时56.8%，韩国44.7%，瑞典39%，日本33.8%，德国30.6%，英国22%，美国20%，俄罗斯16%，而中国仅为1.1%。
中国的核电站情况简介
(1)秦山核电站（浙江嘉兴的杭州湾畔）；
(2)大亚湾核电站（广东深圳大亚湾）；
(3)田湾核电站（江苏连云港田湾）；
(4)岭澳核电站（广东大亚湾西海岸大鹏半岛东南侧）;
(5)阳江核电站（广东西南沿海的阳江市东平镇沙环
村）；
(6)三门核电站（浙江台州市三门健跳镇猫头山半岛上
南部）；
中国的核电站情况简介
(7)海阳核电站（山东海阳冷家庄）
(8)宁德核电站（福建省宁德市辖福鼎市秦屿镇的备湾
村）；
(9)福清核电站（福建三山镇前薛村）；
(10)红沿河核电站（辽宁瓦房店市东岗镇）。
太阳灶
航天器
太阳能热水器
太阳能发电装置
(2)太阳能
(3)风力发电
(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)潮汐能
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。
沼气发电
【例1】关于能源的概念，下列叙述中正确的是( )
A. 能做功的物体叫做能源
B. 具有动能或势能的物体叫做能源
C. 能提供能量的物质资源都可以叫做能源
D. 内燃机和发电机都是能源
C
【解析】
能做功的物体只能说明它具有能量，而不是能源，所以A 错误；一个具有能量的物体本身不能称为能源，能源应该是能够提供能量的，所以B 错误；能提供能量的物质资源都可以叫做能源，这种说法符合能源的概念，所以C 正确；内燃机和发电机只是将能量进行转化的机器，本身不是能源，所以D 错误。
【答案】：C
按照能源发展史将下列的事例进行排序：①内燃机；②钻木取火；③柴薪燃烧；④核反应堆；⑤蒸汽机；⑥天然取火。(　　)
A．⑥②③⑤①④ B．⑥③②①⑤④
C．②⑥③⑤④① D．⑥⑤①②④③
1
A
巩固新知
物理学的每一次重大发现，都极大地推动了科学和技术的进步。①17～18世纪，力学和热学的发展，促进了蒸汽机的研制和改进，使人类社会进入“蒸汽时代”；②19世纪，电磁学研究的巨大成就，人们成功地制造了各种电气设备，使人类社会由“蒸汽时代”进入“电气时代”；③20世纪以来，电子计算机的普及，互联网等各种现代信息技术的不断完善，使人类社会进入“电子信息时代”。
上述有关说法正确的是(　　)
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
2
D
2
知识点
一次能源和二次能源
能源按是否能直接使用来分类：
(1)一次能源，是指直接取自自然界没有经过加工转
换的各种能量和资源 。如：煤、石油、天然气、
水能、风能、核能、海洋能、生物能。
(2)二次能源，由一次能源经过加工转换以后得到的
能源产品。如：沼气、汽油、柴油、酒精、焦炭、
煤气、蒸汽、火电、水电、核电、太阳能发电、
潮汐发电、波浪发电等。
合作探究
【例2】[ 中考·乐山] 在我国西部建有不同类型的发电站，下列发电站在发电过程中，利用不可再生能源发电的是( )
A
【解析】
燃气电站利用天然气进行发电，天然气不能从自然界源源不断获得，也不能重复利用，是不可再生能源，则燃气电站是利用不可再生能源发电的，故A 符合题意；风能、水能、太阳能能够源源不断地从自然界获得，是可再生能源，风电站、水电站、太阳能电站是利用可再生能源发电的，故B、C、D 不符合题意。
从自然界直接获取的能源，统称一次能源；无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源是二次能源。下列烧热水的应用中利用了二次能源的是(　　)
A．柴火烧水
B．太阳能热水器烧水
C．天然气热水器烧水
D．电水壶烧水
1
D
巩固新知
【中考·庆阳】很多人喜欢将手机挂在胸前，这对身体健康很不利，因为手机发射出的________会对心脏造成影响。手机是利用电能工作的，电能属于____________(填“一次能源”或“二次能源”)。
2
电磁波
二次能源
3
知识点
可再生能源和不可再生能源
按是否可以再生来分
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充
如：化石能源、核能
可再生能源：可以在自然界里源源不断地得到
如：水能、风能、太阳能、生物质能
注：
化石能源：煤、石油、天然气等是千百万年前埋在地
下的动植物经过漫长的地质年代形成的。
生物质能：由生命物质提供的能量，如食物、木柴等。
合作探究
【例3】中东地区局势动荡，给全球的石油市场带来了重大的冲击，这是因为中东的石油产量受到影响会使市场上原油的供应量下降，导致油价上涨。其中石油属于( )
A. 二次能源
B . 可再生能源
C. 不可再生能源
D. 新能源
A
【解析】
燃气电站利用天然气进行发电，天然气不能从自然界源源不断获得，也不能重复利用，是不可再生能源，则燃气电站是利用不可再生能源发电的，故A 符合题意；风能、水能、太阳能能够源源不断地从自然界获得，是可再生能源，风电站、水电站、太阳能电站是利用可再生能源发电的，故B、C、D 不符合题意。
【答案】：A
【中考·淮安】下列给出的四组能源中，均为可再生能源的一组是(　　)
A．太阳能、水能、风能
B．天然气、石油、核能
C．地热能、核能、煤炭
D．潮汐能、核能、石油
1
A
巩固新知
【中考·宜昌】2017年5月10日，我国在南海海底开采出天然气水合物，俗称“可燃冰”。它是由天然气与水在高压低温的条件下形成的类冰状的结晶物质。可燃冰能量密度大，1 m3的可燃冰分解后可释放出约0.8 m3的水和164 m3的天然气。可燃冰是________(填“可再生”或“不可再生”)能源。它的“能量密度大”是指它的________(填“密度”“内能”“热量”或“热值”)大。
2
不可再生
热值
4
知识点
能源危机
现在世界能源消耗中90%以上是不可再生能源，其中
石油约占 40 %，煤约占35 %，天然气约占20 % 。
经济的增长和经济发展水平的提高都需要能源来支撑，
因此，能源消费与经济发展有着密不可分的关系。从
世界能源消费的增长趋势看，能源消耗总量和能源消
耗增长速度与国民经济生产总值和国民经济生产总值
增长率成正比例关系。
根据国际能源机构的统计，预计，2020年全球能源需
求量达到128.89亿吨当量，2025年则达到136.50亿吨
当量，平均年增率为2%。
合作探究
目前世界的不可再生能源岌岌可危：截止到2003年底，
全球剩余的石油已探明的可开采量为1565.8亿吨，如
果以后没有发现新的蕴藏量可观的油田的话，估计到
2040年，最多到2050年就要用完；而天然气估计可以
用到2050年，加上可能再发现的天然气田,最多用到
2090年；煤炭的情况好一些，估计可以再用200年甚
至300年。
到本世纪末，除煤炭外, 其它的不可再生能源就要开
采殆尽！
世界性的能源问题主要反映在能源短缺及供需矛盾所
造成的能源危机。
目前我国的能源消费量已超过美国，居世界第一位。
但我国处于工业化初期，经济的增长主要依靠能源
密集型工业的发展，能源效率较低。
我国的能源消耗结构中，各种能源的比重大约为：
煤68 %、石油19 %、天然气4.4 % 、其他（水电、
核电）8.6 %。从中可以看出，在我国的能源消耗结
构上，不可再生能源的比例很大，且以煤炭为主，
结构很不合理。
我国的能源问题
能源工业技术水平低下，劳动生产率较低，能源建
设周期长，投资超预算；
能源生产、消费以煤为主，能耗水平高，能源利用
率低下；
我国能源总量虽然比较丰富，但由于人口众多，人
均能源拥有量在世界上处于较低水平；
能源资源分布不均，西部煤炭的储量丰富，致使国
家的能源开发逐步西移，开发难度和费用增加，且
交通运力不足，制约了能源工业的发展；
能源供需形势依然紧张，从能源安全角度考虑，面
临严重挑战。
解决我国能源问题应采取的措施
努力改善能源结构，积极开发利用新能源；
提高能源利用率，合理利用石油和天然气，加快电
力发展速度；
改善城市民用能源结构，提高居民生活质量；
建立合理的农村能源结构，扭转农村严重缺能局面；
重视能源的环境保护，加速实施洁净煤技术。
【例4】有关能源、能源的利用以及能源危机，以下说法错误的是( )
A. 尽量节约能源，提高能源的利用率，有利于缓解日益严重的能源危机
B. 能源的利用过程实质上是能量的转化和转移过程
C. 由于能量是守恒的，所以不会存在能源危机
D. 为适应现代化建设的需要，在“开源”的同时，还必须注意“节源”
C
【解析】
尽量节约能源，努力提高能源的利用率，有利于缓解日益严重的能源危机，故A 正确，不符合题意；能源的利用过程实质上是能量的转化和转移过程，故B 正确，不符合题意；由于可利用的煤、石油、天然气都属于不可再生能源，用完之后不能在短时间内补充，因此可利用的能源会越来越少，会造成能源危机，故C 错误，符合题意；由于能源越来越少，所以既要开发新能源，又要注意节约能源，故D 正确，不符合题意。
有关能源问题的解题对策:
对于有些问题的分析与判断，可借助生活经验和直观判断。节能是社会一直所倡导的公益性行为，是必要的，也是解决能源危机的一项措施。解决能源危机的出路，一是节约能源，提高能源的利用率，二是开发和利用新能源，特别是太阳能和核能。借助以上认识分析本例题，是一种行之有效的方法。
新知小结
“能源危机”是当今世界共同面临的问题，以下解决危机问题措施切实可行的是(　　)
A．人人都要节约用水、用电，不浪费能源和人为毁坏物品
B．关闭全部现有的火力发电站
C．停止使用石油、煤炭资源，而改用核能和太阳能
D．各地都要大力兴建水力和风力发电站
1
A
巩固新知
1
知识小结
能源
历史
分类
危机
归纳新知
1. 能量是指物体做功的能力。根据物体的运动形式，
可将能量分为机械能、内能、光能等。根据提供能
量的物体或物质，可将能量分为风能、水能、太阳
能等。
2. 能源是能量的来源或源泉，如煤炭、石油、核燃料、
水、风等。
【中考·娄底】2015年，山东省财政筹措资金60亿元，全面推进全省生态文明建设，加快推进节能减排、低碳发展。下列做法符合“低碳生活”要求的是(　　)
A．若有可能，出行时尽量使用自行车
B．废电池随便丢弃
C．为了方便而使用一次性塑料袋
D．大力发展以煤为燃料的火力发电
2
易错小结
A
易错点：不能正确认识“低碳生活”
煤炭、石油、核能、太阳能、风能、地热能、潮汐能等能源中，哪些是可再生能源，哪些是不可再生能源？
1
解：太阳能、风能、地热能和潮汐能是可再生能源。煤炭、石油、核能是不可再生能源。
课堂练习
请从互联网上或有关资料中了解我国能源的状况，以及我国每年进口原油量的情况，并做出评价。
请你调查一下，出租车平均每天耗油量是多少？再调查一下你所在城市有多少量出租车？在一个月内，这个城市的出租车要消耗多少汽油？如果你在农村，就请调查一下你家或同学家的摩托车，月平均耗油量是多少？再调查一下你所在的村子里有多少量摩托车？在一个月内，这个村子的摩托车要消耗多少汽油？
2
3
答案略。
1. 自行车、电动自行车、普通汽车消耗的能量类型分别是(　　)
①生物质能　②核能　③电能 ④太阳能　⑤化学能
A．①④⑤ B．①③⑤
C．①②③ D．①③④
B
点拨：骑自行车需要消耗人体内的生物质能；电动自行车要消耗电能；普通汽车要消耗汽油或柴油的化学能。
课后练习
2. (数形结合题)研究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪世界各国共同的任务。能源按不同的分类方式可进行不同分类。下列四组能源中，能归入如图所示阴影部分的一组是(　　)
A．煤炭、电能、水能
B．太阳能、风能、海洋能
C．水能、柴薪、天然气
D．石油、海洋能、核能
B
3. 【中考·随州】长期以来随州人民的生活能源离不开煤、石油、天然气这些①，由于这些②在自然界中越用越少且有污染，人们正在寻找理想能源。随州市的“齐星公司”正在研发太阳能的高效利用。因为太阳能可直接从自然界中获取，所以叫它③。太阳能取之不尽又清洁环保！我们期待太阳能的深度开发，我们期待蓝天白云！以上叙述中①、②、③分别是指(　　)
A．化石能源、不可再生能源、一次能源
B．二次能源、可再生能源、一次能源
C．可再生能源、一次能源、二次能源
D．化石能源、二次能源、不可再生能源
A
4. 关于能源的利用，下列说法正确的是(　　)
A．大量使用石油产品会造成大气污染，所以应该停止开采石油
B．和平利用核能特别要注意防止核泄漏，以免造成环境污染
C．修筑拦河坝建造水电站利用水能发电，有百利而无一害
D．天然气是一种清洁能源，人类可以无穷无尽地开发
B
5. 潮汐发电：潮汐现象是由地球和天体运动以及它们之间的相互作用引起的，在海洋中，月球引力使地球的向月面水位升高。我国海岸线长、潮差大，蕴藏着十分丰富的潮汐能，有建潮汐电站的优越条件。如图是利用潮汐发电的原理图，水坝下方有通道，涨潮时，堵住通道，潮水涨至最高水位时打开通道，进水发电，如图甲；当海湾水位涨至最高时，堵住通道，如图乙；落潮至最低水位时，打开
通道放水发电，
如图丙。
回答以下问题：
(1)潮汐现象是月球________使地球的向月面海水水位升高的自然现象。大坝的构造与三峡船闸相似，涨潮时，大坝内外的水面总会达到相平，因为海湾、大坝和大海已构成____________。
(2)海湾底部受到海水压强较大的是________(填“甲”或“乙”)图。潮汐能是____________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
引力
连通器
乙
可再生
方法规律：本题利用图像法，由题知潮汐现象是月球引力使地球的向月面海水水位升高的自然现象；观察图像知涨潮时，海湾、大坝和大海构成的是一个连通器。当海湾水位涨至最高时，堵住通道，由图乙知此时海湾底部受到海水压强较大；潮汐能是能够源源不断地从自然界得到的能源，属于可再生能源。
6. 请仔细阅读下文，并回答文后问题。
垃圾发电
填埋是目前全球垃圾处理的主要方式，传统的垃圾处理方式是将垃圾集中填埋，让其自行发酵。在发酵过程中会产生二氧化碳和甲烷等废气，易造成常规污染，还可能带来温室效应，甚至有爆炸的危险。
福州市红庙岭垃圾填埋气发电厂将垃圾填埋后，采用科学方法使其发酵，并把产生的填埋气收集起来用于发电。因此，垃圾填埋气和太阳能、风能一样，是一种可再生能源，不仅解决了垃圾填埋安全和污染问题，也可产生显著的经济效益，同时减少温室气体的排放。
目前，福州市垃圾填埋气发电厂和前期投产的垃圾焚烧发电厂的年总发电量大约可供4万个年用电量为2 800千瓦时的家庭使用。
(1)传统的垃圾填埋处理方法的缺陷有：_____________
__________________________________________。
(2)将填埋气收集起来用于发电，是将这些垃圾的化学能最终转化为________能。垃圾填埋气是一种________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(3)请谈谈你在节能减耗、环境保护方面做了哪些实事？(写出一点)
会造成常规污染，带来温室效应，甚至有爆炸的危险
电
可再生
节约用水、随手关灯、不随意丢弃废电池等。
点拨：垃圾集中填埋，在自行发酵的过程中会产生二氧化碳和甲烷等废气，造成常规污染，甚至还有爆炸的危险；垃圾填埋气是一种可再生能源。
再见