第二十二章 能源与可持续发展
第1节 能源
2020年秋人教版物理九年级全一册精品课件
1.知道什么是能源。
2.知道什么是一次能源、二次能源及其特点。
3.了解21世纪的能源趋势。
学习目标
电能只是人类生活、生产活动中广为使用的能量的一种。人类的生活、生产活动,无法离开能量的使用。
提高上游水位增加水的势能
高水位的水快速向下流推动水轮机转动
发电机在水轮
机的带动下
旋转发电
三峡水电站的发电原理
一、能源
能够提供热、光、机械能和电能等各种形式的能量来源就叫能源。
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。
钻木取火这项技术的出现,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。同时由于燃烧柴薪获取能量的效率较低,人类仍需要开发其他的能源。
二、人类利用能源的历程
蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能。实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代,人类的主要能源从柴薪转向热值更高的煤。
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。
按能源的来源来分
一次能源:可以从自然界直接获取的能源。
二次能源:由自然界提供的能源转化而来的能源是二次能源。(必须消耗一次能源才能得到的能源)
常见的一次能源
煤、石油、天然气、风能、水能、地热能、核能等
常见的二次能源
电能、汽油、柴油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等。
三、能源的类型
一次能源
煤
石油
风能
地热能
水能
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
按是否可以再生来分
不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充。
如:化石能源、核能
可再生能源:可以在自然界里源源不断地得到。
如:水能、风能、太阳能、生物质能
注:
化石能源:煤、石油、天然气等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。
生物质能:由生命物质提供的能量,如食物、木柴等。
化石能源
煤
石油
天然气
生物质能
一
次
能
源
化石能源
核能
太阳能
地热能
水能
风能
天然气
石油
煤
电能
柴油
汽油
二
次
能
源
可
再
生
能
源
不
可
再
生
能
源
地球的能源几个补充
不可再生能源:煤、石油、天然气、核燃料。
一次能源:太阳能、生物质能、地热能、风能、潮汐能、核能、化石燃料、水能。
太阳能是人类“能源之母”的原因:地球上除核能、地热能、潮汐能外的所有能源几乎都来自太阳。
应用时有污染的能源:化石能源、核能。
能源分类
一次能源
常规能源
不可再生
二次能源:汽油、焦碳、煤气、蒸汽、电能等
石油、煤
天然气
生物质能
水能
可再生
新能源
不可再生:核能与原子核反应有关
可再生
太阳能
风能
海洋能
地热
潮汐能
波浪能
来自太阳辐射
有的能源可直接从自然界获取,该类能源叫一次能源;有的不能直接从自然界获取,此类能源叫二次能源。下列属于二次能源的是( )
A.煤 B.石油
C.天然气 D.电能
D
解析:可以从自然界直接获取的能源叫一次能源;不能从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源。
例
典例分析
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,2003年接近140 亿吨,2007年达到160 亿吨。
四、21世纪的能源趋势
化石能源是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源,所以总有使用殆尽的一天。
而且在开采化石能源的过程中因意外而对环境的破坏也十分严重。所以开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围的重要课题。
20世纪40年代,科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆,拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。
1. 能量是指物体做功的能力。根据物体的运动形式, 可将能量分为机械能、内能、光能等。根据提供能量的物体或物质,可将能量分为风能、水能、太阳能等。
2. 能源是能量的来源或源泉,如煤炭、石油、核燃料、水、风等。
一、人类利用能源的历程
1、钻木取火——人类最早的“技术革命。
2、蒸汽机的发明——第一次工业革命。
3、电能的使用——第二次工业革命。
二、能源分类
能源的来源:一次能源、二次能源
能源是否可再生:可再生能源、不可再生能源
三、21世纪的能源趋势
以核能为代表的新能源时代。
1.以下列出了各种形式的能源:柴薪、煤、石油、天然气,风能、水能、电能、太阳能、地热能。在这些能源中哪些是化石能源?哪些是一次能源?哪些是二次能源?请填在以下表格中。
一次能源
二次能源
化石能源
柴薪、煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能
电能
煤、石油、天然气
2.千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的_______、________和__________等被称为化石能源。
煤
石油
天然气
二次
电能
3.无法从自然界直接获取,必须通过消耗一次能源才能得到的能源叫________能源,如_______。
4.与世界能源结构相比,我国目前的能源结构存在不足,如图所示。以下措施有利于优化我国能源结构的是( )
A.继续发挥产煤大国的优势
B.减小石油和天然气的比重
C.严控核能、水电能的开发
D.加大可再生能源的开发利用
D
核反应堆外围包裹着厚厚的混凝土罩以吸收辐射
水在核反应堆中心循环流动,吸收在核反应中产生的热量,并将这部分内能传递给蒸汽发生器内的水
吸收了热量的水汽化变成蒸汽
蒸汽推动发电机运转,
将蒸汽的机械能转化为电能
核能发电的原理
不造成空气污染
不排放CO2
消耗核能源少
发电成本低
产生放射性废料
建厂成本大
核泄漏污染大
核能发电的利弊
排热量大
谢谢
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