第十八章 能源与可持续发展
一、能源利用与社会发展
学习目标
1 .初步了解人类发现、开发、利用能源的历史,能通过具体的事例,说出能源与人类生存和社会发展的关系。
2 .通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以相互转化。
3.了解什么是能源,能列举常见的不可再生能源和可再生能源。
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能源的利用
我们的生活中都用到哪些能源呢?
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能源概念:
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。
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人类利用能源的历程
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。
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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。
人类利用能源的历程
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。
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能源的类型:
地热能
石油
水能
风能
一次能源:
能直接从自然界
获取的能源称为
一次能源
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汽油、柴油
地热发电
太阳能发电
风力发电
能源的类型:
二次能源:
由一次能源经过
加工得到的能源
称为二次能源,
如电能等。
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电能的利用
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能源分类
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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。
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化石能源
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。
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开发新能源
结合我国目前能源利用的现状,人均占有量小,石油等能源还需要依赖于进口,因此皮切需要开发新能源。
说一说,你了解有哪些新能源?它们应用在哪些领域?
地热发电
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节约能源
目前,化石能源还无法被取代,我们还必须节约能源。假如你是某市的市长,在节约能源方面,你有哪些节能措施呢?
随堂小练
例1:下列有关能源的说法错误的是( )
A.风能是人类通过风车等工具获取的能源,但属于一次能源
B.在即将到来的新能源时代,核能、太阳能、氢能将成为主要能源
C.月球土壤中含有丰富的质量数为3的氦,它可作为未来核能的重要原料
D.原电池把化学能直接转化为电能,所以由原电池提供的电能是一次能源
解析:风能是直接从自然界中取得的能源,属于一次能源,原电池提供的电能是由化学能转化而得到的,不是直接获得的,属于二次能源,A正确,D错误;随着时代的发展,化石能源逐渐枯竭,所以新能源时代污染小的核能、太阳能、氢能将成为主要能源,B、C正确。
故选D。
D
随堂小练
例2:关于能量与能源,下列说法错误的是( )
A.能量的转化、能量的转移,都是有方向性的
B.人类在耗用各种能源时,不可避免地会对环境造成影响
C.化石能源、水能、核能,不能在短期内从自然界得到补充,这类能源称为不可再生能源
D.可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向卫星信号
解析:
能量在转移或转化过程中都是有方向性的,故A选项是正确的;人类在耗用各种能源时,特别是化石类能源,不可避免地会对环境造成影响,故B选项是正确的;能源在使用过程中,如果能在较短时间内能从自然界中得到补充,则属于可再生能源,如水能,太阳能,风能等,如果较短时间内不能从自然界中得到补充,则属于不可再生能源,如化石能源,核能等,故C选项是错误的,D选项是正确的。
故选C。
C
再 见