沪科版九年级第二十章能源、材料与社会20.2能源的开发和利用 (26张PPT)

第二节：
能源的开发和利用
1.不可再生能源：一旦消耗短期很难再生成的能源。
例：煤、石油、天然气、铀矿等。
2.可再生能源：可以再生成或可以长期提供的能源。
例：太阳能、风能、水能、动植物等。
蒸汽机的发明，带动了人类历史上的第一次工业革命。
通过对电和磁的研究，人们找到了开发和利用能源的新途径。
能源的大量开发和利用，会造成环境污染与生态破坏。如何在开发能源的同时，保护我们赖以生存的地球？
为应对日益逼近的能源危机，世界各国越来越重视能源的开发和节能，并在努力开发包括太阳能和核能在内的新能源。
一、太阳能——永恒的动力之源
太阳是一个巨大的能源, 对人类而言，太阳能是取之不尽用之不竭的。
活动：怎样利用太阳能？
（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。
(3)太阳能→化学能
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。
不加控制的核裂变反应
——原子弹爆炸
核爆炸瞬间
电离辐射标志
少量的辐射照射不会危及人类的健康，过量的放射性射线照射对人体会产生伤害，使人致病、致癌、致死。受照射时间越长，受到的辐射剂量就越大，危害也越大。如：
1、造成胎儿畸形甚至死亡
2、使人体细胞发生癌变
3、使染色体发生变异，
导致畸胎等。
核辐射的危害
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。
核能→内能→机械能→电能
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。
（1）人工核聚变的应用——核爆炸——氢弹
（2）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，目前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。
　　氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。
可控聚变尚未实现，海水中蕴藏着丰富的氘核，科学家预言，通过可控聚变来利用核能，将有望彻底解决人类能源问题。
氚核
氘核
氦核
一个中子（随能量释放）
2、核聚变——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、核裂变——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、核电站
例：氢弹、太阳
－－热核反应
3、聚变威力更大
核知识小结
4、原子弹和氢弹都属于核武器
西藏羊八井地热电站，是我国最大的地热电站
三、地热能
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。
四、潮汐能
潮汐能发电
风具有很大的能量。人们很早就学会了利用风能行船、抽水、磨谷……
五、风能
风力发电
未来的理想能源必须满足的条件：
第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；
第二，必须足够便宜，可以保证多数人用得起；
第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；
第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。