化学校本课程之《新能源与材料》

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1、化学校本课程之《新能源与材料篇》课程说明我国传统能源面临的紧缺危机越来越凸显，煤炭、石油和天然气都是不可再生的能源，开发利用新能源将缓解能源危机，并月.对于我国的节能减排具有现实性的重大意义。世界上各个国家都在角逐新能源，为自身寻找可持续发展的能源战略，加快满足经济发展中必需的能源。另外，气候变化要求我们开发清洁能源，传统能源对环境的污染不容质疑，气候变化问题己经敲醒了警钟，是全世界人民所面临的共同问题。这里让你看一些新能源的资料，从中可以学到很多新能源的知识，帮助你了解我国开发新能源的重大意义。课程目标通过本课程的

2、学习，让学生了解我国的能源现状，应如何合理利用传统能源，意识到开发新能源的重要意义。课程目录专题一新能源2专题二材料8新能源与材料在上个世纪，人类使用的能源主要有三种，就是煤炭、石油和天然气。而根据国际能源机构的统计，假使按目前的势头发展下去，不加节制，那么，地球上这三种能源能供人类开采的年限，分别只有240年、40年和50年了。四五十年,从人类历史的角度来看，实在是非常非常的短促；试想一下，对于今天20来岁的年轻人来说，到他们六七十岁的时候，如果地球上已经没有石油和天然气可用,我们能不为此感到惊愕吗？所以，开发新能

3、源，替代上述三种传统能源，迅速地逐年降低它们的消耗量，已经成为人类发展中的紧迫课题。专题一新能源新能源乂称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核能等。新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。同吋，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。

4、太阳能太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产牛的能量。地球每天接受的太阳能相当于1.73亿家大型发电厂的发电量。太阳能既是一次能源，又是可再生能源，同时还是一种清洁能源。收集和利用太阳能的两个主要方法是收集太阳热和光伏发电（将太阳能转化为电能），前者的利用很多例子我们都很熟悉，如太阳能灶、太阳能热水器等。太阳能电池也被人们广泛利用在计算器、手表等等地方，我国的有些公路还安装了使用太阳能的路标。但是太阳能也存在着很大的缺点，那就是太阳光不是一直可以利用的。在口照不充足的地区或是当夜幕降临后，就无法使用这种能源。另一

5、个问题是用太阳能发电的成本很高，比起使用化石燃料发电要耗费更多的财力。在我国广阔的土地上，2/3以上地区的年日照大于2000小时，这些地区具有良好的太阳能开发条件，尤其是以青藏高原地区为最，那里平均海拔高度在4000米以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。目前，中国可再生能源计划和国家送电到乡工程，已利用太阳能发电为我国内蒙古、甘肃、新疆、西藏、青海和四川等地共16万无电户解决了用电问题。目前，我国已安装光伏电站约5万千瓦，主要为边远地区居民供电。地热地热能地热能是来自地球深处的可再牛热能。人类很早以前

6、就开始利用地热能，例如利用温泉沐浴、医疗，利用地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。从20世纪开始，地热能被大规模用来发电、供暖和进行工农业利用。在冰岛，87%的家庭取暖使用的是地热能。地热能在某些方面具备太阳能、风能等所不具备的特点，如资源的多功能性,不受口昼和季节变化限制以及可直接利用等，是一种较为廉价的清洁能源。但是要利用地热能也需要具备一定的条件，因为地热能的分布相对来说比较分散，不易利用。我国高温地热资源主要分布在云南、西藏、四川西部一带以及台湾地区，一般把高于150°C的称为高温地热，主要用

7、于发电。低于此温度的叫屮低温地热，通常'直接用于采暖、工农业加温、水产养殖及医疗和洗浴等。我国地热能的开发利用开始于20世纪70年代。1977年9月在距拉萨仅90公里的羊八井地热田建成了地热电站，在拉萨地区的电力供应上起到了很大的作用。目前，我国地热资源直接利用量已达到13.76立方米/秒，年利用地热能10779百万千瓦时，居世界第一位，并且以每年10%的速度在増长，不过在能源结构屮占的比例还很小，不足0.5%o风能风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比，具有明显的优势，它蕴藏量大，是水能的10倍，分布广泛

8、，永不枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。目前风能最常见的利用形式为风力发电。风力发电是当代人利用风能最常见的形式，自19世纪末，丹麦研制成风力发电机以来，人们认识到石油等能源会枯竭，才重视风能的发展，利用风來做其它的事情。1977年，联邦德国在著名的风谷一石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。