苏科版九下物理 18.1能源利用与社会发展 课件(44张ppt)

课件44张PPT。能源利用与社会发展第十八章 能源与可持续发展一、能源利用与社会发展凡能够提供能量的资源。 能源是人类社会发展进步的物质基础。能源、信息、材
料一起构成了现代文明的三大支柱。每一种新能源的开发利
用和能源利用方式的变革都极大地促进下生产力的发展，并
引发社会变革，使人类文明前进一大步。【能源定义】距今约四五十万年前。一、能源利用与社会发展【利用简史】18世纪蒸汽机发明后广泛应用。一、能源利用与社会发展【利用简史】19世纪发电机发明后开始普及。一、能源利用与社会发展【利用简史】20世纪打开原子核结构后的产物。一、能源利用与社会发展【利用简史】【一次能源】从自然界可以直接获取的能源。
例：所有化石燃料、太阳能、风能、水能、核能、
地热能、潮汐能等。例：电能、煤气等。【二次能源】从自然界不能直接获取，需要消耗
一次能源才能获得的能源。【可再生能源】从自然界可以持续获取的能源。【不可再生能源】从自然界不能持续获取的能源。例：太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能。例：所有化石燃料、核燃料。①按能源的来源分②按一次能源的持续性分一、能源利用与社会发展【能源类型】【常规能源】已经大规模生产和使用的能源。例：水能、煤炭、石油、天然气【新 能 源】没有大规模生产和使用的能源。例：太阳能、风能、地热能、氢能【清 洁 能 源】对环境污染很小的能源例：太阳能、水能、风能、核能、地热能【非清洁能源】对环境污染很大的能源例：所有化石燃料③按能源的使用规模分④按能源的使用后果分一、能源利用与社会发展【能源类型】例、日常生活中常用的能源有哪些?例、下列能源中，属于可再生能源的是（ ）
A.煤炭 B.石油 C.风能 D.核能例、人类社会的进化发展过程，就是一部开发、利
用能源的历史。四五十万年前， 揭开了
人类利用能源的序幕；18世纪 的发明，
引发了世界性的工业革命；19世纪 的大量
使用，将人类社会推进到现代文明时代；20世
纪初 的发现和利用，为人类的明天描绘
了灿烂的蓝图。例、下列能源中，属于常规能源的是（ ）
A.天然气 B.核能 C.太阳能 D.氢能例、下图所示为2005年各种能源在世界能源产量的
份额比例，由此可知（ ）
A.天然气是当前世界的主要能源
B.煤炭在世界能源产量中略高与25％
C.核能发电站位居能源产量第3位
D.图中能源都是不可再生能源【解决途径】②开发新能源。①提高能源的利用率。①常规能源储量有限，开
发不合理，浪费严重。②人类社会发展对能源的
需求日益增加。【现状成因】我国能源供需紧张，制约社会发展。优先开发利用核能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能这六种新能源。一、能源利用与社会发展【能源现状】二、核能1919年，英国卢瑟福用α粒子轰击氮时发现质子。1932年，查德威克发现中子。1934年，意大利物理学家费米用中子轰击原子核，发现原子
核分裂产生能量很强。因此获38年诺贝尔物理奖。1905年，著名物理学家爱因斯坦发表了划时代的论文《论运
动物体的电动力学》，提出了狭义相对论和著名的
核动力公式Ｅ=mc２，为核能利用奠定了理论基础。【发现历程】【重核裂变】1939年，费米进一步提出链式反应的概念。核能释放方式①二、核能【开发应用】即一个重核可裂变为两个中等质量的核，
从而获得原子能。 当两个或两个以上的较轻原子核，在极高
的温度和极大的压力下非常靠近时，它们聚合在一
起而形成一个较重的新原子核，同时释放出更为巨
大的能量。因为核聚变必须在极高的温度约1亿℃才
会发生，所以也叫热核反应。如何利用好核反应中产生的巨大能量呢？二、核能【开发应用】核能释放方式②【轻核聚变】 【思考】【核武器研究】1939年9月1日，第二次世界大战正式打响。1933年，爱因斯坦移居美国。1938年，费米逃往美国。德国尚有普朗克、玻恩、海森堡、魏扎克、
劳厄、哈恩、盖革等核物理专家。1939年，爱因斯坦等科学家努力说服美国总统罗斯福抢
在德国之前抓紧研制原子弹。1940年，美国政府正式大量拨款，启动“曼哈顿工程”。1943年1月－1945年7月，奥本海默主持原子弹研制。二、核能【应用方向】1945年7月16日第一颗原子弹试爆成功。二、核能【核武器研究】【应用方向】1945年8月6日，铀弹小男孩投到广岛；“小男孩”原子弹爆炸地点在
广岛市中心偏西北处，爆炸威
力相当于１.8万吨ＴＮＴ炸药，
顷刻间产生了30万度的高温，
正处于爆炸中心的外科医院所
有的人和设施转瞬就化为灰烬，距爆心半径一千米范围内的花
岗岩都融化了，时速高达五六
十千米的强烈冲击波将距爆心
半径三千米范围内的所有建筑
物，几乎全部摧毁！二、核能【核武器研究】【应用方向】8月9日，钚弹胖子投在长崎。在爆心附近，没有留下任何人
或物的痕迹，只是在地面上隐
约残留着如同人体外形的阴影，
广岛全城遍地焦土死尸枕籍相
连。市中心约12平方千米方圆
几乎被夷为平地，全市76,328
幢建筑物中，44.8万幢全部被
毁，22117幢半毁，房屋损失达
70％，日本官方统计当场死亡
和失踪人数达78,150人，伤51,
408人。加上后来因辐射、烧伤
而死亡的人数总计246,726人。二、核能【核武器研究】【应用方向】核军备竞赛 ? 盟国冷战开始1945年8月，斯大林下令抓紧研制原子弹。1949年8月，苏联成功地进行了核实验。1952年10月3日，英国研制成功原子弹。1960年2月13日，法国研制成功核弹。1964年10月16日，中国试爆成功原子弹。如何有效地控制核能，安全和平利用核能呢？1952年11月1日，美国试爆第一颗氢弹。1953年8月，苏联研制氢弹成功。1967年6月17日，中国试爆成功氢弹。原子弹?核裂变， 氢弹?核聚变二、核能【核武器研究】【应用方向】【思考】1954年，苏联建成第一座小型原子能电站。【核电站建设】1942年费米在芝加哥研制核反应堆。1956年，英国建成第一座小型原子能电站。1957年，美国建成第一座小型原子能电站。二、核能【应用方向】结构和工作原理二、核能【应用方向】【核电站建设】1991年,中国建成第一座自主研制的核电站。二、核能【应用方向】【核电站建设】受控核聚变现状与发展中国、日本、韩国、俄罗斯、美国和
欧盟6大ITER成员国2005年6月28日在
莫斯科敲定法国的卡达拉舍为反应堆
建设地，这一为期30年共计投资将超
过100亿欧元的国际超大型科学合作
项目很快就将正式启动。“ITER”组织
——拉丁文“道路”之意 该计划旨在建立世界上第一个受
控热核聚变实验反应堆，规模可与未
来实用聚变反应堆相仿，用以解决建
设核聚变电站的关键技术问题。二、核能【应用方向】【核电站建设】对比火力发电站②消耗的“燃料”少①结构相似，燃料不同③对环境污染小④长远看，成本低核能的优点与缺点二、核能【辨析】【优点】【应用方向】核废料二、核能【缺点】【应用方向】核意外1986年切尔诺贝利核
能电厂，因为运转人
员违法进行极危险的
实验，导致爆炸。造
成乌克兰、白俄罗斯、
苏俄地区，至少有九
百万人受到辐射线影
响，至今尚有数百万
人生活于污染区内。
白俄罗斯婴儿出生率
下降50%。苏俄地区儿
童淋巴癌上升28.5%。二、核能【缺点】【应用方向】三、太阳能【结构特点】 太阳内部的温度高达1千万摄氏度以上，在那里
就进行着大规模的核聚变反应。太阳辐射出的光和
热正是由聚变反应释放的核能转化而来的。三、太阳能【产生本质】三、太阳能【能源之母】①太阳能十分巨大，供应时间长。②太阳能分布广阔，获取方便。③太阳能安全清洁，取之不尽，用之不竭。④利用太阳能不征收任何“税”，经济划算。三、太阳能【利用优势】【开发难度】①光热转换A、如何提高太阳能直接转化内能的效率？太阳能热水器太阳灶三、太阳能【利用途径】【思考】B、能进一步开发利用这一内能吗？【结构组件】聚光装置 集热装置
蓄热装置 汽轮发电装置①光热转换三、太阳能【利用途径】太阳能①光热转换三、太阳能【利用途径】②光电转换 1887年，赫兹（M.Hertz）首次发现的光照能使
半导体材料的不同部位之间产生电压。这种现象后
来被称为 “光伏效应”。光电转换实现了太阳能直接向电能的转化，
再通过蓄电池以化学能的方式储存。三、太阳能【利用途径】【总结】1954年美国贝尔实验室制成了世界上第一个实用的太阳能电池，现在广泛应用于微波通讯基站、电台、野外活动、高速公路、也可为无电山区、空间站提供电力。②光电转换三、太阳能【利用途径】③光化转换光合作用是绿色植物利用叶绿素在可见光的照射下，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的生化过程。 光化转换实现了太阳能直接向化学能的转化。三、太阳能【利用途径】【总结】四、其他新能源植物及其加工产品贮存的能量。【生物质能】理想的可再生能源
①可再生性②低污染性 ③广泛的分布性①传统方法是直接燃烧②合理有效转换是发酵制沼气四、其他新能源【生物质能】【总结】【利用】生物质能的优越性。潮汐发电是利用每天涨潮
压退潮造成的水位差，涨
潮时将海水储存起来，退
潮后再将海水放出，带动
发电机发电。四、其他新能源【潮汐能】五、能量的转化根据能量转化的顺序讲述能量转化的故事。①在一定条件下,各种形式能都可以相互转化②“消耗能量”“利用能量”“获得能量”
的实质是：能量相互转化或转移的过程。①能不能不消耗能量就能持续利用能量呢？
②能量的相互转化或转移是否遵循一定规律？【活动】【总结】【思考】不消耗能量而不断利用能量做功的机器。永动机的想法起源于印度。五、能量的转化【永动机】【研究历史】泰斯尼尔斯亨内考达芬奇所有永动机方案都无一例外地以失败告终。1775年，法国科学院拒绝审理永动机。【结果】能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，
它只能从一种形式转化为别的形式，或者
从一个物体转移到别的物体，在转化或转
移的过程中其总量不变。既然能量转换遵循守恒定律，能不能利用能
量相互循环转换持续对外做功呢？ 五、能量的转化【规律①】【思考】【解析】 能量利用过程中总有
一些内能散失到空气中无法自
动转化成其他能进行再利用。 【规律②】能量的转移和转化具有方向性。例、既然能量守恒，那么如何理解“能源危机”
的说法呢？例、目前世界各国都在提倡“低碳经济”和“可
持续发展”。说说你对这些名词的理解，并
提出一些可行性方案。