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文档简介
能源和可持续发展教案 1、了解什么是能源,了解什么是常规能源,了解常规 能源的储备与人类需求间的矛盾 2、了解常规能源的使用与环境污染的关系。了解哪些 能源是清洁能源,哪些能源可再生。 培养学生通过分析日常生活现象提高概括物理规律的 能力 通过第二类永动机无法制成的讲解,使学生进一步认 识到人类改造自然时必须遵从自然规律,违反自然规律将 一事无成 通过介绍开发新能源的重要性,激励学生认真学习, 提高为人类美好未来努力学习的觉悟 师:在日常生活和各种产业中我们都要消耗能量。另 外,自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性, 而产生的能量耗散问题,使得能源问题成为当今世界的一 个重要的问题。本节课我们就来学习能源。 一、能源:凡是能提供可利用能量的物质和自然过程。 、常规能源:煤、石油、天然气等。常规能源的储 藏是有限的。 问:常规的能源使用带来了那些负面影响呢?温室效 应:温室效应是由于大气里温室气体含量增大而形成的。 石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳。 酸雨:大气中酸性污染物质,如二氧化硫等物质会使 雨水中的酸度升高,形成“酸雨” 。煤炭中含有较多的硫, 燃烧时产生二氧化硫等物质。 光化学烟雾:氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到 阳光中强烈紫外线照射后产生的二次污染物质。主要成分 是臭氧。 另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染。 常规能源的大量消耗所带来的环境污染即损害人体健 康,又影响动植物的生长,破坏经济资源,损坏建筑物及 文物古迹,严重时可改变大气的性质,使生态受到破坏。 四、开发新能源:绿色能源的开发与利用 绿色能源:在释放能量或能量转化过程中对环境不造 成污染的能源叫绿色能源。 问:可以开发那些清洁相对无污染的能源呢? 世界上石油储量最大的中东地区一直是发达国家关注 的焦点,外交、军事莫不围绕着这片从地表上看毫无魅力 的区域打转。世界警察和他的随从们最愿意去管中东的事 情:两次海湾战争、伊拉克战争等等说明能量消耗巨大 的富国们对石油的心痛程度。 令以一方面, “替代品”?新能源的研发、形式层出不 穷。 1、水能:水作为能量的载体,被太阳能驱动地球上三 栖循环。地表水的流动时,在落差大、流量大的地区,形 成可利用的水能资源。目前世界上水力发电还处于起步阶 段。 2、海洋能:由于地球受月球和太阳引力的周期性不均 衡,海水发生非气候性的涨潮和落潮现象,形成潮汐。潮 汐蕴含着巨大能量,既可以用来推动机械装置,又可以用 来发电。 此外,由于海水表层和深层间的存在很大的温差,利 用这种温差也可以发电。法国已经建成了世界上第一座温 差发电站,发电容量为 14,000kW。 3、风能:利用风的机械能发电,风能是一种重要的自 然能源。据有关专家估算,在全球边界层内的总能量为 1015 瓦,一年中约为1016 千瓦时电力的能量,相当于 目前全世界 每年所燃烧能量的 3000 倍。其中 1/10 为可取 用的极限量。 风能的优点是:总能量巨大,利用简单、无污染、可 再生。缺点是:能量密度低、不稳定性大,连续性、可靠 性差,时空分布不均匀。 4、沼气:利用厌氧微生物在密闭条件下分解有机物, 产生沼气,沼气具有很高的热值,燃烧后生成二氧化碳和 水,不污染空气,不危害农作物和人畜健康。生成沼气的 原料本身就是各种废弃物,生产过程可以减少垃圾的数量。 在农村到处可以看到许多生物质的废弃物,如人畜粪 便、秸秆、杂草和不能食用的果蔬,等等。将这些废弃物 收集起来,经过细菌发酵可以产生沼气,用沼气做燃料和 照明,也可以发电。 5、太阳能:太阳能是一种可广泛利用的清洁能源。我 们目前的利用方式主要是两种? 一是将阳光聚焦,将光能转化为热能。在日照充分的 地方,人们在生产和生活中已大量使用太阳灶、干燥器和 太阳能热水器。 二是将太阳能转化为化学能,再用化学能发电。比较 常见的光电池是硅电池。许多电子计算器和其他小型电子 仪器现在已经采用太阳能电池供电,人造卫星和宇宙飞船 更是主要依靠太阳能电池来提供电力。 但是阳光在达到地面以前要经过大气的反射、散射和 吸收,能量损失较大,加上阴天、昼夜变化和雨雪等降水 过程的影响,目前地面上利用日光发电受到一定限制。 无论是生物质能、风能,还是水力、温差和潮汐能, 归根结底都是太阳能的转化形式。即使矿物燃料,也是通 过生物的化石形式保存下来的亿万年以前的太阳能。 6、地热能:用地热采暖、将地热用于农业、水产养殖 业、工业生产等,在全世界范围内受到关注。 。 利用地热能,占地很少,无废渣、粉尘污染,用后的 弃水既可综合利用,又可回注到地下储层,达到增加压力、 保护储层、保护地热资源的双重目的。*据美国地热资源委 员会 1990 年的调查,世界上 18 个国家有地热发电,总装 机容量兆瓦,装机容量在 100 兆瓦以上的国家有美国、菲 律宾、墨西哥、意大利、新西兰、日本和印尼。我国的地 热资 源也很丰富,但开发利用程度很低。主要分布在云南、 西藏、河北等省区。除以上利用外,从热水中还可提取盐 类、有益化学组分和硫磺等。 7、核能:铀在自然界中有三种放射性同位素: U235、U238、U234 ,在衰变过程中放出热量。在军事上铀 主要用来制造核武器和核动力燃料。铀的和平用途十分广 泛,其中最主要的是用作核电反应堆的燃料。 由于核电具有发电成本低、对环境污染小和安全等优 点,世界各国,尤其是工业发达
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