2023-2024学年度粤沪版物理九年级下册 20.2开发新能源课件（28页ppt）
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年度粤沪版物理九年级下册 20.2开发新能源课件（28页ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 75.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 粤沪版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-02-06 03:15:54 | ||
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文档简介
(共28张PPT)
第2节 开发新能源
新课引入
在晴天晒晒太阳
打开窗户阳光进入，室内变得明亮
晾晒被子杀除螨虫
？
在生活中，我们常常会利用到太阳能，那你了解太阳能吗？
1.知道能源与人类社会密切相关，但需要不断开发和利用新能源以解决能源的供需矛盾和环境问题
2.知道太阳能和核能是两种新能源
3.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、氧弹的制造原理，知道核反应堆的作用，以及核电站的原理和作用
学习目标
新知学习
一、太阳能—永恒的动力之源
1、太阳能
太阳是个巨大的能源，它不断向四周辐射以光和热为主要形式的能量
太阳总辐射功率达3.8×1022kW，其中达到地球表面的辐射功率为1.7×1014kW，只有22亿分之一，但已经相当于我国发电机容量的1.7×105倍
2、太阳能的特点
优点 ①储量巨大
②供应时间长久
③分布广泛，获取方便
④安全、清洁、无污染
缺点 ①受季节、天气和地理环境影响较大
②太分散
③能量转换效率低
3、太阳能的利用
（1）第一种途径是通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起来，再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的形式释放出来
被植物、微生物吸收
太阳能 化学能（生物质能）
光合作用
（2）第二种途径是通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、波浪、海流等释放出来
使大气、水分升腾循环
风、流水、海流、波浪
（3）第三种途径是被海洋吸收，成为海洋的内能
被海洋吸收
利用海洋温差能发电
（4）第四种途径是被人们直接利用
活 动 1
怎样直接利用太阳能
太阳能热水器
太阳能发电站
氢能源汽车
太阳能
内能
太阳能
电能
太阳能
化学能
二、核能—造福人类的“神火”
1.核能
原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做原子核能，简称核能。原子核是可以改变的，而且在有些改变过程中会释放出巨大的能量
2.释放核能的方式
（1）使原子核发生核裂变
（2）使原子核发生核聚变
3.核裂变—链式反应
核裂变是较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应
用中子作为“炮弹”去轰击铀核，不仅能使铀核分裂，同时还会放出2~3个中子及一定量的核能，这2~3个中子又使2~3个铀核分裂，放出更多的中子，使更多的铀核裂变……这种铀核裂变的引发过程，叫做链式反应
链式反应示意图
链式反应的发现，使人类实际利用核能成为可能。但是，这种反应若不加以控制，在极短时间内将释放出巨大能量，原子弹爆炸就是这种情况。
1964年，我国成功试爆第一颗原子弹
核裂变与原子弹
如果控制链式反应的速度，使核能缓慢的平稳的释放出来，就能和平利用核能了。能缓慢、平稳地释放核能的装置叫核反应堆。
核能
内能
机械能
电能
我国秦山核电站
核电站工作流程示意图
温馨提示
计算表明，1kg铀全部裂变释放的能量，相当于2700t标准煤完全燃烧放出的能量。地球上的其他能源都无法与核能相比。
核发电是人类利用核能的主要方式，世界上自1954年第一座核电站建成以来，至今已有很多国家和地区的核电厂在运行。我国大陆正在运行的核电站有6座，核发电量仅占总发电量的1.8%，目前国家正在制定核电安全规划和发展规划。
4.核聚变—热核反应
在超高温条件下，可将两种质量较轻的原子核(如氘和氘)，聚合成一个较重的原子核，这种反应叫做核聚变，又称热核反应。
核聚变能够释放出比核裂变更加巨大的能量。
太阳能就是来自于太阳内的核聚变。
核聚变示意图
核聚变与太阳能
在核聚变中，温度和压强越高，热核反应进行的速度越快。
目前人类还未掌握人工控制核聚变反应速度的方法，因此，还不能和平的利用核聚变。目前核聚变应用只限于核爆炸。
1976年，我国成功试爆第一颗氢弹
通过可控核聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题，中国在利用受控核聚变“种太阳”方面已经走在世界前列.
核裂变和核聚变的比较
核裂变 核聚变
条件 用中子轰击较大原子核 超高温
释放核能的大小 巨大 更加巨大
能否控制 可人为控制 目前不可控制
应用 原子弹、核电站 氢弹
项目
比较
当今，人类可以利用的一次能源中，约90%是不可再生的化石能源，用一点就少一点。可再生的、洁净的、潜力巨大的能源，如太阳能、风能、地热能等的开发仅处于起步阶段，要大规模应用还需经历较长的时间。因此，加快新能源的开发，是人类目前的一项十分重要而又紧迫的工作。
5.加快开发新能源
海洋能浩瀚的海洋覆盖了地球表面的71%，它蕴藏着波浪能、海流能、潮汐能、温差能等，是取之不尽的洁净能源。
风能是一种清洁、安全、可再生的绿色能源。利用风能对环境污染少，对生态破坏小，环境效益和生态效益良好，对于人类社会可持续发展具有重要意义。我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约1x109kW，其中，陆地上风能储量约2.53x 108kW (以陆地上离地10m高度资料计算)，海上可开发和利用的风能储量约7.5x108kW。2011年底，我国风力发电机组总装机约4.7x107kW，占全国发电总量1.5%，居世界第一位。
氢能具有高效、干净、易贮存、可运输等特点。世界上第一颗人造卫星上天和“阿波罗”飞船登月都使用液态氢作为燃料。20世纪，人类已掌握多种制氢工艺，利用太阳能制氢有着广阔的前景，可以预见，氢能将成为21世纪的重要能源之一。
氢能源小车
课堂小结
新能源
太阳能
辐射功率
太阳总辐射功率3.8x1023kW
到达地球表面辐射总功率1.7x1014kW
利用途径
通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起来
通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、波浪、海流等释放出来
被海洋吸收，成为海洋的内能
被人们直接利用
核能
定义
原子核内部蕴藏的巨大能量
核裂变
较重的原子核裂变为较轻的原子核
示意图
应用
原子弹
核电站
核聚变
在超高温条件下，可将两种质量较轻的原子核(如氘和氘)，
聚合成一个较重的原子核的反应
示意图
应用
氢弹
1.太阳能可以直接利用，下列装置中把太阳能转化成内能的是（ ）。把太阳能转化成电能的是（ ）。
A.硅光电池 C.太阳集热器
B.太阳灶 D.太阳能热电站
BC
AD
随堂练习
除了地热能、潮汐能和原子核能以外，地球上所有其他能源全部来自太阳能
2. 太阳能是未来人类最合适，最安全，最理想的能源，在当下化石能源日益枯竭的情况下，人类对于未来太阳能的利用更加重视．关于太阳能，下列说法正确的是( )
A. 对于人类来说，太阳能几乎可以说是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
B. 太阳能分布广阔，获取方便，处处可以利用
C. 太阳能到达地面的功率稳定，不会受气候和季节的影响
D. 不是直接或间接来自太阳的能量有：地热能、核能、潮汐能和风能
A
3.以下关于核能发电的说法中正确的是 （ ）
A.核事故会造成放射性污染，所以应该关闭所有核电站
B.核能既是可再生能源又是新能源，所以应该大力发展核电
C.目前核电站获得核能的途径是核聚变，是不加控制的
D.核反应堆中发生的链式反应是可控的
D
4.近年来，我国沿海地区利用潮汐现象建成了潮汐发电站，其原理就是利用海水的流动来推动发电机工作，从能量转化的角度，潮汐发电是将 （ ）
A.海水的机械能转化成电能 B.海水的化学能转化成电能
C.电能转化成海水的势能 D.电能转化成海水的机械机
A
实践与拓展
第2节 开发新能源
新课引入
在晴天晒晒太阳
打开窗户阳光进入，室内变得明亮
晾晒被子杀除螨虫
？
在生活中，我们常常会利用到太阳能，那你了解太阳能吗？
1.知道能源与人类社会密切相关，但需要不断开发和利用新能源以解决能源的供需矛盾和环境问题
2.知道太阳能和核能是两种新能源
3.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、氧弹的制造原理，知道核反应堆的作用，以及核电站的原理和作用
学习目标
新知学习
一、太阳能—永恒的动力之源
1、太阳能
太阳是个巨大的能源，它不断向四周辐射以光和热为主要形式的能量
太阳总辐射功率达3.8×1022kW，其中达到地球表面的辐射功率为1.7×1014kW，只有22亿分之一，但已经相当于我国发电机容量的1.7×105倍
2、太阳能的特点
优点 ①储量巨大
②供应时间长久
③分布广泛，获取方便
④安全、清洁、无污染
缺点 ①受季节、天气和地理环境影响较大
②太分散
③能量转换效率低
3、太阳能的利用
（1）第一种途径是通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起来，再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的形式释放出来
被植物、微生物吸收
太阳能 化学能（生物质能）
光合作用
（2）第二种途径是通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、波浪、海流等释放出来
使大气、水分升腾循环
风、流水、海流、波浪
（3）第三种途径是被海洋吸收，成为海洋的内能
被海洋吸收
利用海洋温差能发电
（4）第四种途径是被人们直接利用
活 动 1
怎样直接利用太阳能
太阳能热水器
太阳能发电站
氢能源汽车
太阳能
内能
太阳能
电能
太阳能
化学能
二、核能—造福人类的“神火”
1.核能
原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做原子核能，简称核能。原子核是可以改变的，而且在有些改变过程中会释放出巨大的能量
2.释放核能的方式
（1）使原子核发生核裂变
（2）使原子核发生核聚变
3.核裂变—链式反应
核裂变是较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应
用中子作为“炮弹”去轰击铀核，不仅能使铀核分裂，同时还会放出2~3个中子及一定量的核能，这2~3个中子又使2~3个铀核分裂，放出更多的中子，使更多的铀核裂变……这种铀核裂变的引发过程，叫做链式反应
链式反应示意图
链式反应的发现，使人类实际利用核能成为可能。但是，这种反应若不加以控制，在极短时间内将释放出巨大能量，原子弹爆炸就是这种情况。
1964年，我国成功试爆第一颗原子弹
核裂变与原子弹
如果控制链式反应的速度，使核能缓慢的平稳的释放出来，就能和平利用核能了。能缓慢、平稳地释放核能的装置叫核反应堆。
核能
内能
机械能
电能
我国秦山核电站
核电站工作流程示意图
温馨提示
计算表明，1kg铀全部裂变释放的能量，相当于2700t标准煤完全燃烧放出的能量。地球上的其他能源都无法与核能相比。
核发电是人类利用核能的主要方式，世界上自1954年第一座核电站建成以来，至今已有很多国家和地区的核电厂在运行。我国大陆正在运行的核电站有6座，核发电量仅占总发电量的1.8%，目前国家正在制定核电安全规划和发展规划。
4.核聚变—热核反应
在超高温条件下，可将两种质量较轻的原子核(如氘和氘)，聚合成一个较重的原子核，这种反应叫做核聚变，又称热核反应。
核聚变能够释放出比核裂变更加巨大的能量。
太阳能就是来自于太阳内的核聚变。
核聚变示意图
核聚变与太阳能
在核聚变中，温度和压强越高，热核反应进行的速度越快。
目前人类还未掌握人工控制核聚变反应速度的方法，因此，还不能和平的利用核聚变。目前核聚变应用只限于核爆炸。
1976年，我国成功试爆第一颗氢弹
通过可控核聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题，中国在利用受控核聚变“种太阳”方面已经走在世界前列.
核裂变和核聚变的比较
核裂变 核聚变
条件 用中子轰击较大原子核 超高温
释放核能的大小 巨大 更加巨大
能否控制 可人为控制 目前不可控制
应用 原子弹、核电站 氢弹
项目
比较
当今，人类可以利用的一次能源中，约90%是不可再生的化石能源，用一点就少一点。可再生的、洁净的、潜力巨大的能源，如太阳能、风能、地热能等的开发仅处于起步阶段，要大规模应用还需经历较长的时间。因此，加快新能源的开发，是人类目前的一项十分重要而又紧迫的工作。
5.加快开发新能源
海洋能浩瀚的海洋覆盖了地球表面的71%，它蕴藏着波浪能、海流能、潮汐能、温差能等，是取之不尽的洁净能源。
风能是一种清洁、安全、可再生的绿色能源。利用风能对环境污染少，对生态破坏小，环境效益和生态效益良好，对于人类社会可持续发展具有重要意义。我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约1x109kW，其中，陆地上风能储量约2.53x 108kW (以陆地上离地10m高度资料计算)，海上可开发和利用的风能储量约7.5x108kW。2011年底，我国风力发电机组总装机约4.7x107kW，占全国发电总量1.5%，居世界第一位。
氢能具有高效、干净、易贮存、可运输等特点。世界上第一颗人造卫星上天和“阿波罗”飞船登月都使用液态氢作为燃料。20世纪，人类已掌握多种制氢工艺，利用太阳能制氢有着广阔的前景，可以预见，氢能将成为21世纪的重要能源之一。
氢能源小车
课堂小结
新能源
太阳能
辐射功率
太阳总辐射功率3.8x1023kW
到达地球表面辐射总功率1.7x1014kW
利用途径
通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起来
通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、波浪、海流等释放出来
被海洋吸收，成为海洋的内能
被人们直接利用
核能
定义
原子核内部蕴藏的巨大能量
核裂变
较重的原子核裂变为较轻的原子核
示意图
应用
原子弹
核电站
核聚变
在超高温条件下，可将两种质量较轻的原子核(如氘和氘)，
聚合成一个较重的原子核的反应
示意图
应用
氢弹
1.太阳能可以直接利用，下列装置中把太阳能转化成内能的是（ ）。把太阳能转化成电能的是（ ）。
A.硅光电池 C.太阳集热器
B.太阳灶 D.太阳能热电站
BC
AD
随堂练习
除了地热能、潮汐能和原子核能以外，地球上所有其他能源全部来自太阳能
2. 太阳能是未来人类最合适，最安全，最理想的能源，在当下化石能源日益枯竭的情况下，人类对于未来太阳能的利用更加重视．关于太阳能，下列说法正确的是( )
A. 对于人类来说，太阳能几乎可以说是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
B. 太阳能分布广阔，获取方便，处处可以利用
C. 太阳能到达地面的功率稳定，不会受气候和季节的影响
D. 不是直接或间接来自太阳的能量有：地热能、核能、潮汐能和风能
A
3.以下关于核能发电的说法中正确的是 （ ）
A.核事故会造成放射性污染，所以应该关闭所有核电站
B.核能既是可再生能源又是新能源，所以应该大力发展核电
C.目前核电站获得核能的途径是核聚变，是不加控制的
D.核反应堆中发生的链式反应是可控的
D
4.近年来，我国沿海地区利用潮汐现象建成了潮汐发电站，其原理就是利用海水的流动来推动发电机工作，从能量转化的角度，潮汐发电是将 （ ）
A.海水的机械能转化成电能 B.海水的化学能转化成电能
C.电能转化成海水的势能 D.电能转化成海水的机械机
A
实践与拓展