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第十八章 能源与可持续发展
18.1 能源利用与社会发展
(苏科2024版)九年级
下
01
教学目标
02
新知导入
03
新知讲解
05
典例分析
06
课堂练习
04
课堂小结
(苏科2024版)九年级
上
PART 1 教学目标
(苏科2024版)九年级
上
01
教学目标
1. 知道人类利用能源的进程;
2. 了解对化石能源、电能、核能的利用;
3. 知道水能、太阳能、风能;
4. 掌握再生能源与不可再生能源;
5. 了解清洁能源与非清洁能源;
PART 2 新知导入
(苏科2024版)九年级
上
02
新知导入
你学过的能量中有哪些形式?
机械能
内能
电能
化学能
……
能量的形式
想一想
02
新知导入
我们已经认识了各种形式的能量。生产和生活中利用的这些能量,是通过哪些能源提供的?
木材
煤
天然气
电
石油
凡是能够提供能量的物质资源都可以叫作能源。
PART 3 新知讲解
(苏科2024版)九年级
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03
新知讲解
一、人类利用能源的历程
1.能源:
能够提供能量的物质资源叫作能源。
风力发电
工业炼钢
太阳能发电
电动车
篝火
蜂窝煤
燃气灶
路灯
03
新知讲解
2. 常见的能源
(1)化石能源
我们使用的煤、石油、天然气,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,所以称为化石能源。
03
新知讲解
(2)生物质能
由生命物质提供的能量称为生物质能。生物质能可以理解为生物机体物质发生化学变化时释放的能量。例如,食物分解和柴薪燃烧等都提供了生物质能。
03
新知讲解
(3)太阳能
03
新知讲解
(4)水能、风能
03
新知讲解
(5)地热能
03
新知讲解
(6)电能
电能是我们经常使用的能源。它通常是由其他能源转化而来的,最终还要转化为光能、内能、动能等其他形式的能量,为人类所用。
电能便于输送和转化
03
新知讲解
3. 人类利用能源的历程
(1)柴薪时代:远古人类最早使用的能源形式,主要用于取暖、烹饪和简单工具制作能量密度低,获取方式直接但效率低下。
03
新知讲解
3. 人类利用能源的历程
(2)煤炭时代: 18世纪-19世纪中期,工业革命的核心能源。蒸汽机的发明使煤炭成为主要动力来源,推动了铁路、纺织业等早期工业发展。
03
新知讲解
3. 人类利用能源的历程
(3)化石能源时代:19世纪后期-20世纪,石油和天然气的规模化开采利用;内燃机的发明催生汽车工业形成现代能源体系的基础。
03
新知讲解
3. 人类利用能源的历程
(4)电力时代: 19世纪末至今,二次能源的革命性突破;实现能源的远距离传输和高效转化;当前正向清洁电力转型。
03
新知讲解
4. 不可再生能源与可再生能源
地球上可开发利用的能源种类有很多。有些能源如煤、石油、天然气等,要经过数百万年才能形成,使用后逐渐减少,短期内无法恢复,这种能源称为不可再生能源。有些能源如太阳能、 风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等,它们可以从自然界中源源不断地获得,这些能源称为可再生能源。
03
新知讲解
(1)太阳能、水能、风能等可以从自然界源源不断地得到,这类能源被称为可再生能源。
(2)煤、石油、天然气以及核燃料等一旦消耗就很难再生,这类能源被称为不可再生能源。
03
新知讲解
5. 常规能源和新能源
(1)常规能源也叫传统能源,是指目前已经大规模生产和广泛利用的能源,如可再生的水能和不可再生的煤炭、石油、天然气等化石能源.
(2)新能源是指由于技术、经济等因素而迄今尚未大规模使用的能源,如太阳能、核能、地热能、氢能、风能等。
03
新知讲解
6. 清洁能源与非清洁能源
(1)清洁能源是指对环境无污染或污染很小的能源,如太阳能、水能、风能等.
(2)非清洁能源是指对环境污染较大的能源,如煤、石油、天然气等化石能源.
03
新知讲解
风能取之不尽、用之不竭,是应用非常广泛的一种清洁能源。 我国风能资源丰富,到2021年底,全国风力发电(图18-5)装机容量已超过3×10 kW, 约占全国发电装机容量的13%,仅次于火电和水电。
内蒙古、河北和新疆等地由于特殊的地理环境而具有丰富的风 能资源,已成为我国风力发电装机的主要省区。截至2021年,我国有12个省区风力发电装机容量超过1×10 kW, 其中内蒙古风力 发电装机容量达4×10 kW, 名列全国第一。为了充分利用海上丰富的风力资源,减少陆上风力发电场对陆地生态环境的影响,扩大开发规模并降低成本,风力发电逐步向海上转移,我国东南沿海地区将加快海上风力发电项目的建设。
生活 物理 社会 中国的风力发电
PART 4 课堂小结
(苏科2024版)九年级
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04
课堂小结
能源的利用
①火的利用
②化石能源的利用
③电能的利用
④核能的发现
按能源的
性质分
可再生能源
不可再生能源
常规能源
新能源
清洁能源
非清洁能源
能源的分类
按对环境
污染情况分
能源利用
与社会发展
按利用技
术状况分
PART 5 典例分析
05
典例分析
例1. 以下能源中都属于可再生能源的是( )
A.石油、水能 B.水能、太阳能
C.天然气、风能 D.煤、生物质能
B
【答案】C
【详解】可再生能源是指可以在自然界里源源不断地得到的能源,如水能、风能、生物质能。不可再生能源:越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充的能源,如化石能源、核能等。所以选B。
05
典例分析
例2.为落实双碳战略,实现2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标,国家大力发展清洁能源,下列属于清洁能源的是( )
A.煤 B.石油 C.焦炭 D.太阳能
D
【答案】D
【详解】太阳能绿色环保无污染,能够直接用于生产生活,属清洁能源;煤、石油、焦炭燃烧能生成大量的一氧化碳、氮氧化物等物质,能够污染环境,不属于清洁能源,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
05
典例分析
例3. 中国“天问一号”探测器到火星“上班”一年了,这一年她“拍”到了更详细更清晰的科学发现。
(1)携带探测器的火箭加速上升的过程中,探测器的机械能______,此时以______ 为参照物,探测器是静止的;
(2)如图所示“天问一号”探测器在太空张开“翅膀”是为了接收______能,这属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源;
(3)“天问一号”探测器得到的图像和数据是通过________传递到地球的。
增大
火箭
太阳
可再生
电磁波
05
典例分析
【答案】增大 火箭 太阳 可再生 电磁波
【详解】(1)携带探测器的火箭加速上升的过程中,探测器高度增加,重力势能增加,探测器速度增加,动能增加,机械能为势能和动能之和,机械能增加。
火箭带着探测器一起上升,以火箭为参照物,探测器位置没有发生变化,探测器是静止的。
(2)天问一号”探测器在太空张开“翅膀”是太阳能电池,将太阳能转化为电能;可再生能源是短期内可以获得源源不断补充的能源,太阳能属于可再生能源。
(3)电磁波传播速度快,可以在真空中传播,“天问一号”探测器得到的图像和数据是通过电磁波传递的。
05
典例分析
例4.我国首座潮光互补型光伏电站通过光伏发电、潮汐发电实现“日月同辉”,太阳能和潮汐能都属于_________能源(选填“可再生”或“不可再生”)。家庭电路的保险丝_________使用超导材料来制作(选填“能”或“不能”)。
可再生
不能
【答案】 可再生 不能
【详解】[1]可再生能源是指在生态循环中能够循环使用的自然资源,所以太阳能和潮汐能都属于可再生能源。
[2]家庭电路的保险丝材料的特点是电阻率大,熔点低,是利用通过电流与导线的电流相同,电阻大,相同的时间内产生的热量多,又熔点低,所以在电路中电流过大时自动熔断,切断电路。超导材料是指在一定的低温下,电阻变为0的现象,故保险丝不能用超导材料来制作。
05
典例分析
例5.我国常规能源分布和能源的消耗很不均衡,出现“北煤南运、西电东送、西气东输”的现象,不能有效地解决这一问题的是( )
A.修建三峡水电站
B.在东部地区修建若干火力发电站
C.在西北地区修建许多火力发电站
D.在东部地区修建几座核电站
B
05
典例分析
【答案】B
【详解】长江水资源丰富,修建水电站可充分利用水资源;西北地区化石燃料资源丰富,可修建火力发电站.而东部地区由于化石燃料资源缺乏,若修建火力发电站,需要从西北部运输化石燃料,因而增加了运输成本,增大了投资.若在东部修建核电站,由于核燃料的需求量少,因此可以解决运输和输送电的实际困难.故选B.
点睛:根据各地区实际情况分析可在东部修建核电站,由于核燃料的需求量少,因此可以解决运输和输送电的实际困难.
05
典例分析
例6. 2024年1月3日,我国首个多技术路线锂电池储能站——宝塘储能站正式投运。储能电站犹如大型“充电宝”,可在用电低谷时利用太阳能等进行“充电”,用电高峰时可给用户“送电”。用电低谷时,储能电站相当于基本电路中的________,它利用的太阳能属于_________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
用电器
可再生
【答案】 用电器 可再生
【详解】用电低谷时,储能电站利用太阳能等进行“充电”,相当于基本电路中的用电器。
太阳能可以从自然界中源源不断地获得,属于可再生能源。
PART 6 课堂练习
(苏科2024版)九年级
上
06
课堂练习
1.下列能源中,属于可再生能源的是( )
A.煤 B.石油
C.太阳能 D.核燃料
C
06
课堂练习
2、在下列能源中,属于化石能源的是( )
A.核能、生物质能、水能
B.电能、汽油、柴油
C.太阳能、地热能、风能
D.煤、石油、天然气
D
06
课堂练习
3、科普小组的同学调查了我省不同类型的发电站,其中利用不可再生能源发电的是( )
A.小浪底水电站 B.孟津风力电站
C.郑州燃气电站 D.博爱光伏电站
C
06
课堂练习
4.生活中常见的风能属于( )
A.可再生的清洁能源 B.可再生的非清洁能源
C.不可再生的清洁能源 D.不可再生的非清洁能源
A
06
课堂练习
5.当下,常州正全力领跑新能源产业赛道,努力打造新能源之都。在新能源发电(太阳能光伏、风能、氢能)、新能源存储、新能源输送以及新能源利用领域,占据产业制造高点,形成了“发储送用”新能源产业闭环。下列关于能源的开发与利用说法正确的是( )
A.太阳能光伏发电、风能发电、氢能发电都是利用发电机将机械能转化为电能
B.因为太阳能、风能都是可再生能源,我们不必担心会有能源危机
C.太阳能、风能、氢能都是清洁能源,开发利用时对环境污染较小
D.利用煤炭进行火力发电时,只要注意节约,发电效率可达到100%
C
06
课堂练习
6 .自然界存在多种能为人类提供生活、生产所需能量的能源.在下列能源中:水能、石油、风能、煤炭、天然气、太阳能,属于不可再生能源的是 ;
属于清洁能源的是 .
石油、煤炭、天然气
水能、风能、太阳能
06
课堂练习
7.如图所示是振荡浮子式波浪发电原理图,浮子随着波浪起伏运动,带动发电机运转、利用 原理产生电流,将 能转化为电能。这种波浪提供的能源属于 能源(填“可再生”或“不可再生“)。
电磁感应
机械
可再生
06
课堂练习
8.如图所示的“华龙一号”核电站采用了我国自主研发的第三代核电技术,其核电技术水平跻身世界前列。核电站在运行时将核能转化为 能输送到千家万户,而核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
电
不可再生
06
课堂练习
9.我国自然资源部在2020年3月26日宣布,中国海域天然气水合物即“可燃冰”第二轮试采取得成功。可燃冰属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,同等条件下,它完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,这说明可燃冰的 很大。若以10倍的关系粗略计算,5kg可燃冰完全燃烧放出的热量可使 kg的水从20℃刚好加热至100℃。(q煤气=4.2×107J/kg)
不可再生
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