(共27张PPT)
第1节 能源利用的现状和面临的挑战
九年级
初中物理
第二十二章 能源与可持续发展
1.能列出不同历史时期人类利用的主要能源。
2.结合实例,说出能源与人类生存和社会发展的关系。
3.了解什么是一次能源、二次能源及其特点。
4.了解我国和世界的能源状况以及面临的挑战。
学习目标
金属的冶炼、机器的运转、汽车和火车等交通工具的行驶需要能量,生活中烧饭、取暖、照明等也需要能量。
生产和生活中利用的这些能量,是通过不同的能源提供的。各种能源的广泛利用,极大地促进了人类文明的发展。
人类利用能源的历程
知识点一
钻木取火使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。开启了人类以柴薪作为主要能源的时代。
柴薪主要通过砍伐森林获得,大面积的砍伐森林,严重破坏地球的生态平衡。
蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑。人类从此逐步以机械动力代替人力和畜力,人类的主要能源从柴薪转向煤。
煤的形成
石油、天然气的形成
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。这三种能源是当今世界一次能源的三大支柱。
人们的生活、生产、科研都离不开能源。那么能源大致可以分为哪几类呢?
能源的分类
(1)可以直接从自然界获得的能源称为一次能源。
煤
石油
风能
地热能
水能
按能源的来源来分:一次能源和二次能源
(2)必须通过消耗一次能源才能得到的能源称为二次能源。
汽油、柴油
风力发电
水力发电
太阳能发电
地热发电
不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充。
可再生能源:可以在自然界里源源不断地得到。
如:化石能源、核能。
如:水能、风能、太阳能、生物质能。
按是否可再生来分:可再生能源与不可再生能源
一次能源
二次能源
天然气
化石能源
煤
石油
核能
电能
汽油
风能
太阳能
水能
地热能
柴油
能源的分类
既然能量是守恒的,那地球上的能量就不会减少了,为什么还需要节约能源?
能源利用面临的挑战
知识点二
1.能量转移和能量转化的方向性
冬天,火炉散热,供人们取暖,散发出的热量不能收集起来再利用,因为热量只能自发地从高温物体转移到低温物体,而不能相反。
汽车制动时,由于摩擦,动能转化成了轮胎、地面、空气的内能,这些能量散失在环境中,不能再自动地用来驱动汽车。
涉及热现象的能量转移和转化过程是有方向性、不可逆的,消耗掉的能量不能被收集起来再利用。
能量的转化和转移都是有方向性的,人们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的。
能源的利用是有条件的,我们所能利用的能源是有限的,所以需要节约能源。
如果把全世界的能源消耗量折合成热值为2.93×107 J/kg的标准煤来计算,1950年为26 亿吨,1987年为110多亿吨,2007年达到160亿吨,2022年达到205亿吨,如果长期大规模开采,化石能源在不久的将来将会消耗殆尽。
化石能源通过燃烧转化为内能,相当一部分内能没有被有效利用。
2.能量消耗对环境的影响
汽车尾气造成空气污染和城市热岛效应。
燃料燃烧产生的大量二氧化碳,加剧了地球的温室效应。
化石燃料燃烧还生成二氧化硫、氮氧化物、粉尘和一氧化碳等有害物质。
酸雨侵蚀后的汉白玉石柱
在耗用各种能源时,对环境是否会造成破坏呢?
能源种类
产生
的环境问题 石油和
天然气 煤 水力发电 核能 柴薪
空气污染
废物
有害辐射
水土流失和沙漠化(破坏生态平衡)
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开发新能源、更好地利用已知能源,是全球范围内的重要课题。
课堂小结
随堂练习
1.下列实例中,不属于能源的是( )
A.煤炭 B.地热
C.柴油机 D.酒精
C
2.在水资源丰富的地区可以建造水力发电厂,以充分利用当地丰富的水资源。电能属于 ( )
A.化石能源 B.一次能源
C.二次能源 D.不可再生能源
C
3.下列能源中,不属于可再生能源的是 ( )
A.天然气 B.风能 C.太阳能 D.水能
A
4.关于能源的利用,下列说法错误的是 ( )
A.由于我国煤和石油的储量十分丰富,所以太阳能和核能的开发在我国并不重要
B.我们应该节约能源,并不断开发新能源
C.现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气
D.电能是最方便的二次能源
A
5.下列有关能或能源的讨论中,错误的是( )
A.人类社会面临能源危机,总有一天能量会被消耗殆尽
B.煤、石油、天然气等的储量有限,人类面临能源危机
C.很多传统能源已走向枯竭,但我们可以开发新的能源
D.太阳能、风能、水能等是取之不尽的
A