4.3 环境保护与可持续发展 课件（共20张PPT）——高中物理教科版（2019）必修第三册

(共19张PPT)
第四章 能源与可持续发展
4.3 环境保护与可持续发展
教科版（2019）高中物理必修第三册
目 录
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新课导入
学习目标
新课讲解
经典例题
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课堂练习
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课堂小结
一、发展与能源消耗
人类社会总体来说是向前发展的。社会的发展首先是生产力的发展，经济是基础，只有劳动生产率提高了，创造出更多的财富，人类自己才能在物质生活上得到改善，也才有更多的闲暇时间从事文学艺术创作、获得精神方面的享受和满足。当然，社会的发展不只是生产力的发展，还包括社会结构的进步、相互关系的调整、人类自身生活方式的改变、生活水平的提高等等。
风能
水能
光能
电能
人类的所有活动都要消耗能源，以提高生产力为基础的社会发展，是否一定要引起能源消耗的增加呢？这个问题是复杂的，它首先与不同的地区、不同的国家、不同的发展阶段等都有关系。
西藏羊八井地热池
食 物
太阳光
西方发达国家已经经历了三次重大的科技革命 ：
第一次是 18 世纪开始的以蒸汽技术为代表的革命，也称为第一次工业革命；第二次是指 19 世纪后期开始的以电力技术为代表的革命，也称为第二次工业革命；第三次则是指开始于第二次世界大战以后的科技领域里的又一次重大飞跃，它以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志，涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域。这次科技革命不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革，而且也影响了人类的生活方式和思维方式，使人类社会向更高层次发展。
第一次科技革命使人类从农业社会进入到工业社会，生产力得到跨越式的提高，相应的能源的消耗也大幅度增加，开始主要是煤炭，后来逐渐转变为以石油和天然气为主。第二次科技革命则使人类进入电气化时代，生产力得到更大的提高。电能使用方便，并且特别有利于实现自动控制和远距离操控，但电能属于二次能源，长期以来仍以火力发电为主，即仍要消耗大量的化石能源而转化为电能，因此这个时期能源的消耗仍然是增加的。进入第二次科技革命以后，特别是第三次科技革命以后，随着技术水平的提高，以及人类对能源消耗问题的重视，各国更加注意减少能源的消耗，大力开发节省能源的新技术和新产业，从而生产力的提高不再单纯依赖于能源消耗的增加，使发展生产力的同时减少能源的消耗成为可能。
但更多的发展中国家处于相对落后的发展阶段，他们有的还处于农业社会，有的正处在工业化和电气化的进程之中，技术能力和水平低下、设备落后、资金缺乏，生产力的发展很大程度上还严重依赖于能源的大量消耗。我国虽然地域广阔、资源丰富，但人均占有资源并不高，有很多方面低于世界的平均水平，而且自 19 世纪以来屡受列强欺凌，饱受战乱之苦，经济落后，生产力水平很低。改革开放以来，我国经济得到快速发展，但仍属于发展中国家的行列，发展生产力与能源消耗过大的矛盾长期尖锐地存在。
二、环境保护与可持续发展
发展离不开能源，如果消耗的能源仍然是以化石能源为主的非再生能源，它们会越用越少，直到枯竭，这样就谈不上可持续发展。只有大量开发利用可再生能源，逐步减少不可再生能源的消耗，才是人类的出路所在。
在浩渺的宇宙中，地球非常独特，它给我们创造了几乎完美的生存环境：它体积适中，其引力恰好能维持大气层不致逃逸，而且大气层中近五分之一为氧气，可供动植物以及人类呼吸之用；它距离太阳远近适中，使得地球上冷热适宜，在地表存在着大量的液态水；它还有着较强的磁场，使得能给我们造成伤害的宇宙射线被阻拦在外……更重要的是地球是个绿色的星球，数量众多、种类繁多的植物把世界装扮得五彩缤纷，造就了适合人类生存的环境。如果我们赖以生存的环境被破坏，将是怎样一幅可怕的情景：地球变得酷热难耐，两极的冰雪全部融化，陆地几乎全部被淹没，人类将失去赖以生存的土地；地球严重干旱，土地完全荒漠化，地球失去绿色，人类无以生存……这些出现在科幻作品中的场景，并不是耸人听闻，而是在警示人们，如果真的肆意破坏环境，最后毁灭的是人类自己。
地球是全人类的共同家园。
环境污染与能源的大量消耗有着密切的关系。化石燃料的燃烧产生大量的二氧化碳，二氧化碳是具有温室效应的气体，自第一次工业革命以来，大气中二氧化碳含量大幅提高，地球的平均温度已经上升，这就是所谓的全球气候变暖。气候变暖致使两极和高山地带的冰雪融化，海平面上升，灾害性极端天气变得频繁……此外，化石燃料燃烧过程中，其含有杂质生成的二氧化硫、一氧化氮以及由于不完全燃烧而生成的一氧化碳等气体的危害也相当严重。
核能是真正的新能源。目前使用的核裂变材料——铀和钚——数量是有限的，不可再生，但单位质量的核材料能够释放的能量比燃料燃烧释放的化学能要高几百万倍，按目前的使用情况看，地球上的铀和钚可以供人类使用上千年。利用核能的过程中不排放温室气体和其他有毒气体，对环境的污染小。但是其安全性遭到很多人的诟病，这与人类历史上几次大的核事故有关，极严重的事故有两起，一是 1979 年美国三里岛压水堆核电站事故，二是 1986 年苏联切尔诺贝利石墨沸水堆核电站事故，其中后者影响巨大而深远。事后查明，这两起事故都是人为因素造成的。可以认为，只要加强安全措施，规范操作过程，核能仍是安全的能源。
环境的破坏不只与能源的过量消耗有关，很多人类的活动都会破坏环境。例如：过量地围湖造田，造成遇雨即涝；过量地使用化肥，造成土壤板结；过量地捕捞，造成水产资源枯竭；过量地使用制冷剂，造成臭氧层出现空洞，太阳光中的紫外线无阻挡地进入大气层，伤害人类；过量地砍伐森林，造成气候恶化，土地沙化，水土流失；等等。看来保护我们的地球家园，任重而道远，需要全人类长期共同努力。
课堂练习
1. 能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一．下列说法正确的是（ ）
A．因为能量守恒，所以不需要节约能源
B．因为能量不会消失，所以不可能有能源危机
C．不同形式的能量之间可以相互转化
D．能量可以被消灭，也可以被创生
C
课堂练习
2. 下述做法能改善空气质量的是（　　）
A．以煤等燃料作为主要生活燃料
B．利用太阳能、风能和氢能等干净能源替代化石能源
C．鼓励私人购买和使用汽车代替公交车
D．限制使用电动车
B
课堂练习
课堂练习
课堂练习
4. 关于能量和能源，下列说法中正确的是
A．化石能源是清洁能源；水能是可再生能源
B．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
C．在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源
D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减小，但能量品质降低了
D
课堂练习
5. 下列说法中正确的是（　　）
A．能源开发和利用的过程是内能转化成机械能的过程
B．在能源的利用过程中，能量可利用的品质不会降低
C．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
D．能源的利用受方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的
D
感谢观看
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