11.5 能源开发与可持续发展（21页）课件 2024-2025学年物理教科版九年级下册

(共21张PPT)
第十一章 物理学与能源技术
第5节 能源开发与可持续发展
人类在利用能源的过程中会遇到很多问题，如：随着传统型能源的开采带来的“能源危机”、污染物的产生等等。
思考：怎么解决这些问题？
新知导入
1.了解能源利用中的问题及相应对策。
2.认识新能源的开发与利用。
学习目标
1.能源利用中的问题主要包括三个方面
（1）传统能源煤、石油、天然气随着不断开采会逐渐枯竭，人们称为“能源危机”。
煤
石油
天然气
新知学习
知识点一：能源中的问题及相应对策
（2）能源利用中硫化物、碳氧化物和粉尘的大量排放对环境及生态造成破坏。
（3）突发事件引起能源短缺或能量供应中断——能源安全问题。
2.相应对策：
（1）必须形成全民节能意识，注重技术创新，提高能源利用效率，减少废气、废物排放的污染因素。
（2）依靠科学技术创新开发核能、太阳能、风能、地热能等清洁型能源，加强能源利用中的防护措施，提高能源使用的安全性。
理想的新能源须满足的条件
问题
安全清洁、足够丰富、技术成熟、足够便宜。
能源是人类一切物质生活、社会经济发展的基础。由于不可再生能源（煤、石油、天然气等）日渐枯竭，而能源的需求量不断增加，因此，寻找新的能源就成为关系人类可持续发展的重大课题。
1.核能的开发与利用
重核裂变可释放能量，少量核燃料就可以在核反应堆中持续放出巨大的能量。只要做好技术保护，核能是没有污染的。
新知学习
知识点二：新能源的开发和利用
我国核电工业也在迅速发展，继浙江秦山核电站、广东大亚湾核电站建成并投入使用之后，正在建设的还有许多核电站等。核电技术的特殊性使其在世界能源结构中的比例不断提高，已达20%以上。
广东大亚湾核电站
要从根本上满足人类对能源的需求，还期待物理学在可控核聚变研究中实现质的突破。 核聚变的原料（氘）在海水中的含量约为4.0×1013t,可满足人类数十亿年。
JET 可控核聚变装置
2.太阳能的开发与利用
太阳能每年投放在地球上的能量是人类现在利用的能量的10000多倍，太阳能的利用具有巨大的潜力。
（1）风能、水能和贮存在化石燃料中的能量都是间接利用太阳能，除此以外，人类还设法直接利用太阳能。
石油、天然气的形成
煤的形成
（2）直接利用太阳能的方式主要有两种。
用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质。实现了把太阳能转化为内能。
①光热转化
太阳能
内能
平面式集热器的箱面是玻璃，内部有涂黑的吸热板，可以吸收太阳辐射并转化为内能，从而将集热器管道内的水流加热。
太阳能集热器
太阳能电池可以将太阳能转变为电能；在航空、航 天、交通、通信等领域中有较为广泛的应用。
②光电转化
太阳能
电能
试验中的太阳能汽车
太阳能电池可以将太阳能转化为电能，供我们使用。太阳能电池具有使用寿命较长、没有污染的优点，但是，它的成本较高，而且每个太阳能电池产生的电压较低。
太阳能电池阵列
2021 年，我国可再生能源电力消纳量占全社会用电量近三成。
截至 2022 年 9 月底，我国可再生能源发电装机达 11.46×108 kW，其中风电装机3.48×108 kW、光伏发电装机 3.58×108 kW。那些分布在沙漠、戈壁的光伏发电站，正源源不断地为我们带来清洁能源。
3.地热能的开发与利用
(1)地热资源：是指地球陆地表面以下10 km深度以内，温度为15～400 0C的地热能量。
(2)地热类型：水热型、地压型、热干岩型、岩浆型。
针对不同的地热类型采用不同的研究方法。
4.其他新能源的开发与利用
风能
生物质能
海洋能
除了核能、太阳能和地热能外，世界各国正竞相开发风能、海洋能、生物能和氢能等绿色能源。
氢燃料电池
能源开发与可持续发展
能源利用中的问题及其相应对策
新能源的开发与利用
1.能源危机
2.环境污染
3.能源安全问题
4.相应对策
1.核能的开发与利用
2.太阳能的开发与利用
3.地热能的开发与利用
4.其他新能源的开发与利用
课堂总结
1.全国沿海最大的太阳能电站，太阳能电池将太阳能直接转化为( )
A.内能 B.化学能
C.电能 D.机械能
C
当堂检测
2.中国国际节能减排提倡低碳工业、低碳建筑、低碳生活，走可持续发展之路.下列做法符合“低碳生活”的要求的是( )
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.大力建造以煤为燃料的火力发电站
A
3.关于能量和能源的利用，以下说法正确的是（ ）
A.核电站是利用化学能来发电的
B.水能、风能和化石能源均是可再生资源
C.太阳能电池是把太阳能转化为内能的装置
D.电能可以使电灯发光，同时产生内能，而这些内能无法自动地转化为电能
D