苏科九年级物理第章《能源与可持续发展》课件

第一节能源凡能够提供能量的资源。

能源是人类社会发展进步的物质基础。能源、信息、材料一起构成了现代文明的三大支柱。每一种新能源的开发利用和能源利用方式的变革都极大地促进下生产力的发展，并引发社会变革，使人类文明前进一大步。草、木材燃烧光能、内能水、空气流动机械、电能设备各种形式能电、热、光【能源定义】距今约四五十万年前。1火的利用一、人类利用能源的历程【利用简史】钻木取火（柴薪为主要能源）18世纪蒸汽机发明后广泛应用。2化石能源利用【利用简史】蒸汽机的发明（化石能源为主）19世纪发电机发明后开始普及。3电能的利用【利用简史】20世纪40年代拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。4核能的发现二、二十一世纪的能源趋势【利用简史】【一次能源】从自然界可以直接获取的能源。

例：所有化石燃料、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】从自然界不能直接获取，需要消耗一次能源才能获得的能源。【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。①按能源的来源分②按一次能源的持续性分【能源类型】【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：所有化石燃料③按能源的使用规模分④按能源的使用后果分【能源类型】【解决途径】②开发新能源。①提高能源的利用率。①常规能源储量有限，开发不合理，浪费严重。②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。一、能源利用与社会发展【能源现状】第二么节扔核摧能19垃19年，振英国卢瑟闪福用α粒子注轰击佩氮时付发现舱质子汪。19罚32年，查德煎威克发现筋中子逐。19扒34年，附意大浇利物婶理学畜家费米用中子轰击原子欲核，发宿现原子核分鸣裂产生这能量膝很强爬。因厉此获38年诺扛贝尔话物理暴奖。19致05年，例著名梦物理架学家爱因拉斯坦发表裂了划红时代邪的论葡文《论运动物述体的化电动执力学》，提进出了翅狭义晒相对志论和剪著名宿的核动潜力公相式Ｅ=m娃c２，为弓核能淹利用腿奠定花了理摊论基顿础。【发现渡历程】【重核窝裂变】19朵39年，民费米利进一量步提材出链式停反应杂的概念搁。核能棕释放持方式①二、采核能【开发睡应用】即一易个重贪核可河裂变多为两抚个中规等质暂量的桐核，从而聪获得协原子躁能。核裂种变可控秧的：不可帽控的底：核能和发电原子饶弹19斥45年7月16日第仅一颗僻原子考弹试夸爆成锡功。【核武效器研闸究】【应用改方向】19粮45年8月6日，向铀弹小男侮孩投到广岛；“小男猜孩”搭原子察弹爆敢炸地浩点在广岛问市中幸心偏掌西北越处，旦爆炸舒威力相炼当于１.8万吨榆ＴＮ遮Ｔ炸计药，顷刻做间产吩生了30万度被的高拼温，正处抚于爆踪蝶炸中腊心的振外科图医院蕉所有的算人和贺设施约转瞬球就化诱为灰犁烬，要距爆淋心半游径一千苦米范怎围内的花岗岩津都融葛化了卷，时前速高伯达五星六十千变米的萝强烈晕冲击望波将菠距爆丙心半径三千窝米范泪围内的所丘有建跑筑物，哭几乎希全部布摧毁嘱！【核武阅器研弓究】【应用捡方向】8月9日，披钚弹胖子投在长崎。在爆翅心附女近，舅没有仪留下培任何庆人或物顶的痕枝迹，逮只是声在地估面上五隐约残吼留着副如同油人体循外形您的阴守影，广岛基全城券遍地炸焦土姻死尸林枕籍烟相连。汪市中缓心约12平方君千米跟方圆几乎月被夷辜为平残地，腿全市76踪蝶,3浊28幢建倚筑物灶中，44获.8万幢全禽部被毁，22仍11俩7幢半条毁，撞房屋阴损失贤达70％，日本有官方测统计宋当场咸死亡和失绑踪人革数达78卷,1欢50人，捆伤51旦,40错8人。超加上湖后来遗因辐再射、拆烧伤而死铲亡的膏人数厚总计24毯6,班72旺6人。【核武忍器研月究】【应用写方向】19扎54年，托苏联湾建成骡第一沫座小城型原拼子能辱电站禾。【核电灯站建画设】19港42年费米在芝条加哥幻玉研制昂核反仍应堆洗。19释56年，碗英国目建成方第一琴座小援型原逼子能毯电站胶。19稼57年，醋美国恒建成斯第一柱座小掉型原爆子能暑电站计。核反应堆：

通过受控核裂变反应获得核能的装置，可控制裂变过程中产生的中子数等于各种过程消耗的中子数,以形成稳定的链式反应速度和可控的核能输出。【应用页方向】19散91年,中国朽建成例第一折座自户主研研制的弄核电板站。秦山核电站田湾核电站三门核电站大亚湾核电站【应用概方向】【核电句站建正设】对比缎火力翁发电跌站②消耗讨的“否燃料那”少①结构鲁相似俱，燃惠料不挪同③对环剃境污刃染小④长远气看，禽成本嘉低自苏联于1954建成世界上第一座核电站；至今已有30多个国家和地区的400多座核电站处在运行之中。右图列出2005年一些国家核电占各自总电力的百分率。核能型的优仙点与提缺点【辨析】【优点】【应用旷方向】核废料核废料具有放射性污染，因而建设使用核电站时必须采用可靠的防护措施，防止放射性物质泄漏，避免造成放射性污染，以保证核电站的安全运行。二、户核能【缺点】【应用妨方向】核意外19葛86年切贯尔诺刚贝利锻核能电躁厂，寨因为斤运转粮人员违弓法进晓行极却危险通的实验普，导饶致爆够炸。棍造成乌闭克兰增、白碧俄罗杆斯、苏俄缺地区爬，至摔少有九百万旅人受到菜辐射码线影响，没至今良尚有菊数百略万人生挨活于望污染暮区内职。白俄抽罗斯虏婴儿出生香率下降50蔬%。苏邮俄地忌区儿童淋堂巴癌己上升28哈.5爪%。【缺点】【应用乡丰方向】想一飘想怎哑样做暂可以搏使释缘瑞放出护来的腾能量户更大从？核聚偏变：氢弹核军摧备竞显赛盟国睬冷战沟开始19兼45年8月，趁斯大骨林下封令抓惭紧研此制原浴子弹杜。19建49年8月，胸苏联概成功劫地进棵行了仗核实翁验。19犬52年10月3日，旷英国博研制仿成功燃原子塘弹。19汪60年2月13日，蛋法国惊研制武成功底核弹狂。19眨64年10月16日，花中国羞试爆斤成功薪原子貌弹。如何冷有效殊地控拖制核帖能，薯安全鱼和平裤利用牵核能坡呢？19尿52年11月1日，码美国怒试爆步第一贺颗氢堂弹。19蛾53年8月，胸苏联齿研制晋氢弹例成功辈。19馒67年6月17日，瓶中国储试爆即成功棵氢弹贵。原子访弹核裂变办，设氢弹核聚变二、紧核能【核武胞器研刊究】【应用黎方向】【思考】第三跃节柜太翠阳能【结构汪特点】太阳是一颗恒星，与地球相距1.5亿千米，太阳的直径是地球直径的109倍多。太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨煤。天文学家认为，迄今为止，太阳照耀地球已有50亿年，并且还会继续照耀50亿年。太阳碌内部扭的温活度高这达1千万午摄氏渔度以快上，乌在那壮里就进忘行着牺大规杆模的核聚亩变反应集。太月阳辐纠射出翁的光污和热正恋是由遣聚变移反应惹释放然的核胶能转滴化而披来的帝。三、厌太阳吼能【产生画本质】

地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能等能源都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能。地球上除了核能、地热能和潮汐能其余几乎都来自太阳。三、锐太阳业能【能源穴之母】①太阳器能十药分巨迅大，且供应加时间垒长。②太阳短能分立布广窑阔，添获取端方便炕。③太阳挪能安象全清损洁，扭取之英不尽赶，用诉之不阁竭。④利用左太阳佣能不边征收踩任何“税”，经躬济划树算。地球上太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。因地而异，因时而变，这是开发太阳能面临的主要问题。三、那太阳蹲能【利用坦优势】【开发亦难度】①光热敢转换A、如释何提捐高太乔阳能拖直接队转化盈内能赚的效雅率？太阳典能热刊水器太阳昌灶三、其太阳扫能【利用估途径】【思考】B、能信进一惧步开冶发利判用这污一内亩能吗革？【结构赢组件】聚光捡装置美集热积装置蓄热共装置昨汽轮静发电被装置①光热竟转换三、廊太阳束能【利用舟途径】太阳能热发电系统【工作原理】太阳各能内能机械能电能①光热础转换三、诉太阳抹能【利用粱途径】思考：太阳能能否直接转化为电能呢？②光电免转换太阳能电池及原理18家87年，今赫兹喝（M.绍He繁rt滴z）首榆次发顿现的滚光照捎能使半导痰体材途料的岗不同扰部位明之间爱产生茅电压教。这炸种现召象后来被碍称为“光伏签效应”。光电华转换窄实现滔了太慢阳能直接向电冻能的鸡转化稼，再通招过蓄鸽电池糊以化刃学能划的方长式储残存。三、闹太阳柏能【利用勤途径】【总结】19供54年美喉国贝梦尔实厕验室同制成雷了世转界上靠第一师个实凤用的芬太阳牌能电伞池，棕现在灯广泛票应用忍于微佛波通买讯基杏站、福电台例、野信外活港动、冻高速征公路繁、也茎可为屑无电盈山区脑、空书间站装提供肉电力沫。②光电露转换