【2012 精品课件】沪科版物理选修3-3 5．2　能源开发与环境保护和5．3　节约能源、保护资源与可持续发展

(共27张PPT)
【2012 精品课件】沪科版物理选修3-3 5．2　能源开发与环境保护和5．3　节约能源、保护资源与可持续发展
5．2　能源开发与环境保护

5．3　节约能源、保护资源与可持续发展
课标定位
学习目标：1.了解能源危机，研究开发新能源．
2．了解环境保护及主要解决的几个问题．
3．了解如何节约能源，保护资源及可持续发展战略．
重点难点：新能源的开发与可持续发展战略的结合．
核心要点突破
课堂互动讲练
知能优化训练
课前自主学案
5．3　
节约能源、保护资源与可持续发展
课前自主学案
一、能源危机和开发新能源
1．树立能源危机的意识
(1)到本世纪后期首先面临的是_____资源枯竭的危机．
(2)中国能源资源的现状是：人均能源占有量偏低，人均煤炭可采储量为世界平均值的_____ ，人均石油可采储量为世界平均值的_____ ；优质能源资源(石油、天然气等)严重短缺，能源结构不合理；相当长的时间内还得以煤为主要能源，这将给环境和交通运输带来巨大的压力．
石油
1/2
1/10
化石燃料目前估计的使用年限
图5－2－1
2．研究开发新能源
(1)核能：核能的最大优点是___________，集中生产量大，可以替代煤、石油、天然气等燃料．
(2)氢能：氢的来源丰富，氢的热值大，燃烧产物是水，污染较小，因此氢能是一种前景广阔的清洁燃料．
无大气污染
光化学转换技术
化学
二、环境污染和环境保护
为了营造一个天更蓝、地更绿、水更清、空气更洁净的环境,控制现有能源利用过程中的污染物排放，建立清洁高效的能量利用技术，已成为当务之急．科学家正在加紧研究环境能源技术，它主要解决以下几个方面的问题．
1．城市生活垃圾问题
2．汽车尾气污染问题
3．环境污染的综合治理问题
三、节约能源与可持续发展
可持续发展的核心是追求发展与____________的平衡．其中，最重要的两个方面就是：一方面在开发利用能源时，要做好_________；另一方面，在使用能源时，要千方百计地______，提高利用效率．
资源、环境
环境保护
节约
四、保护自然资源与可持续发展，人类必须珍惜的自然资源主要有以下四类
1．三大生命要素——空气、水和_____；
2．六种自然资源——矿产、森林、淡水、 _____、生物物种、化石燃料(石油、煤炭和天然气)；
3．两类生态系统——陆地生态系统(如森林、草原、荒野、灌丛等)与_____生态系统(如湿地、湖泊、河流、海洋等)；
4．多样景观资源,如山势、水流、本土动植物种类、自然与文化历史遗迹等．
土壤
土地
水生
核心要点突破
一、能源开发和利用
1．能源开发和利用的关系图
2．提高能源利用效率的新技术
目前主要有：(1)开发能量转换新技术，使利用效率从25%～30%提高到55%～75%；(2)煤的洁净利用技术，如制煤浆技术等；(3)先进的发电技术(包括发电技术装备、电机冷却技术、余热利用技术、输电技术、能源管理等)．
3．当前我国的几大能源工程
(1)“西气东输”工程是我国西部开发的关键项目之一，它是把新疆、内蒙、甘肃等西部地区的天然气开发出来，通过地下输气管道送到江、浙、沪等对能源需求量大的地区．
(2)“南水北调”工程是继三峡工程之后，我国又一重大的国土建设工程，它对中国社会进步和经济持续发展的意义甚至超过了三峡工程，对我国提高水资源利用效率、合理配置资源、改善北方缺水地区的生态环境有重大的意义．
(3)“西电东送”工程也是西部大开发的标志性工程，是把云、贵、川、陕等西部地区的电力资源输送到电力紧缺的粤、沪、江、浙和京、津等地区．把西部丰富的资源优势转化为经济优势，并为东部提供清洁的电力，以促进东、西部的共同发展．
(4)“热电联产”工程，既发电，又集中供热，具有节约能源、改善环境、提高供热质量、增加电供应等综合效应．
(5)长江三峡水利枢纽工程已全面建成，它每年能提供约8.47×1011kW·h的电能．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
1.下列做法中,不会起到提高能源利用效率的是(　　)
A．采用联合热电技术为居民小区供热
B．禁止使用煤炭资源
C．将煤制成煤浆
D．关闭火力发电厂
解析：选BD.禁止使用煤炭资源和关闭火力发电厂在目前来说是不切实际的．
二、城市生活垃圾对环境的影响
1．城市垃圾的处理方法主要有：堆肥法、填埋法和热处理(焚烧)．
2．对大气环境的影响
(1)垃圾中的细微颗粒，在大风吹动下会随风飘逸，造成大气环境的污染．
(2)一些有机固体废弃物，在适宜的湿度和温度条件下被微生物分解，还能释放出有害气体，产生毒气或恶臭，造成地区性大气污染．此外，垃圾在填埋处理中，会逸出沼气．采用焚烧法处理时，会产生粉尘、Cl2、HCl、二口恶英等物质，造成大气二次污染．
3．对水环境的影响
(1)直接把垃圾倾倒于河流、湖泊和海洋，会使水体受到污染，严重危害水生生物的生存，还会缩减江河湖泊的有效面积，使排洪和灌溉能力降低．
(2)垃圾的露天堆放和简单填埋，经雨水的浸渍和废弃物本身的分解，会产生含有害物质的渗滤液，对地表水及地下水造成污染．
4．对土壤环境的影响
垃圾经过风化、雨雪淋溶和地表径流的侵蚀，一些有毒液体就会渗入土壤，杀害其中的微生物，破坏土壤的腐解能力，甚至导致草木不生．这些有害成分的存在，还会在动植物体内积蓄，通过食物链危及人体健康．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
2.运用填埋法处理城市垃圾的优点是(　　)
A．投资少　　　　　B．不需任何分选收集
C．可回收沼气 D．可消灭各种病原体
解析：选AC.利用填埋法处理城市垃圾时，先把可回收的东西分选出来，然后把60 mm以下和15 mm以上的垃圾填埋，垃圾填埋一段时间后，就会产生沼气；填埋法处理城市垃圾投资少,填埋场封场后，表面可实行绿化，使土地恢复利用．消灭各种病原体是焚烧法的优势之一．
下面是晓阳在题为《能源的利用和节约能源》的研究性学习中收集的有关太阳能的资料：
太阳能是人类最基本的能源，它无污染、无费用，这种能源的使用期和太阳寿命一样长，当太阳光照射地面时，1 m2地面上在1 s内平均得到的太阳辐射能约为1.0×103 J．太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，目前已经逐渐地出现在我们的生活中．
课堂互动讲练
能源的开发及计算
例
晓阳在网上下载到了某型号太阳能热水器的宣传广告：
容积(V) 100 L
集热管的采光面积(S) 1.5 m2
效率(η) 40%
使用年限(z) 15年
(1)晓阳家每天大约需要100 kg热水，用这种热水器将这些水从25℃加热到45℃需要多长时间？
(2)与效率为80%的电热水器相比，晓阳家每天可节约多少电能？
【答案】　(1)3.9 h　(2)2.9 kW·h
【方法总结】　阅读理解太阳能热水器能量转化的过程才能运用能的转化与守恒定律正确分析本题．