72-当今社会被受关注新能源有哪些？.doc

问题72. 当今社会倍受关注新能源有哪些？学生提问北京奥运会“绿色、科技、人文”的理念已落实到相关工作中，前不久完成的奥运圣火在珠穆朗玛峰的传递，创造了诸多奥运圣火传递的奇迹。设在海拔5200米处的大本营把太阳能作为工作和生活的能源。建起如图所示的由太阳能光伏板（太阳电池）组成功率达到10kW的光伏小电站。关于太阳能光伏发电站，下面说法正确的是（）A这个发电站工作时将太阳能转化为内能B这个发电站工作时将电能转化为光能C这个发电站工作时不会对周围环境产生污染D这个发电站在任何时候都能正常工作老师，除了太阳能以外，当今社会倍受关注的新能源还有哪些？各有什么特点？问题探究太阳能及其利用（重要性：）老师：既然你提到了太阳能，那咱们就从太阳能谈起吧。你想想，太阳能有什么优点？学生：我从资料中查阅过，据科学家推测，太阳的寿命还长达50亿年！所以我认为，太阳能首先是一种取之不尽、用之不竭的能源。其次，太阳能是一种清洁卫生、对环境无污染的能源。第三，太阳能的利用比较简单，像我家使用的太阳能热水器，已经安装使用了5年了，非常方便！老师：嗯，那生活中你见过哪些方面利用了太阳能？学生：哦想想：直接利用太阳能的方式应该有以下两种情况：第一种应用是用集热器把水等物质加热，例如现在常用的太阳能热水器、还有农村家庭经常使用的太阳灶等；另一种应用是用太阳能电池把太阳能转化成电能。例如我们学校门口的警示灯就安装了一块太阳能电池板，将太阳能转化成电能并储存起来使用。老师，我还有个疑问：能量是守恒的，源源不断的太阳能是什么能量转化而来的呢？老师：你来看看这段小资料吧。太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量。这种能量是由四个氢原子核在高温高压的条件下聚变成一个氦原子核而释放出来的。我们知道，一个氢原子核的原子量是1.00728，一个氦原子核的原子量是4.0015，4个氢原子核的质量应为4.0292。当4个氢原子核聚变成1个氦核时，就要亏损0.0276个单位的质量，其中，1克氢核聚变成氦核时要亏损0.0069克的质量。这就是说，太阳能的产生是以消耗质量为代价的，而且这些质量转化成太阳辐射就不再属于太阳了。太阳每秒钟要损失大约400万吨的质量，对于巨大的太阳质量来说简直太微不足道了。从太阳诞生到目前的50亿年中，太阳仅消耗了0.03%的质量，即使再过50亿年也仅消耗太阳质量的0.06%。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射。其中大约有五亿分之一的能量传达地球，地球50亿年来积累的太阳能是我们今天所使用的大部分能量的源泉。学生：哦！原来太阳源源不断地向外释放的能量是通过原子核的聚变转化而来的呀！那我们现在用来发电的核电站是不是聚变呢？核能及其应用（重要性：）老师：核能的利用除了聚变方式之外，还有一种方式，称为裂变。如图所示，用中子轰击较大的原子核时，其分裂成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。这种现象叫做裂变。你想想，以铀235为例，由于原子与原子紧密靠近，所以发生裂变是会不会是单个的原子核裂变呢？学生：不是的。当用中子轰击铀235原子核时，铀核分裂时释放出核能，同时会产生几个新的中子，那这些中子又会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。老师：对！如图所示，你所说的这种原子核的持续裂变，我们就称之为链式反应。由于核裂变可以通过技术手段控制反应速度，所以我们建设使用的核电站就是利用了原子核裂变时释放的核能最终转化为电能的。下图是核电站的简单工作流程图，你能说出能量的转化过程吗？学生：应该是核能转化为蒸汽的内能；蒸汽推动汽轮机转动再转化为机械能；汽轮机带动发电机转动，最终将能量转化为电能吧！老师：对！核电的利用不会造成空气污染；不会产生加重地球温室效应的二氧化碳；所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便；核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定等。但是铀核的裂变会产生高低阶放射性废料；热污染较严重；核能电厂投资成本太大；兴建核电厂较易引发政治歧见纷争等。因此现在各国科学家正在紧锣密鼓地探究如何将核聚变进行速度控制，一旦有一天研制出可控制的核聚变装置，那我们就可以用上无核放射污染的核能了！学生笔记当今社会倍受关注的新能源：1太阳能太阳能电池的开发利用越来越广。2核能已经投入使用的核电站利用了铀的核裂变将核能转化为电能。科学家正在探究可控核聚变。要点训练1.新能源和生态环保是本世纪人们关注的两大热点。近年来我国有些地区使用如图所示的路灯，这种装置能把_能转化为电能。在手机利用_传递信息给人们带来便利的同时，也会由于辐射危害人体健康，所以要科学地使用手机。答案：太阳（或光；或机械；或风）电磁波解析：这一装置既安装了硅光电池、同时又安装了风车，所以既能把太阳能（或光能）转化为电能，又能把机械能（或风能）转化为电能。手机利用电磁波来传递信息，但是超过一定强度的电磁波对人体有一定的危害，所以要科学使用。2绿色植物通过光合作用将太阳能转化成能。为开发新能源，人类已能够把油菜籽、蓖麻、大豆等农作物加工转化成“生物燃料”，“生物燃料”属于能源。（填“可再生”或“不可再生”）答案：化学（生物质）；可再生解析：能量的转化无处不在，绿色植物的光合作用就是一种太阳能转化为生物质能（或者说化学能）的过程。“生物燃料”通过化学反应可源源不断地得到，是可再生能源。3.人类生活生产离不开水的动能、风能、核能、太阳能，这些能源中属于不可再生能源的是_。答案：核能解析：自然界中的水能、风能和太阳能取之不尽、用之不竭，属于可再生能源；但核能尽管是一次能源，但具有不可再生性，属于不可再生能源。4如图所示为田湾核电站发电流程图。在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是（）A聚变；核能内能化学能电能B聚变；核能内能机械能电能C裂变；核能内能机械能电能。D裂变；核能内能化学能电能答案：C解析：核电站是利用铀的原子核裂变时释放出的巨大能量来发电的，具体能量转化为核能内能机械能电能。5 2007年10月24日“嫦娥一号”已成功发射，现正在计划运行探测，月球是一个核聚变原料宝库，仅其尘埃中的聚变材料-氦核，就足够使人类使用上万年，目前核能在许多经济发达国家已经成为常规能源，它是_（选填“可”或“不可”）再生能源，与火力发电相比，核能发电的优点之一是核电站只需消耗很少的核燃料，最后产生大量的_能。答案：不可电解析：核能尽管是可以从自然界直接获得的一次能源，但短时间内不能得到补充，所以是不可再生能源。利用核能发电，能量的转化经历了“核能内能机械能电能”这几个环节，最终转化为电能。6家庭中常常使用电饭锅、液化气罐、太阳能热水器，其中电饭锅所消耗的能源是_能，它是_（填“可再生能源”或“不可再生能源”）。从节约能源和环保的角度看，在上述生活用具所消耗的能源中，提倡使用_能。答案：电可再生能源太阳解析：直接利用太阳能的方式有两种：一种是用太阳能热水器之类的集热器把水等物质加热，水内能增大，温度升高；另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能。至于绿色植物，则是利用叶绿体当“工厂”把太阳能转化成了生物质能