九年级物理20.2《能源的开发和利用》ppt课件（沪科版）.ppt

20.2 能源的开发和利用 情境导入 我们已经认识了各种形式的能，在日常生活中做饭、照明、取暖等需要能量。在工厂里机器的运转、在公路上汽车等交通工具的动力的产生等都需要能量。人类自身生命的运动、生长也需要能量 …… 人类生活的一切活动都离不开能量，没有能量，人类将无法生存！ 今天我们来研究能源的开发和利用。 (1)通过学习了解什么是能源。知道哪些属于可再生能源，哪些属于不可再生能源。知道能源与人类社会密切相关，但需要不断开发和利用新能源以解决能源的供需矛盾和环境问题。 (2)知道能源与人类生存和社会发展密切相关，知道人类发现、开发、利用能源的历史，就是其认识自然、理解自然的历史，并能通过。 (3)了解能源的利用和开发在推动社会进步的同时，带来了能源危机，也造成了对环境的污染和生态的破坏，学会辨证的思考问题、学会关注自然、关注社会。 本节目标 预习反馈 2. 不可再生能源 : 一旦消耗很难 _____ 的能源。如煤、石油、天然气和铀矿这类化石或矿物能源。 . 1. 可再生能源 : 可以 _________ 或可以 _____ 的能源。如太阳能、风能、水能以及动、植物等。 3. 环境污染 : 煤的燃烧会产生大量的 _________ 气体 , 导致 __________, 全球变暖 , 危害生态平衡。 长期提供 再生 再生 二氧化碳 温室效应 课堂探究 一 . 能源与社会 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。 课堂探究 　　 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。 课堂探究 　　 1 ．能直接从自然界获取的能源称为 一次能源。 水能 地热能 风能 课堂探究 （1）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 （2）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 课堂探究 　　 2 ．由一次能源经过加工得到的能源称为 二次能源。 汽油、柴油 地热发电 风力发电 太阳能发电 水力发电 课堂探究 电能的利用 课堂探究 一 次 能 源 二 次 能 源 地热能 核能 太阳能 风能 水能 化石能源 可 再 生 能 源 煤 天然气 石油 电能 柴油 汽油 不 可 再 生 能 源 典例分析 例 1 ：关于能源、能量，下列说法正确的是（　　） A．可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向 B．核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站 C．能量是守恒的，不会发生能源危机 D．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 解：A、可再生能源足够清洁、无污染环境，可以保证不会严重影响环境，是未来理想能源的一个重要发展方向，故A正确．B、核电站的建设与运行若有疏漏会造成环境污染，核废料具有放射性，但不应该关闭，应该合理的利用，故B错误；C、由于能量的转化具有方向性，所以无节制的消耗能源会造成能源危机，故C错误；D、化石能源、核能不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而水能可以从自然界不断地得到，属于可再生能源，所以D错误．故选A． A 课堂探究 二 . 能源与环境 人类社会的发展进步离不开能源的使用，每一次能源革命都给人类社会带来了重大的变革。 煤、石油、天然气等化石能源的利用，使人类获得大量的内能，给人类文明带来进步，但同时给人类带来环境污染，造成危害。如这些燃料在燃烧过程中产生了大量的有害气体，造成了大气污染，不但直接有害人体健康，而且会影响动植物的正常生长。 课堂探究 温室效应 （1）温室效应，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。 课堂探究 温室效应 课堂探究 （2）影响：如果大气不存在这种效应，那么地表温度将会下降约 3℃ 或更多。反之，若温室效应不断加强，全球温度也必将逐年持续升高。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，已引起全球气候变暖等一系列严重问题，引起了全世界各国的关注。 课堂探究 能源的大量使用促进了社会的发展 , 但同时也带来了许多资源和环境问题 , 结合本课谈一谈你认为会带来哪些问题 ? 课堂探究 能源开发和利用对环境的影响 能源的开发和利用，为人类社会的发展创造了条件，同时也造成了环境污染与生态破坏。 煤的燃烧会产生大量的 CO 2 和烟尘，污染空气。大气中 CO 2 浓度的增大，导致温室效应，全球变暖，危害生态平衡。 火力发电厂发电所产生的“余热”会引起热污染。 泄漏的石油会污染海洋。 汽车排放的尾气和各种工业废气污染城市，危害人们的身体健康。 人类与自然界是相互作用、对立统一的 , 过渡的索取和破坏自然界导致自然界对人类的“惩罚” , 这是一种原因和结果的对立统一的辩证关系。 能源与环境是当今一个富有挑战性的话题，处理好二者关系是科学发展观的要求。我们必须合理开发和利用能源。 课堂探究 以前我们的家园 是多么的美丽 课堂探究 蓝天、白云、空气、怡人的丽日 课堂探究 可是今天 课堂探究 社会的发展离不开能源 , 人类将如何才能解决好能源与保护环境这一问题呢 ? 作为未来的主人 , 请畅所欲言。 典例分析 例 2 ：在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人们应特别重视开发利用的能源是（　　） A．太阳能 B．石油 C．煤炭 D．天然气 解：太阳能取之不尽用之不竭，而且环保，不会对环境产生影响，也在科学技术的进步也很容易转化为其他形式的能；煤炭、石油、天然气属于化石能源，属于不可再生能源，并且在使用时会产生废物、废气污染环境，与节能环保，低碳生活不相符．故选A． A 课堂探究 三 . 开发新能源 1.太阳能 直接利用太阳能的方式主要有两种。 （1）光热转化 　　 用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质。实现了把太阳能转化为内能。 课堂探究 将太阳能直接转化为内能而加以利用； 课堂探究 集热器的原理 集热器 太阳光 热水 水箱 冷水 课堂探究 （2）光电转化 太阳能电池可以将太阳能转变为电能； 在航空、航 天、交通、通信等领域中有较为广泛的应用。 课堂探究 太阳能热发电电站 定日镜 追着太阳转，反射阳光 集热塔 加热水，通过水蒸气推动汽轮机发电 课堂探究 利用太阳能发电 课堂探究 2.核能：在原子核发生变化时放出的能量. ★ 获得核能的两条途径是： （1）重核的裂变 （2）轻核的聚变 课堂探究 （1）重核的裂变  发生裂变的条件 　　 用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。  链式反应 　　 将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？ 课堂探究 核裂变 核裂变是 较重 的原子核裂变为 较轻 的原子核的一种核反应。 原子弹 就是根据这个原理制造的一种核武器。 课堂探究  核电站利用核能发电 　　 核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。 　　 1942 年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变 。 　　 目前，全世界已经建成了几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的 1/5 。 课堂探究 　　 链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变。释放出极大的能量。 　　 在人类实现可控核裂变大约三年后，即 1945 年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器 —— 原子弹爆炸了。 课堂探究 （2）轻核的聚变 　　 将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。 氘 氚 聚变 氦核 中子 能量 　　 氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，能释放大量核能。这一过程就是聚变。 课堂探究 核聚变 核聚变是 较轻 的原子核结合为 较重 的原子核的一种核反应。 氢弹 就是根据这个原理制造的一种威力比原子弹更大的核武器。 课堂探究 和平利用核能 利用核能发电是人们利用核能的一个重要方向。目前，世界上已经利用核裂变原理建成了许多核能发电站。 课堂探究 泰山核电站 课堂探究 大亚湾核电站 课堂探究 田湾核电站 课堂探究 岭澳核电站 课堂探究 其他新能源的开发与利用 课堂探究 地热能 地球内部蕴藏着大量的热。在有地热资源的地方可以开发的利用地热能发电。 课堂探究 潮汐能 月球、太阳对地球的引力作用产生了潮汐。每天，涨潮与落潮蕴藏着巨大的能量，这种能量可以用来发电。 课堂探究 风 能 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 …… 风能还可以用来发电。 典例分析 例 3 ：2015年3月10日，世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”顺利完成环球飞行之旅中的第一站．该飞机安装了超过17000块太阳能电池板，每天产生340千瓦时的电．关于太阳能飞机，下列说法中正确的是（　　） A．太阳能电池板的作用是将太阳能转化成电能 B．太阳光不属于电磁波 C．太阳能属于不可再生能源 D．太阳光在真空中的传播速度是340m/s 解：A、太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能，故A正确；B、太阳光是一种电磁波，故B错误；C、太阳能可以源源不断的从自然界获得，是可再生能源，故C错误；D、光在真空中的传播速度是3×10 8 m/s，故D错误．故选A． A 本课小结 　 　 1 ．能源与社会 可再生能源和不可再生能源 　　 2 ．能源与环境 3．开发新能源 太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能 拓展练习 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．核电站能控制裂变的反应速度 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．人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响 C 1. 关于核电站、能量和能源，下列说法正确的是（　　） A．目前人类己建成的核电站，都是利用核聚变发电 B．核电站的核废枓可以直接堆放在露天垃圾场 C．所有能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律 D．水能，风能和太阳能都属于不可再生能源 C 完成同步练习册 作业布置 再 见