第22章 能源与可持续发展
【开心一分钟】
孩子真有志气

表姐开玩笑问她4岁多的女儿：
“我们准备养头猪，但是需要安排工作。
要选一个人每天给猪喂好吃的，一个人每天给猪打扫房间，一个人每天给猪洗澡，还有要选一个人每天陪猪玩，请问你要做什么？”
她女儿毫不犹豫的答道：“做猪”。
第22章 能源与可持续发展
4
本章结构
22.1能源；
22.2核能；
22.3太阳能；
22.4能源与可持续发展
第一节 能源
2012年7月4日，三峡水电站32台机组全部投入工作。自2003年三峡工程正式开始发电，到2012年7月之间，三峡电站发电量累计达到5 648亿千瓦时，相当于从滚滚长江中捞起了近2亿吨标准煤，减排二氧化碳4亿吨、二氧化硫500多万吨。
三峡水电站是如何发电的呢？
学习目标
1.知道什么是能源？
2. 了解人们利用能源的历程。知道哪些是一次能源，哪些是二次能源。
3. 知道化石能源及应用。
4.了解21世纪能源趋势。知道新能源和常规能源。
5.了解当地能源的使用情况，培养热爱自然的感情。
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。
三峡水电站的发电原理
能源家族
能源
化石能源
一次能源和二次能源
可再生能源和不可再生能源
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。
一、能源概念
地球上的能源是否是无尽的呢？
我们的生活中都用到哪些能源呢？
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.
能源家族
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。
1．能直接从自然界获取的能源称为一次能源
三、能源的类型
天然气
2．由一次能源经过加工得到的能源称为二次能源
电能的利用
能源分类
书
1我国目前使用的能源中所占的比重最大的是（）
A水能和地热能 B煤和石油
C 核能和潮汐能 D太阳能
2下面是人类历史上能源利用的几个重要历史阶段或事件（1）钻木取火（2）蒸汽机的发明（3）利用太阳能（4）核能（5）电的发明和使用请按时间顺序将它们排列起来： （只填序号）
3能源家族包括:1柴薪2煤炭3石油4天然气5水能6风能7太阳能8地热能9电能10汽油11酒精12地热能13核能14潮汐能
属于一次能源的有 ，属于二次能源的有 ， 会造成空气污染的有 ，会造成水土流失和沙漠化有 。属于可再生能源的有 。
4 完成助学P199-200知识点一、知识点二。
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。
你学到了什么？
小组讨论，同位互说,小组汇报。
人类利用能源的历程
钻木取火
蒸汽机的利用
核能的利用
按能源的来源分
按是否可以再生来分
按提供能源的物质来分
能源的分类
一次能源和二次能源
一次能源是自然界直接提供的能源。
由自然界提供的能源转化而来的能源是二次能源。
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
电能等
按能源的来源分
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得
到补充
可再生能源：可以在自然界里源源不断地得
到
如：化石能源、核能
如：水能、风能、太阳能、生物质能
是否可以再生来分
生物质能、化石能源、核能、风能、太阳能、地热能、海洋能等等
按提供能源的物质来分
请同学们用5分钟完成助学P200小试身手1—5题
1钻木取火、柴薪能源。
2蒸汽机、化石能源
3 C
4 D
5 C
中考链接
（2013年庆阳市）1. 能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一．能源家族中：①煤炭、②核能、③石油、④天然气、⑤水能、⑥风能、⑦地热能等，属于不可再生的是 ；不是直接或间接来自于太阳的是 ．(填序号)
答案： ①②③④ ② ⑦
（2013年苏州市）2．下列关于能源、能量转化及其获取的说法正确的是
答案： C
A．化石能源是可再生能源 B．太阳能不是清洁能源
C．能量在转化或转移的过程中总量保持不变 D核能只能通过重核裂变获取
（泰州市二O一三年）3.下列属于能量单位的是( )
A.瓦特 B.焦耳 C.伏特 D.安培
答案： B
（泰州市二O一三年）4．能源危机日益加剧，开发和利用新能源成为当务之急。光伏发电是将__▲__能转化为__▲__能；目前的核能发电，是通过释放的核能来发电的（选填“核裂变”或“核聚变”）。
答案：. 光 电

1、按能源的产生方式可分为：
一次能源：可以从自然界直接获得。如：化石能耗、风能、太阳能、地热能、核能
二次能源：无法从自然界直接获得，必须通过一次能源的消耗才能得到。如：电能、汽油、电能、煤气、焦碳、激光、沼气等
2、按能源是否可再生分为：
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充。如煤、石油、天然气、核能
可再生能源：可以在自然界源源不断的得到。如：水的动能、风能、太阳能生物质能。
3、化石能源：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能源。如：煤、石油、天然气。
4、生物质能：由生命物质提供的能量。
第二节 核 能
我国用了短短4年时间完成了原子弹的研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹.
1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹，完成了其他国家要十几年或几十年才完成的工作.
核能
原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢？
因为它们都利用了核能.
化学能是在分子发生变化时放出的能量
核能是在原子核发生变化时放出的能量.
原子结构示意图
一切物质由分子组成，分子又由原子组成。原子又有居于原子中心的原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成。质子带正电荷，电子带负电荷，中子不带电。
物理·新课标（RJ）
1、核能：核　 和核　 　是获得核能的两种主要形式。
2、核裂变
裂变
聚变
裂变
物理·新课标（RJ）
用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。实验表明，铀核裂变时，还同时放出2～3个中子，放出的中子又可以轰击其他铀核，使它们也发生裂变。这样，裂变将不断地自行继续下去，这种现象叫　 　 。
原子弹与核反应堆
反应堆
链式反应
我国
第一颗原子弹
3、聚变又叫热核反应
一个氘核和一个氚核发生聚变反应结合成氦核时，要放出一个中子，并释放出核能.
一定质量的氘核和氚核聚变时放出的能量要比等量的铀核裂变时放出的能量大几倍.
聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生，因此聚变又叫热核反应.
自然界中，太阳内部的温度高达摄氏1千万度以上，在那里就进行着大规模的聚变反应.太阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的核能转化而来的.可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量.
氢弹就是利用氢核聚变制成的。氢弹是一种比原子弹威力更为巨大的核武器。
聚 变
在氢弹里面包含了一颗原子弹，利用原子弹引爆的能量，将氘（重氢）和氚融合成氦分子，然后将过程中微量的质量损失转化成庞大的能量
我国
第一颗氢弹
原子弹
我国大陆已建成:浙江秦山、广东大亚湾和岭澳
建设中:江苏田湾
核能发电的原理
二次能源 电能
核能发电的利弊
第三节 太阳能
太 阳 能
太阳能的利用
光-热转换
光-电转换
光-化学转换
1、太阳能：在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。
2、利用太阳能的方式
①间接利用：化石能源
②直接利用：a集热b太阳能电池
(1)利用太阳能的四个渠道
①通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起来，再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的形式释放出来。
物理·新课标（RJ）
第11章能源与可持续发展┃ 回眸教材析知识
②通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、波浪、海流等释放出来。
③被海洋吸收，成为海洋内能。
④被人们直接利用，如太阳能热水器等。
(2)直接利用太阳能的两种方式
①将太阳能直接转化成内能，如：太阳能热水器等。
②将太阳能直接转化成电能，如：太阳能电池等。
太阳能的特点
1、普遍

2、清洁无污染

3、可长期持续利用

4、能量巨大
物理·新课标（RJ）
第四节、能源与可持续发展
兔子吃草
草
人吃兔子
太阳
太阳能
草的能量
兔子的能量
人或其他动物能量
光合作用
兔子吃草
人或其他动物吃兔
三次能源革命
人工取火
蒸汽机
核能
第一次
第二次
第三次
以柴薪为燃料
化石燃料
铀
一万年
二百年
几十年
发电机
输电
电灯
电扇
空调
电车
电力机车
电能的优点：便于输送和转化
物理·新课标（RJ）
开发新能源和能源利用中的主要污染
在开采和使用化石能源时，会排放二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物以及磷、氟、汞、砷、铅等有害物质和粉尘等，这些有害物质造成的危害主要有 　效应、酸雨和对人体的直接伤害等。
温室
灾害——失控的能量释放
火灾
伊朗大地震
雪崩
海啸
雷电
能源消耗对环境的影响
空气污染、固体废物污染、有害辐射、水土流失和沙漠化
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。
小结：
1、能源革命
①第一次能源革命：钻木取火
②第二次能源革命：蒸汽机的发明
③第三次能源革命：核能的利用
2、能量转移的方向性
能量的转化、能量的转移，都是有方向性的。
堂堂清练习巩固
1关于原子核和核能的利用，下列说法中正确的是
A．原子核是由质子和电子组成的
B．原子核占据了原子的大部分空间
C．现阶段的核电站主要是利用原子核裂变时释放出的能量
D.核能属于可再生能源
[答案]C
物理·新课标（RJ）
2、　目前，核电站只能利用原子________变释放的核能来发电。现在世界都在关注节能减排问题，太阳能被人们列入使用的新能源。直接利用太阳能的方式：①太阳能转化成内能，②太阳能转化成化学能；③太阳能转化成________能。太阳能是________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
[答案] 核裂　电　可再生
中考链接
3关于能量和能源的利用，下列说法中正确的是 【 】
A.人类大量使用太阳能会导致温室效应
B.因为能量是守恒的，所以不存在能源危机
C核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站
D现在人类社会使用的主要能源是煤、石油和天然气
[答案] D
4关于能源的开发和利用，下列说法中正确的是
A．天然气是可再生能源
B．可通过太阳能电池把光能转化成电能
C．煤和石油的大量燃烧不会导致温室效应
D．秦山核电站利用的是核聚变释放的能量
[答案]B
中考链接
物理·新课标（RJ）
5．如图Z17－3所示是一种利用新能源的路灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。这种设计最合理的应用是(　　)
A．小风扇是一个美化城市的时尚装饰
B．小风扇是用来给太阳能电池散热的
C．太阳能电池同时向小风扇和路灯供电
D．小风扇是小型风力发电机，它和
太阳能电池共同向路灯供电
[答案] D
物理·新课标（RJ）
6．图Z17－4为田湾核电站发电流程图。在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是(　　)
A．聚变：核能→内能→化学能→电能
B．聚变：核能→内能→机械能→电能
C．裂变：核能→内能→机械能→电能
D．裂变：核能→内能→化学能→电能
[答案] C
休息一会儿
小样，就你会！看俺的...
【开心一分钟】