沪粤物理九年级下册第20章2开发新能源 课件（共49张PPT）
文档属性
| 名称 | 沪粤物理九年级下册第20章2开发新能源 课件（共49张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪粤版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-12-14 21:40:25 | ||
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文档简介
(共49张PPT)
版本：粤沪版
年级：九年级下册
课题：20.2《开发新能源》
1、能源以是否能直接使用来划分：
一次能源：可以直接从自然界取来使用的能源。如木柴、煤炭、石油、天然气、核燃料
二次能源：经过加工转换而来的能源。如电能、汽油、酒精
2、能源以是否能循环再生来划分：
不可再生能源：
可再生能源：
一旦被消耗，是不能再生的能源。如木柴、煤炭、石油 、天然气。
不会随开发利用而日益减少的能源。如太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、潮汐能。
温故知新
面对日趋严重的能源危机，我们既要_____________，
又要_____________。
树立节能观
开发新能源
能源危机日趋严重
怎么办？
哪些新能源具有广阔的前景？
20·2开发新能源
太阳深处的极高温度是1500万℃，极高压力约2×1016Pa，到地面的太阳辐射功率达1.7×1014KW。
看了数据再请同学们计算一下：太阳每小时辐射到地球的总能量有多少？
W=Pt=1.7×1017W×3600s=6.12×1020J
1.太阳能的优点：
①太阳能十分巨大。
一、太阳能
地球每小时从太阳获得的太阳能量有6.12×1020焦，这比目前全世界在一年内能源生产的总量还多，可见太阳能有多么巨大．
那么太阳能会不会用完呢？根据科学家推算，太阳像现在这样不停地向外辐射能量，还可以维持50亿年以上，对于人类来说，太阳能可以说是一种取之不尽，用之不竭的永久性能源。
②太阳能供应时间长久。
我们到哪里去获取太阳能？怎样获取呢？（只要太阳能照到的地方，就有太阳能，不用专门去寻找；只要用东西接收就行了，不需要挖掘开采）
③太阳能分布广阔，获取方便。
2. 广泛利用太阳能的困难
①太阳能虽然十分巨大，但它太分散
②太阳能不稳定
③目前太阳能转换器的效率不高
地球吸收、利用太阳能的四种渠道
1、被植物、微生物吸收
太阳能 生物能
光合作用
2、使大气、水升腾循环
太阳能→机械能
3、被海洋吸收
太阳能→内能
4、直接利用
活动：怎样直接利用太阳能
（1）太阳能→内能
太阳能热水器
（2）太阳能→电能
太阳能发电站
（3）太阳能→化学能
太阳能小汽车
1、将太阳能直接转化为内能而加以利用
我国利用太阳能的技术及方式
屋顶上的太阳能热水器（太阳能屋顶计划）
2、利用太阳能发电。
太阳能电池
薄膜太阳能电池
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
应用：人造卫星、太空望远镜、太空站等电力的来源。
航天器上的太阳能电板
太阳能汽车
太阳能路灯
①十分巨大； ②供应时间长久；
③分布广阔，获取方便；
④安全、清洁、无污染。
①太分散；
②受季节、天气和地理环境影响较大；
③能量转换效率低。
太阳能的优点和缺点
（1）太阳能的优点：
（2）太阳能的缺点：
原子核是可以改变的，而且在有些改变过程中会释放出巨大的能量。
（二）释放核能的方式：
1.重原子核的裂变（重核裂变）
二、核能—造福人类的“神火”
（一）核能概念：
原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做原子核能，简称核能；
2.轻原子核的聚变（轻核聚变）
1、核裂变——链式反应
链式反应示意图
核裂变——较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应，裂变时会释放出巨大的能量。
我国第一颗原子弹爆炸时形成的蘑菇云
不加控制的核裂变反应——原子弹爆炸
核能的和平利用――核电站
如果控制链式反应的速度，使核能缓慢的平稳的释放出来，就能和平利用核能了。
能缓慢、平稳地释放核能的装置叫核反应堆。
我国的核电事业起步于浙江秦山核电站一期工程，1985年开工建设，1991年首次并网发电，1994年投入商业运行。其建成投产结束了中国大陆无核电的历史。
经过近30年的发展，我国已投入商业运行的核电站为8个。分别为：
（1）秦山核电站1—3期（浙江嘉兴的杭州湾畔）；
（ 2）大亚湾核电站（广东深圳大亚湾）；
（3） 岭澳核电站1—2期（广东大亚湾西海岸大鹏半岛东南侧）；
（4）田湾核电站（江苏连云港）；
（5）红沿河核电站1、2号机组（辽宁瓦房店）；
中国的核电事业
（6）阳江核电站（广东阳江市东平镇沙环村）；
（7）宁德核电站1号机组（福建省宁德市辖福鼎市秦屿镇的备湾村）；
（8）防城核电站1号机组（广西防城港）。
秦山一期核电站
大亚湾核电站
广东岭澳核电站
连云港田湾核电站
2、核聚变——热核反应
核聚变示意图
核聚变——在超高温的条件下，将两种质量较轻的原子核（如氘和氚），聚合成一个较重的原子核的一种核反应，又称热核反应。核聚变的威力更大。
太阳能是来自于太阳内部的核聚变，也是大自然中自然存在的唯一核聚变。
温度和压强越高，热核反应进行的速度越快。目前人类还未掌握人工控制核聚变反应速度的方法，因此，还不能和平的利用核聚变。我国和世界各国都在致力于受控热核反应的研究，我国的研究成果已位于世界前列，位于我省合肥市的科学分院研制的“人造小太阳”——托卡马克装置就是成果之一。
人工核聚变的应用——核爆炸——氢弹
1967年，我国爆炸的第一颗氢弹
核电的优势与不足
核电的优势
（1）核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质,因此核能发电不会造成空气污染,不会产生加重地球温室效应的二氧化碳；
（2） 核能发电所使用的是铀燃料，而全球铀的蕴藏量相当丰富；
（3） 核燃料能量密度比化石燃料高几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送；
（4）核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本受国际经济情势影响较小。
核电的缺点:
（1）核能电厂会产生放射性废料，虽然所占体积不大，但因具有放射性，故必须慎重处理，且需面对较大的政治困扰；
（2）核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境里，故核能电厂的热污染较严重；
（3）核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高；
（4）核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果设计不合理或操作不当而造成核泄漏事故，会对生态及民众造成伤害甚至严重伤害。
氚核
氘核
氦核
一个中子（随能量释放）
2、聚变——2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。
1、裂变——质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个（或3个）新原子核，并释放能量的过程。
－－链式反应
例：原子弹
例：氢弹、太阳
－－热核反应
3、聚变威力更大
核知识小结
海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能和海水温差能。
海洋潮汐能来源于月亮与太阳对地球海水的吸引力以及地球的自转，会引起海水周期性地作有节 奏的垂直涨落的现象。
海洋能
新疆达坂城风力电站之一
氢能
西藏羊八井地热电站，是我国最大的地热电站
冰岛地热
地热能
我国在地热资源利用的规模上一直位居世界首位，并以每年近10%的速度稳步增长。根据规划，到2020年，我国地热资源的利用规模要达到5000万吨标准煤。
本节小结
1、利用太阳能的四个主要渠道
① 被植物微生物吸收； ②使大气、水升腾循环；
③被海洋吸收； ④直接利用。
2、直接利用太阳能的三个主要方式
①太阳能→热能 ； ②太阳能→电能；
③太阳能→化学能。
3、太阳能的优、缺点
优点：①十分巨大， ②供应时间长久，
③分布广阔，获取方便， ④安全、清洁、无污染。
缺点：①太分散， ②不稳定， ③转换效率低。
4、核能释放的两种方式：核裂变、核聚变
5、核电站的工作原理及优点
工作原理：利用原子核裂变的链式反应产生的能量发电的；它的核心是反应堆；反应堆是放出的核能转化为高温蒸汽的内能，再通过汽轮发电机转化为电能。
优点：①消耗的燃料少；②成本低（成本比火电站低20％以上）
6、知道有哪些新能源：
太阳能、核能、水能、风能、海洋能、地热能、氢能。
1．如图所示，为了形象的描述核能的获得，两位同学分别画了一张利用核能途径的原理图；其中甲图表示的是_________；乙图表示的是_________， 其中____（填“甲”或“乙”）图展示的是制造氢弹的原理。
核裂变
核聚变
乙
2．对太阳能的直接转化，下列说法中错误的是（ ）
A．用太阳灶将太阳能转化为内能
B．用硅光电池将太阳能转化为电能
C．用光合作用将太阳能转化为化学能
D．上述情况的转化都不能直接发生
D
3.如图是核电站原理的示意图，从核能到电能，在能
量转化过程中，正确的是（ ）
A．核能→内能→电能
B．核能→机械能→内能→电能
C．核能→内能→机械能→电能
D．核能→机械能→电能
C
版本：粤沪版
年级：九年级下册
课题：20.2《开发新能源》
1、能源以是否能直接使用来划分：
一次能源：可以直接从自然界取来使用的能源。如木柴、煤炭、石油、天然气、核燃料
二次能源：经过加工转换而来的能源。如电能、汽油、酒精
2、能源以是否能循环再生来划分：
不可再生能源：
可再生能源：
一旦被消耗，是不能再生的能源。如木柴、煤炭、石油 、天然气。
不会随开发利用而日益减少的能源。如太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、潮汐能。
温故知新
面对日趋严重的能源危机，我们既要_____________，
又要_____________。
树立节能观
开发新能源
能源危机日趋严重
怎么办？
哪些新能源具有广阔的前景？
20·2开发新能源
太阳深处的极高温度是1500万℃，极高压力约2×1016Pa，到地面的太阳辐射功率达1.7×1014KW。
看了数据再请同学们计算一下：太阳每小时辐射到地球的总能量有多少？
W=Pt=1.7×1017W×3600s=6.12×1020J
1.太阳能的优点：
①太阳能十分巨大。
一、太阳能
地球每小时从太阳获得的太阳能量有6.12×1020焦，这比目前全世界在一年内能源生产的总量还多，可见太阳能有多么巨大．
那么太阳能会不会用完呢？根据科学家推算，太阳像现在这样不停地向外辐射能量，还可以维持50亿年以上，对于人类来说，太阳能可以说是一种取之不尽，用之不竭的永久性能源。
②太阳能供应时间长久。
我们到哪里去获取太阳能？怎样获取呢？（只要太阳能照到的地方，就有太阳能，不用专门去寻找；只要用东西接收就行了，不需要挖掘开采）
③太阳能分布广阔，获取方便。
2. 广泛利用太阳能的困难
①太阳能虽然十分巨大，但它太分散
②太阳能不稳定
③目前太阳能转换器的效率不高
地球吸收、利用太阳能的四种渠道
1、被植物、微生物吸收
太阳能 生物能
光合作用
2、使大气、水升腾循环
太阳能→机械能
3、被海洋吸收
太阳能→内能
4、直接利用
活动：怎样直接利用太阳能
（1）太阳能→内能
太阳能热水器
（2）太阳能→电能
太阳能发电站
（3）太阳能→化学能
太阳能小汽车
1、将太阳能直接转化为内能而加以利用
我国利用太阳能的技术及方式
屋顶上的太阳能热水器（太阳能屋顶计划）
2、利用太阳能发电。
太阳能电池
薄膜太阳能电池
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
应用：人造卫星、太空望远镜、太空站等电力的来源。
航天器上的太阳能电板
太阳能汽车
太阳能路灯
①十分巨大； ②供应时间长久；
③分布广阔，获取方便；
④安全、清洁、无污染。
①太分散；
②受季节、天气和地理环境影响较大；
③能量转换效率低。
太阳能的优点和缺点
（1）太阳能的优点：
（2）太阳能的缺点：
原子核是可以改变的，而且在有些改变过程中会释放出巨大的能量。
（二）释放核能的方式：
1.重原子核的裂变（重核裂变）
二、核能—造福人类的“神火”
（一）核能概念：
原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做原子核能，简称核能；
2.轻原子核的聚变（轻核聚变）
1、核裂变——链式反应
链式反应示意图
核裂变——较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应，裂变时会释放出巨大的能量。
我国第一颗原子弹爆炸时形成的蘑菇云
不加控制的核裂变反应——原子弹爆炸
核能的和平利用――核电站
如果控制链式反应的速度，使核能缓慢的平稳的释放出来，就能和平利用核能了。
能缓慢、平稳地释放核能的装置叫核反应堆。
我国的核电事业起步于浙江秦山核电站一期工程，1985年开工建设，1991年首次并网发电，1994年投入商业运行。其建成投产结束了中国大陆无核电的历史。
经过近30年的发展，我国已投入商业运行的核电站为8个。分别为：
（1）秦山核电站1—3期（浙江嘉兴的杭州湾畔）；
（ 2）大亚湾核电站（广东深圳大亚湾）；
（3） 岭澳核电站1—2期（广东大亚湾西海岸大鹏半岛东南侧）；
（4）田湾核电站（江苏连云港）；
（5）红沿河核电站1、2号机组（辽宁瓦房店）；
中国的核电事业
（6）阳江核电站（广东阳江市东平镇沙环村）；
（7）宁德核电站1号机组（福建省宁德市辖福鼎市秦屿镇的备湾村）；
（8）防城核电站1号机组（广西防城港）。
秦山一期核电站
大亚湾核电站
广东岭澳核电站
连云港田湾核电站
2、核聚变——热核反应
核聚变示意图
核聚变——在超高温的条件下，将两种质量较轻的原子核（如氘和氚），聚合成一个较重的原子核的一种核反应，又称热核反应。核聚变的威力更大。
太阳能是来自于太阳内部的核聚变，也是大自然中自然存在的唯一核聚变。
温度和压强越高，热核反应进行的速度越快。目前人类还未掌握人工控制核聚变反应速度的方法，因此，还不能和平的利用核聚变。我国和世界各国都在致力于受控热核反应的研究，我国的研究成果已位于世界前列，位于我省合肥市的科学分院研制的“人造小太阳”——托卡马克装置就是成果之一。
人工核聚变的应用——核爆炸——氢弹
1967年，我国爆炸的第一颗氢弹
核电的优势与不足
核电的优势
（1）核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质,因此核能发电不会造成空气污染,不会产生加重地球温室效应的二氧化碳；
（2） 核能发电所使用的是铀燃料，而全球铀的蕴藏量相当丰富；
（3） 核燃料能量密度比化石燃料高几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送；
（4）核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本受国际经济情势影响较小。
核电的缺点:
（1）核能电厂会产生放射性废料，虽然所占体积不大，但因具有放射性，故必须慎重处理，且需面对较大的政治困扰；
（2）核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境里，故核能电厂的热污染较严重；
（3）核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高；
（4）核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果设计不合理或操作不当而造成核泄漏事故，会对生态及民众造成伤害甚至严重伤害。
氚核
氘核
氦核
一个中子（随能量释放）
2、聚变——2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。
1、裂变——质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个（或3个）新原子核，并释放能量的过程。
－－链式反应
例：原子弹
例：氢弹、太阳
－－热核反应
3、聚变威力更大
核知识小结
海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能和海水温差能。
海洋潮汐能来源于月亮与太阳对地球海水的吸引力以及地球的自转，会引起海水周期性地作有节 奏的垂直涨落的现象。
海洋能
新疆达坂城风力电站之一
氢能
西藏羊八井地热电站，是我国最大的地热电站
冰岛地热
地热能
我国在地热资源利用的规模上一直位居世界首位，并以每年近10%的速度稳步增长。根据规划，到2020年，我国地热资源的利用规模要达到5000万吨标准煤。
本节小结
1、利用太阳能的四个主要渠道
① 被植物微生物吸收； ②使大气、水升腾循环；
③被海洋吸收； ④直接利用。
2、直接利用太阳能的三个主要方式
①太阳能→热能 ； ②太阳能→电能；
③太阳能→化学能。
3、太阳能的优、缺点
优点：①十分巨大， ②供应时间长久，
③分布广阔，获取方便， ④安全、清洁、无污染。
缺点：①太分散， ②不稳定， ③转换效率低。
4、核能释放的两种方式：核裂变、核聚变
5、核电站的工作原理及优点
工作原理：利用原子核裂变的链式反应产生的能量发电的；它的核心是反应堆；反应堆是放出的核能转化为高温蒸汽的内能，再通过汽轮发电机转化为电能。
优点：①消耗的燃料少；②成本低（成本比火电站低20％以上）
6、知道有哪些新能源：
太阳能、核能、水能、风能、海洋能、地热能、氢能。
1．如图所示，为了形象的描述核能的获得，两位同学分别画了一张利用核能途径的原理图；其中甲图表示的是_________；乙图表示的是_________， 其中____（填“甲”或“乙”）图展示的是制造氢弹的原理。
核裂变
核聚变
乙
2．对太阳能的直接转化，下列说法中错误的是（ ）
A．用太阳灶将太阳能转化为内能
B．用硅光电池将太阳能转化为电能
C．用光合作用将太阳能转化为化学能
D．上述情况的转化都不能直接发生
D
3.如图是核电站原理的示意图，从核能到电能，在能
量转化过程中，正确的是（ ）
A．核能→内能→电能
B．核能→机械能→内能→电能
C．核能→内能→机械能→电能
D．核能→机械能→电能
C