《能源材料与社会》PPT课件

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1、第20章能源、材料与社会1能量的转化与守恒2能源的开发和利用3材料的开发和利用1能量的转化与守恒电闪雷鸣多种形式的能量地动山摇波涛汹涌随风摇曳能量以多种形式展现着：如电能、光能、内能、机械能等1、燃料的燃烧是一种化学变化，燃烧时产生的光和热就来源于燃料储存的化学能。2、食物也具有化学能，人们的生活、工作所消耗的能量就来源于食物里储存的化学能。化学能由于化学反应而产生的能量核能原子弹、氢弹爆炸时释放的能量就来源于核能。由于核反应，物质的原子核结构发生变化而释放的能量太阳的能量也源自于内部的核反应而释放的核能。P194：你能说出图中各种物体所具有的

2、能量吗？交流与讨论自然界中，能量不但可以从一个物体转移到另外一个物体，也可以从一种形式转化为其他形式。能量的转移与转化能量转移发生碰撞时的小球动能从一边的小球转移到另一边的小球电能转化为光能和内能电灯发光能量转化内能转化为机械能能量转化内燃机车水的机械能转化为电能能量转化水力发电化学能转化为电能能量转化水果电池供电太阳能转化为电能能量转化地球上的能量主要来自太阳利用太阳能发电绿色植物通过光合作用把太阳能转化为化学能，食草动物从植物获取能量，转化为内能和化学能，食肉动物通过捕食其它动物获取能量。煤、石油、天然气中的能量来源于亿万年前动植物体内的化

3、学能。能量转化绿色植物食草动物食肉动物光合作用太阳地球上的能量主要来自太阳能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。能量守恒定律1.“第一类永动机”：不消耗任何能量和燃料，却源源不断对外做功的机器。2.由能量守恒定律知：无法实现。3.工程技术的任务，在于设法找出合理利用能源的途径，并减少机器运转过程中不必要的能量损耗，而不是去研制永远无法实现的“永动机”。无法实现的“永动机”P196：小丑在跳动过程中，能量如何转化，它的能量守恒吗？交流与讨论能量转移与转化的方向性机械能与内

4、能的转化具有方向性：由于摩擦的存在，一部分机械能可以转化为内能，但这部分内能却不能自动地再转化为机械能，第二类永动机的设想：可以永远转下去2能源的开发和利用像煤、石油、天然气、水流、风、电、太阳光等能够提供能量的物质资源，叫做能源。能源与社会能源的分类比如：风能、水能、太阳能、生物能等比如：煤、石油、天然气、核能等1、可再生能源：可以长期提供或者可以再生2、不可再生能源：一旦消耗就很难再生人类开发利用能源的历史沿革人类对木材、水力、风力、畜力、等能源的利用促进了人类文明的发展。大约200多年前，大量开发煤使得人类能源史进入一个崭新时期。而以煤作

5、为燃料的蒸汽机的发明带来人类历史上的第一次工业革命。随后石油、天然气又成为人广泛使用的能源。而对电磁的研究，使得人类又进入电气时代。如今，核能、太阳能等各类新兴能源的开发又称为人类获取能源的一个全新途径。能源的大量开发和使用，会造成环境污染与生态破坏。如何在开发和使用能源的同时保护好我们赖以生存的地球，这已经成为一个全球性的重大课题。人类将如何才能解决好使用能源与保护环境这一问题呢？太阳能是取之不尽，用之不竭的天然能源，而且是一种“清洁”的能源，不会带来环境污染问题。下图中所示，人类利用太阳能方式一样吗？开发新能源---太阳能航天器太阳能发电装

6、置太阳灶太阳能热水器太阳能转化为内能太阳能转化为电能核能的开发和利用可以采用两种方法：一种是利用核裂变释放能量；一种是核聚变释放能量。开发新能源---核能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。开发新能源---核能核裂变链式反应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。开发新能源---核能核聚变利用核能发电是人们和平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。和平利用核能大亚湾核电站和平利用核能田

7、湾核电站岭澳核电站秦山核电站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。开发新能源---地热能西藏羊八井地热电站，是我国最大的地热电站月球、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。开发新能源---潮汐能风力发电开发新能源---风能风能的来源是太阳能。太阳光照射在地球上，引起各地气压差异，形成空气流动——风。风力助航风力提水氢能沼气可燃冰其它新能源的开发3材料的开发和利用人类社会的发展与人们对材料的认识、开发和利用密切相关，人类发展过程中先后经历了石器时代、青铜时代和钢铁材料

8、时代。材料与社会发展我们周围大大小小的物品都是由各种材料组成的。根据材料的导电性能，材料可分为导体、半导体及绝缘体三大类。材料的导电性容易导电的材料是