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1、第二十章 能源与可持续发展,学习目标：,1.通过实例，了解不同形式的能量。2.了解能源含义，能区分一次、二次能源，可再生、不可再生能源,知道我国的能源现状。3.了解核能，了解核裂变、核聚变的过程，知道链式反应，能描述核能的优点和可能带来的问题。4.知道太阳能的特点及生活中利用太阳能的例子。,自主探究：,1.什么是能源？2.能源有哪些不同的分类方式？3.核能获得的两条途径是什么？原子弹和氢弹是核裂变还是核聚变？4.核电站发生了什么能量转化？5.核电站有什么优缺点？6.太阳能的本质是核裂变还是核聚变？7.生活中哪些方面利用了太阳能？,自主探究：,1.什么是能源？2.能源有哪些不同的分类方式？3.核
2、能获得的两条途径是什么？原子弹和氢弹是核裂变还是核聚变？4.核电站发生了什么能量转化？5.核电站有什么优缺点？6.太阳能的本质是核裂变还是核聚变？7.生活中哪些方面利用了太阳能？,一、能源,1.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。,（1）能直接从自然界获取的能源称为一次能源,煤,石油,风能,地热能,水能,2.类型,（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,风力发电,水力发电,太阳能发电,地热发电,一次能源,二次能源,天然气,化石能源,煤,石油,核能,电能,汽油,风能,太阳能,水能,地热能,柴油,【一次能源】能直接从自然界获取的能源。,例：所有化石燃
3、料、太阳能、风能、水能、核能、地热能、潮汐能等。,例：电能、煤气等。,【二次能源】由一次能源经过加工得到的能源。,【可再生能源】从自然界可以持续获取的能源。,【不可再生能源】从自然界不能持续获取的能源。,例：太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能。,例：所有化石燃料、核燃料。,按能源的获取方式分,按一次能源的持续性分,不同的分类方式,【常规能源】已经大规模生产和使用的能源。,例：水能、煤炭、石油、天然气,【新 能 源】没有大规模生产和使用的能源。,例：太阳能、风能、地热能、氢能,【清 洁 能 源】对环境污染很小的能源,例：太阳能、水能、风能、核能、地热能,【非清洁能源】对环境污染很大的能源,例：所
4、有化石燃料,按能源的使用规模分,按能源的使用后果分,【解决途径】,开发新能源。,提高能源的利用率。,常规能源储量有限，开发不合理，浪费严重。,人类社会发展对能源的需求日益增加。,【现状成因】,我国能源供需紧张，制约社会发展。,优先开发利用核能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能这六种新能源。,【能源现状】,自主探究：,1.什么是能源？2.能源有哪些不同的分类方式？3.核能获得的两条途径是什么？原子弹和氢弹是核裂变还是核聚变？4.核电站发生了什么能量转化？5.核电站有什么优缺点？6.太阳能的本质是核裂变还是核聚变？7.生活中哪些方面利用了太阳能？,原子核发生改变所产生的能量,获得核能有两种途径,
5、1、裂变,2、聚变,二、核能,【重核裂变】,1939年，费米进一步提出链式反应的概念。,即一个重核可裂变为两个中等质量的核，从而获得原子能。,1、核裂变,核裂变原子模型,1、核裂变,一质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放能量的过程,链式反应,原子弹爆炸,原子弹根据核裂变的原理制成。属于不可控制的链式反应的结果！,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。,氚核,氘核,氦核,一个中子（随能量释放）,氢弹根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。,核能这么巨大，难道只能用于战争吗?如何才能有效地控制核能的释放？,3.核能的利用：1991年,中国建成
6、第一座自主研制的核电站秦山核电站,秦山核电站（浙江省）,大亚湾核电站（广东省）,【核电站建设】,辽宁红沿河核电站（东北地区）,田湾核电站（江苏省）,截止到2016年，我国大陆已建成并投入商业运行的核电站有8个，分别为浙江秦山核电站，广东大亚湾核电站和岭澳核电站，江苏田湾核电站，辽宁红沿河核电站，福建宁德核电站，防城港核电站，阳江核电站,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,核能发电的原理核裂变,核能内能机械能电能,不造成空气污
7、染,不排放CO2,消耗核能源少,发电成本低,产生放射性废料,排热量大,建厂成本大,核泄漏污染大,核能发电的利弊,核意外,【缺点】,1986年切尔诺贝利核能电厂，因为运转人员违法进行极危险的实验，导致爆炸。造成乌克兰、白俄罗斯、苏俄地区，至少有九百万人受到辐射线影响，至今尚有数百万人生活于污染区内。白俄罗斯婴儿出生率下降50%。苏俄地区儿童淋巴癌上升28.5%。,原子核发生改变所产生的能量,获得核能有两种途径,1、裂变,2、聚变,质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放能量的过程,是使个质量较小的原子核结合成较大的新核，并释放能量的过程,例：氢弹,链式反应,热核反应,3、聚变威力更
8、大,例：原子弹、核电站,二、核能,自主探究：,1.什么是能源？2.能源有哪些不同的分类方式？3.核能获得的两条途径是什么？原子弹和氢弹是核裂变还是核聚变？4.核电站发生了什么能量转化？5.核电站有什么优缺点？6.太阳能的本质是核裂变还是核聚变？7.生活中哪些方面利用了太阳能？,三、太阳能,【结构特点】,太阳内部的温度高达1千万摄氏度以上，在那里就进行着大规模的核聚变反应。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。,三、太阳能,【产生本质】,你知道我们现在使用的化石能源-煤、石油和天然气与太阳能有怎样的关系吗？,海洋生物,陆地生物,泥炭,煤炭,石油,天然气,太阳能,化学能,光合作用,
9、（压力、化学变化）,三、太阳能,【能源之母】,光热转换,A、如何提高太阳能直接转化内能的效率？,太阳能热水器,太阳灶,【利用途径】,【思考】,B、能进一步开发利用这一内能吗？,三、太阳能,【结构组件】,光热转换,三、太阳能,【利用途径】,聚光装置 集热装置蓄热装置 汽轮发电装置,【工作原理】,太阳能,光热转换,三、太阳能,【利用途径】,思考：太阳能能否直接转化为电能呢？,光电转换,太阳能电池及原理,光电转换实现了太阳能直接向电能的转化，再通过蓄电池以化学能的方式储存。,三、太阳能,【利用途径】,【总结】,1887年，赫兹首次发现的光照能使半导体材料的不同部位之间产生电压。这种现象后来被称为“光
10、伏效应”。,1954年美国贝尔实验室制成了世界上第一个实用的太阳能电池，现在广泛应用于微波通讯基站、电台、野外活动、高速公路、也可为无电山区、空间站提供电力。,光电转换,三、太阳能,【利用途径】,光化转换,光合作用是绿色植物利用叶绿素在可见光的照射下，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的生化过程。,光化转换实现了太阳能直接向化学能的转化。,三、太阳能,【利用途径】,【总结】,课堂小结,能源：能提供能量的物质,分类,按获取方式,一次能源的持续性,能源的使用规模,能源的使用后果,新能源,二次能源,一次能源,不可再生能源,常规能源,可再生能源,清洁能源,非清洁能源,核能,太阳能,核裂变：原子弹
11、、核电站,核聚变：氢弹、太阳,本质：核聚变,利用：太阳能热水器、太阳能电池板,能源,1.下列能源中，既是一次能源又是可再生能源的是（）A.核能 B.柴草 C.煤 D.风能2.下列说法正确的是()A.核能是指原子核发生变化时所释放的能量B.煤炭、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源C.原子弹和氢弹都是利用核裂变D.目前核电站获得核能的途径是核聚变3.在核电站内，从核能到电能，下列能量转换的过程中，正确的途径是()A.核能内能电能 B核能机械能内能电能C.核能内能机械能电能 D核能机械能电能4.下列哪些能源不是来自太阳能()A水能 B风能 C核能 D煤、石 油、天然气5.关于能源的利用，下列说法正确的是()A.大量使用石油产品会造成大气污染，所以应该停止开采石油B.和平利用核能特别要注意防止核泄漏，以免造成环境污染C.修筑拦河坝建造水电站利用水能发电，有百利而无一害D.天然气是一种清洁能源，人类可以无穷无尽地开发6.风力发电站工作时，将 能转化为电能，该能源属于（选填“可”或“不可”）再生能源。7.完成右侧图表：。,跟踪练习,答案：,1.D2.A3.C4.C5.B6.风 可7.光电转换 内能 化学能,
