第二十二章 能源与可持续发展
第1节 能源
人教版物理九年级全一册
1.了解什么是能源;知道什么是一次能源、二次能源,并能说出哪些能源属于一次能源,哪些能源属于二次能源。
2.了解主要能源的利用方法。
3.会区分可再生能源和不可再生能源。
学习目标
我们每天要吃饭、喝水,用什么来煮饭、烧水呢?
煤,煤气,柴草、天然气……
要开动汽车、火车、飞机等交通工具需要消耗什
么呢?
汽油或者柴油、煤油等。
煤,煤气,柴草、天然气、汽油、煤油或者柴油
等它们在起什么作用?
它们在以上工作的作用就是提供能量。
今天,我们来学习与能量有关的知识。
导入新知
1
知识点
能源、人类利用能源的历程
什么是能源
像煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等能够
提供能量的物质资源,我们把它们都叫做能源。
人们的生活、生产、科研都离不开能源。那么能源包
括哪些种,我们应该怎样来开发和有效地利用它们呢?
合作探究
能源分类
按能源的来源来分
一次能源和二次能源
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。
能源分类
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
能源分类
按提供能源的物质来分
生物质能、化石能源、核能、风能、太阳能、地热能、
海洋能等等。
按开发的先后来分
常规能源有:煤、石油、天然气等化石能源和风能、
水能等,可以开发利用的新能源有:核能、太阳能、
原子能、地热能、潮汐能等。
【例1】目前许多城市的居民使用煤气、天然气。关于煤气、天然气,下列说法正确的是( )
A.煤气是一次能源,是可再生能源
B.煤气是二次能源
C.天然气是一次能源,是不可再生能源
D.天然气是二次能源
B、C
天然气是直接从自然界中获得的,是一次能源,
煤气是消耗一次能源生产出来的,是二次能源。
【解析】
【错解】
A、D
煤气不同于天然气,类似,汽油不同于石油。煤
气、汽油、电等能源都是消耗一次能源而获得的,是
二次能源。
新知小结
下列能源中,属于化石能源的是( )
A.柴薪 B.煤
C.流水 D.地热能
关于能源的利用,下列说法不正确的是( )
A.钻木取火是人类最早的技术革命
B.蒸汽机的利用使人类进入工业化社会
C.电能便于输送和转化
D.天然气既是化石能源,又是二次能源
1
B
D
2
巩固新知
2
知识点
21世纪的能源趋势
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。
合作探究
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。
核能发电的原理
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
核能发电的利弊
【例2】“能源危机”是当今世界共同面临的重大问题,下列缓解能源危机的措施切实可行的是( )
A.节约用水、用电
B.关闭所有的火力发电站
C.停止使用石油、煤炭资源,改用核能、太阳能
D.各地都要大力兴建水力和风力电站
A
【解析】
关闭所有的火力发电站,会导致生产和生活受到严重
影响,不可行。核能、太阳能、水能和风能,在一些
地方不具备使用条件,不可行。
解决“能源危机”的主要出路:提高能源的利
用率;开发和利用新能源,特别是开发和利用风能、
太阳能和核能等。
新知小结
【中考 ·兰州】下列说法不正确的是( )
A.能量在转化过程中是守恒的,所以能源是“取之不尽,用之不竭”的
B.植物的光合作用是将光能转化为化学能
C.为节约能源,我们应该从小养成“人走灯关”的好习惯
D.在能源的利用中,总会有一部分能量未被利用就损失了
1
A
巩固新知
人类发现、开发、利用能源的历史,就是其认识自然、理解自然的历史。图中所示的是人类在照明上对能源利用的三个阶段,按利用能源的先后,下列排序正确的是( )
A.①②③
B.③②①
C.①③②
D.②①③
2
D
1
知识小结
能源
人类利用能源的历程
21世纪的能源趋势
能源的分类
归纳新知
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。
下列物体不属于能源的是( )
A.流动的空气 B.汽油机
C.天然气 D.地下热水
2
易错小结
B
易错点:不能区分能量和能源
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。
1
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
课堂练习
解:蒸汽机的发明使得人类以机械动力代替人力和畜力,人类将主要能源由柴薪向煤、石油、天然气等化石能源转化。
电能在输送方面安全、经济,因此得到了广泛的应用;电能作为二次能源,从产生角度,可以通过多种一次能源转化而来,电能的利用是人类进入现代文明社会的标志。
蒸汽机的发明对人类利用能源有什么意义?电能的广泛使用对人类利用能源有什么意义?
2
根据你的了解,说出你家庭近几十年能源使用的变化。要求说明能源形式的变迁情况和人均能源消耗数量的变化情况。
3
答案略
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。
可以从自然界直接获取的能源叫________能源,如_______________________________________。
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
5
6
煤
石油
天然气
一次
化石能源、太阳能、水能、风能(任选其一)
二次
电能
天然气是一种较清洁燃料,南宁市部分公交车和出租车开始使用天然气来代替柴油或汽油。天然气是________(填“一”或“二”)次能源,它燃烧时释放的内能转化为汽车的________能。已知天然气的热值为7×107 J/m3,某汽车消耗2 L天然气所释放的热量为________J(假设天然气完全燃烧)。
7
一
机械
1.4×105
【中考 ·厦门】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
8
D
1.下列能源中,属于化石能源的是( )
A.柴薪 B.煤 C.流水 D.地热能
B
课后练习
2.【2019·铜仁】以下各种形式的能源,属于二次能源的是( )
A.水能 B.风能 C.太阳能 D.电能
D
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________。
二次
电能
4.人类发现、开发、利用能源的历史,就是其认识自然、理解自然的历史。如图所示是人类在照明上对能源利用的三个阶段,按利用能源的先后,下列排序正确的是( )
A.①②③ B.③②① C.①③② D.②①③
D
5.对比图中我国2019年发电量和2030年预测发电量,预测( )
A.火力发电量将减少
B.水力发电量将增加
C.我国将以核能发电为主
D.风力发电量占总发电量的比例将减小
【答案】B
6.下列物体不属于能源的是( )
A.流动的空气 B.汽油机
C.天然气 D.地下热水
【点拨】能源是能够提供能量的物质。流动的空气能够提供机械能,天然气燃烧能够提供热能,地下热水能够提供热能,都属于能源。汽油机是一种机械设备,不属于能源。
B
7.在倡导“生态建设”的今天,我们日常生活中应注重新能源的利用,下列属于新能源的是( )
A.煤 B.石油 C.木材 D.太阳能
D
8.下列能源中,其特性可以用如图阴影部分表示的是( )
A.石油
B.核能
C.太阳能
D.天然气
C
9.【中考·内江】近年以来,安宁河谷地区大力发展风力发电,风力发电的过程中涉及的能量转化说法正确的是( )
A.太阳能转化为电能
B.电能转化为风能
C.水能转化为电能
D.风能转化为电能
D
10.如图所示是利用水能发电的示意图,请你思考回答:
(1)水能属于________(填“一次”或“二次”)能源。
(2)修建拦河大坝是为了增加水的________能。
(3)从水能的利用角度考虑,水轮机安装的位置应该靠近________(填“上游”或“下游”)。
一次
势
下游
再见