能源及可持续发展.doc

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1、能源及可持续发展主讲：李超知识强化一、知识概述1、学习对能源分类，了解不可再声能源和可再生能源的特点。2、常识性了解获得核能的两种途径，知道核能的优点和可能带来的问题。3、了解太阳能的优点和直接利用太阳能的两种途径。4、理解能量转化和守恒，知道能量转化的方向性。二、重难点知识归纳及讲解（一）能源家族1、能源：凡是能提供能量的物质资源。　分类：按能源的利用方式分为：　　按开发早晚的情况还可分为：常规能源（煤、石油、天然气、）和新能源（太阳能、水能、潮汐能、地热能、核能）。　　化石能源：煤、石油、天然气，是千百年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。　

2、　生物质能：由生命物质提供的能量。（二）核能1、原子和原子核　　（1）原子的组成：质子、中子、电子组成，质子带正电荷，电带负电荷，中子不带电。　　（2）原子核的组成：由质子和中子组成。2、核能　　（1）定义：由于原子核的变化而释放的巨大能量叫核能，也叫原子核。　　裂变：用中子轰击重核时，重核会分裂成大小相差不大的部分，同时释放核能。　　原子弹：不可控核裂变。　　聚变：较轻的核在超高温下结合成新核的过程同时释放巨大的能量。　　氢弹：不可控核聚变。　　（2）核能获得的途径：　　①原子核的核裂变：核电站。　　②原子核的核聚变：太阳能（太阳表核聚变面）的利用。3

3、、核电站　　（1）利用核能发电的电站。已建成的核电站都是利用重原子核裂变释放的能量发电。　　（2）核电站具有的消耗的燃料少、运输量小、成本低、功率大的特点，但需防止放射性物质泄漏，避免放射性污染，确保安全。（三）太阳能1、太阳能　　太阳能的优缺点：来源优点缺点轻核聚变的核能以电磁波的形式辐射出去十分巨大；供应时间长；分布广阔；无需开采、运输安全；无污染。存在分散；太阳能的功率变化大，不稳定，给正常连续使用造成困难；转换效率低；转换系统造价过高。　　人类利用太阳能的四个渠道：　　被直接利用；被海洋、大地吸收；被植物、微生物吸收；使大气、水升腾循环。2、太阳

4、能的转化　　使空气变热形成风能；直接使大地变热，使水汽化，太阳能变为内能；被生物吸收成为生物质能等。（四）能量转化的基本规律1、能量的转化和守恒定律：　　能量不会凭空消灭，也不会凭空产生，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，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变。2、能量转移和能量转化的方向性　　例如：汽车制动时，由于摩擦而使一部分动能变为地面和空气的内能，这部分内能就不能再次开动汽车。3、节约能源　　由于能量转移和能量转化的方向性，目前作为人类主要能源的化石能源正逐渐被消耗，所以节约能源，已成为紧迫部问题。　　出路：提高能

5、源的利用率，开发新能源，特别是开发利用核能和太阳能。4、能源消耗对环境的影响　　（1）环境污染：燃料燃烧过程中会产生有害气体，不完全燃烧还会产生粉尘，污染大气，危害人体健康，影响动植物正常生长。　　（2）环境影响：水土流失，土地沙漠化。　　（3）环境保护的主要措施：改进燃烧设备，尽量使燃料充分燃烧；加装消烟装置，减少烟尘排放量。普及使用煤气和天然气，以代替家用煤炉。集中供热，以减少烟囱数目，既提高了燃料的利用率又减少了污染。开发利用污染小的新能源。5、未来的理想能源　　理想能源满足的四个条件：　　第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第二，必须足够便宜，

6、可以保证大多数人用得起；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，可以保证不会污染环境。6、能量转化的效率　　　　典型例题分析例1、在下列事例中，人类直接利用太阳能的方法是（　）A、太阳能通过光合作用转化为植物的化学能B、太阳能蒸发地表水分形成云、雨，最后转化为水能C、太阳通过太阳灶或太阳能热水器转化为内能D、水力发电机把水能转化为电能解析：　　目前直接利用太阳能的两种方式。是直接用集热器把水等物质加热；直接用太阳电池把太阳能转化为电能。水力发电站是把水能转化为电能，水能是地表吸收太阳辐射热，致使水蒸气变成水蒸气，水蒸气形成

7、雨又返回地面形成的，不属于直接利用太阳能的方式。答案：B例2、把一个薄壁金属管固定在桌上，里面放一些乙醚，用塞子塞紧。拿一根绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉绳子，将看到什么现象？试用能量的转化和守恒来解释你看到的现象。解析：　　来回拉绳子，对金属管做功，管内的乙醚内能增加，温度升高，使乙醚气化，气体膨胀对塞子做功，将塞子冲出，乙醚的内能转化为塞子的机械能。　　根据能量守恒定律，人拉绳子克服摩擦力做功使乙醚内能增加，机械能转化为内能；人拉绳子的机械能来自于人体能；人体能来自于生物能，生物能来自于太阳能。例3、太阳能是2l世纪重点发展的能源之一．太阳能汽车是利

8、用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车．