开发新能源PPT课件.ppt

,20.2开发新能源,1,.,1、知道太阳能和核能是两种新能源,2、了解直接利用太阳能的途径,3、了解裂变、聚变，知道原子弹、氢弹的制造原理，知道核反应堆的作用，以及核电站的原理和特点,2,面对日趋严重的能源危机，我们既要_，又要_。,树立节能观,开发新能源,能源危机日趋严重,怎么办？,哪些新能源具有广阔的前景？,3,太阳距地球1.5亿千米，直径大约是地球的110倍，体积是地球的130万倍，质量是地球的33万倍，核心温度高达1500万摄氏度。,太阳能永恒的动力之源,4,太阳深处的极高温度是1500万，极高压力约21016Pa，到地面的太阳辐射功率达1.71014KW。,看了数据再请同学们计算一下：太阳每小时辐射到地球的总能量有多少？,W=Pt=1.71017W3600s=6.121020J,1.太阳能的优点：太阳能十分巨大。,一、太阳能,5,地球每小时从太阳获得的太阳能量有6.121020焦，这比目前全世界在一年内能源生产的总量还多，可见太阳能有多么巨大那么太阳能会不会用完呢？根据科学家推算，太阳像现在这样不停地向外辐射能量，还可以维持50亿年以上，对于人类来说，太阳能可以说是一种取之不尽，用之不竭的永久性能源。,太阳能供应时间长久。,6,我们到哪里去获取太阳能？怎样获取呢？（只要太阳能照到的地方，就有太阳能，不用专门去寻找；只要用东西接收就行了，不需要挖掘开采）,太阳能分布广阔，获取方便。,7,2.广泛利用太阳能的困难太阳能虽然十分巨大，但它太分散太阳能不稳定目前太阳能转换器的效率不高,8,2.广泛利用太阳能的困难太阳能虽然十分巨大，但它太分散太阳能不稳定目前太阳能转换器的效率不高,9,被植物、微生物吸收,3.吸收和利用太阳能的途径,使大气、水分升腾循环,10,直接利用,被海洋吸收,11,3、直接利用太阳能的方式,（1）太阳能内能A、太阳能热水器,12,（2）太阳能电能B、太阳能发电的光伏电站,13,（3）太阳能化学能C、用太阳能制氢，驱动小汽车,14,二、核能,1.核能原子核发生改变所产生的能量获得核能有两种途径裂变质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放能量的过程聚变是使个质量较小的原子核结合成较大的新核，并释放能量的过程,15,我国第一颗原子弹（不可控核裂变）,16,我国第一颗氢弹（不可控核聚变）威力比原子弹还大。,17,1938年，科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生了裂变。1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。,用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。外界中子停止轰击，裂变也就停止了。怎样才能让裂变继续下去呢？,1发生裂变的条件,核裂变,18,将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？,2链式反应,用中子轰击铀235原子核，铀核在分裂时，会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。,19,核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。,目前，全世界已经建成了几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的1/5。,3核电站利用核能发电,20,2.核能的和平利用核电站如果使原子核的裂变和聚变在可控制的条件下缓慢进行，释放的核能就可有效地利用。,21,思考：在核电站工作过程中，能是如何转化的？,核能内能机械能电能,22,秦山核电站,23,链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变。释放出极大的能量。,在人类实现可控核裂变大约三年后，即1945年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器原子弹爆炸了。,24,将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。,氦核,中子,氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，能释放大量核能。这一过程就是聚变。,核聚变,能量,聚变,25,聚变又叫热核反应,一个氘核由一个质子和一个中子组成，一个氚核由一个质子和二个中子组成，它们发生聚变反应结合成由二个质子和二个中子组成的氦核时，要放出一个中子，并释放出核能。一定质量的氘核和氚核聚变时放出的能量要比等量的铀核裂变时放出的能量大几倍。聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生，因此聚变又叫热核反应。,26,自然界中的热核反应,自然界中，太阳内部的温度高达摄氏1千万度以上，在那里就进行着大规模的聚变反应。太阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的核能转化而来的。可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量。,27,核裂变和核聚变的区别,较大原子核分裂为较小原子核的过程,质量小的原子核结合成较大原子核的过程,中子轰击较大原子核,超高温,巨大,更加巨大,裂变的链式反应可控,聚变目前不可控,原子弹、核电站,氢弹、太阳内部爆炸,28,三、其它形式的新能源,三峡发电站,水能,29,风能发电,30,1、地热能,地热,地球内部具有的热能称为地热能，是地球本身蕴藏的能量。,应用形式：地下热水、地热蒸气。,应用范围：发电、洗浴、取暖、灌溉等。,31,西藏羊八井地热电站是我国最大的地热电站,32,2、潮汐能,潮汐能是由于地球和月球、太阳相互作用产生的能量。,33,浙江温岭江厦潮汐电站全国第一、世界第三,34,3、氢能源,氢能源指氢气燃料。,氢能源有哪些优点吸引人们去研究和开发呢？,无污染、燃烧值高、来源广、重量轻。,写出氢在空气中燃烧的化学方程式，水电解的化学方程式。,游离态的氢能源少，大多的氢化合态存在于水中,电解水获得氢能在能源利用的角度上看，合算吗？,35,氢能燃料火箭,36,四、沼气能源,我国农村3/4人口使用草木燃料，造成了土壤肥力的下降，水土流失、土壤沙化等生态平衡遭破坏的现象，而且是对能源的极大浪费。,将人畜排泄物和作物秸秆等混合物投入沼气池内进行微生物发酵。可得到燃烧值高的沼气和有机肥料。,37,38,1如图所示，为了形象的描述核能的获得，两位同学分别画了一张利用核能途径的原理图；其中甲图表示的是_；乙图表示的是_，其中_（填“甲”或“乙”）图展示的是制造氢弹的原理。,核裂变,核聚变,乙,39,2对太阳能的直接转化，下列说法中错误的是（）A用太阳灶将太阳能转化为内能B用硅光电池将太阳能转化为电能C用光合作用将太阳能转化为化学能D上述情况的转化都不能直接发生,D,40,3.如图是核电站原理的示意图，从核能到电能，在能量转化过程中，正确的是（）A核能内能电能B核能机械能内能电能C核能内能机械能电能D核能机械能电能,C,41,1.我们使用的化石能源主要来自（）,2.太阳能来自于（）A.太阳本身的化学燃料的燃烧B.裂变C.链式反应D.聚变,3.下列利用太阳能的是（）A.微波炉B.太阳灶C.光电池D.电热水器,太阳能,D,BC,随堂练习,42,4.氢原子只由1个质子和1个电子组成，下列关于氢原子的模型图，正确的是（）,B,A,C,D,5.关于核电站里能量的转化过程，说法正确的是（）A.原子核能核能电能B.原子核能内能C.原子核能内能机械能电能D.原子核能内能电能,D,C,43,6.关于核能的下列说法中，不正确的是（）A核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的B如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会释放出巨大的能量，发生猛烈爆炸C氢弹是利用轻核聚变制成的武器D原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器7.用氘核和氚核结合成的新的原子核时产生的核反应是（）A.分解反应B.链式反应