6　能源和可持续发展.ppt

中国青年网北京11月21日电 记者李正穹 11月18日 国家主席习近平在亚太经合组织 APEC 工商领导人峰会发表演讲时表示 建设和使用全球能源互联 加快推动清洁能源对传统化石能源的替代 降低能源的综合环境成本 从而破解全球尤其是中国的化石能源困局 应对环境挑战 保护环境的可持续发展 第十章第六节 能源和可持续发展 视频1 能源与可持续发展 视频1 机械耕种 视频2 人力耕种 小实验3 小灯泡 小实验4 小飞行物 思考 视频中和小实验中能量是如何转移与转化的 问题 既然在能量转化和转移过程中 能量的总量守恒 那么为什么还大力提倡节约能源 阅读课文P67 回答问题1 什么是能量耗散 2 什么是能量品质降低 3 所有能量的最终归宿是什么 一 能量耗散和品质降低 1 能量耗散 能量转化为环境的内能后 没有办法把这些内能收集起来加以利用 这种现象叫作能量耗散 问题 高品质的能量指哪些 低品质的能量指哪个 2 品质降低 能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式叫品质降低 问题 集中度高有序度高的能量指哪些 集中度低有序度低的能量指哪个 3 能量在利用过程中 总是由高品质的能量最终转化为低品质的内能 各种形式的能最终都转化为内能 流散到周围的环境中 汽车刹车到停止 问题 分析下面几种物理现象中能量的变化情况 蹦绳运动 2 能量的转移和转化具有方向性 能量耗散虽然不会导致能量的总量减少 却会导致能量品质的降低 实际上是将能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式 能量耗散导致可利用能源减少 所以要节约能源 锂电池供电使马达转动 1 3 这些现象中能量转化有什么共同点 4实验 单摆 我们的衣食住行和社会的存在与发展都离不开能源 纵观人类历史 社会的每次巨大进步 都伴随着能源利用方式的变革 二 能源与人类社会发展 问题 能源的变革对社会发展造成什么影响 阅读书本P68 能源与人类社会发展 钻木取火 一万年前 蒸汽机的发明 18世纪末 内燃机的发明 19世纪末始 问题 能源的大量消耗 满足了人类的需求 促进了社会的发展 但是也带来了诸多环境问题 主要有哪些 它的主要原因是什么 造成了什么危害 三 能源与环境 温室效应 酸雨 光化学烟雾 雾霾 阅读书本P68能源与环境 回答问题 煤炭 石油和天然气燃烧时放出大量的二氧化碳气体进入大气中造成的 温室效应 导致全球变暖 冰川融化 气候异常 温室效应 全球变暖 冰川融化的相关证据 1 科学观测表明 近百年来全球平均气温已上升了0 6 0 9 这说明全球气候具有变暖的趋势 2 阿尔卑斯山正在 融化 据英国 观察家 2003年7月20日报道 阿尔卑斯山的永久冻结层正在消失 近年来发生的多次灾难事件 包括四年前造成50多人遇难的奥地利雪崩 都是缘于永久冻结层的松动 3 世界野生生物基金会气候变化运动主任亚当 马卡姆15月2日在 华盛顿邮报 上发表文章说 全球变暖增强了今年的气候异常效应 使美国得克萨斯州和东南各州今年经历了有记录以来最炎热的夏天 位于欧洲的阿尔卑斯山的冰川自1850年以来已经消失了一半 燃烧煤 石油 天然气等产生的硫氧化物或氮氧化物 在大气中经过化学反应再结合空气中的水形成酸雨 酸雨 导致土壤酸化 破坏植物 污染河流 腐蚀建筑物 酸雨中的生活 动画 酸雨中的形成 中国酸雨主要是硫酸型 三大酸雨区分别为 1 西南酸雨区 是仅次于华中酸雨区的降水污染严重区域 2 华中酸雨区 它已成为全国酸雨污染范围最大 中心强度最高的酸雨污染区 3 华东沿海酸雨区 它的污染强度低于华中 西南酸雨区 内燃机工作时的高温使空气中和燃料中的多种物质发生化学反应 产生氮氧化物和碳氢化合物 这些化合物在大气中受到紫外线的照射 产生的二次污染物质 光化学烟雾 这些有毒物质 能引起人的多种疾病 光化学烟雾 光化学烟雾的相关事件 1974年以来 中国兰州的西固石油化工区也出现光化学烟雾 一些乡村地区也有光化学烟雾污染的迹象 日益严重的光化学烟雾问题 逐渐引起人们的重视 1997年夏季 拥有80万辆汽车的智利首都圣地亚哥也发生光化学烟雾事件 由于光化学烟雾的作用 迫使政府对该市实行紧急状态 学校停课 工厂停工 影院歇业 孩子 孕妇和老人被劝告不要外出 使智利首都圣地亚哥处于 半瘫痪状态 在北美 英国 澳大利亚和欧洲地区也先后出现这种烟雾 1997年 中国大气污染的比例约为5 左右 但到了2007年 一些城市的交通干道比例达到40 以上 尤其是北京 广州 沈阳 西安等大城市 已属于由煤烟型向综合型过渡的类型 4 由工业废气 焚烧秸秆等产生的可吸入颗粒物形成的 雾霾 雾霾形成原因 事件 2013年12月中国中东部严重雾霾事件 是指起始于2013年12月2日至12月14日的重度雾霾事件 是中华人民共和国2013年入冬后最大范围的雾霾污染 几乎涉及中东部所有地区 天津 河北 山东 江苏 安徽 河南 浙江 上海等多地空气质量指数达到六级严重污染级别 使得京津冀与长三角雾霾连成片 煤 石油和天然气的全球探明储量 煤约10万亿吨 石油约816亿吨 天然气约495亿吨 按照目前的消耗量 石油 天然气大约可再使用50年 煤炭大约可使用240年 能源危机 问题 如何解决 能源危机 问题 节约能源 开发新能源 长明灯 长流水 待机耗电 空调温度 照明灯 你认为可以从哪些生活方面节约能源 从我做起 从现在做起 从点滴小事做起 五 开发新能源 太阳能 风能 水能 生物质能 地热能 核能 问题 除了节约能源外 还可以开发新能源 你知道有哪些新能源 1 无穷无尽 太阳能 数量巨大 到达地球的太阳能每年可达1024焦耳 是目前世界每年所消耗各种能量总和的104倍 时间长久 研究表明 太阳还可以为我们提供持续稳定的能量约五十亿年 清洁安全 太阳能素有 干净能源 和 安全能源 之称 它不仅毫无污染 也毫无危险 利用方式 可以利用太阳能取暖 加热 发电 太阳能热水器 太阳灶 1 将太阳能转化为内能 2 将太阳能转化为电能 太阳能信号灯 太阳能汽车 3 实验 太阳能电池 器材 小电动机 太阳能电板 导线 风力发电叶片 现代600千瓦风力发电机上 每个转子叶片的测量长度大约为20米 风能是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量 据估算全世界每年的风能总量约为1 6 1022焦耳 风能储量丰富 分布广泛 干净清洁 利用方式 风能可以用来发电 二 永葆青春 风能 三 丰富清洁 水能 水能的资源总量多 成本低 可再生 无污染 我国是世界上水能资源总量最多的国家 利用方式 水电站是利用水能的重要形式 28 葛洲坝水电站 三峡水电站 实验 将动能转化为电能 四 变废为宝 生物质能 生物质能指绿色植物通过光合作用储存于生物体内的太阳能 存储形式是生物分子的化学能 它可再生 低污染 分布广泛 是唯一的可再生的碳源 利用方式 庄稼秸秆发酵后产生的沼气可以用作生活燃料 这是利用生物质能的一种方式 沼气池 照明做饭取暖 五 深藏不露 地热能 地球本身是一个巨大的天然储热库 地热能指地球内部可释出来的热能 我国地热可开采资源量为每年1018焦耳 利用方式 直接利用地热供暖或建立地热发电站 地热能 地热供暖系统 我国最大的地热电站 西藏羊八井地热电站 六 未来能源的希望 核能 核能是原子核内部释放的巨大能量 有核聚变能和核裂变能 核能的储量大 成本低 干净清洁 利用方式 建立核电站 大亚湾核电站 秦山核电站 核反应堆原理 1 水府庙水电站 2 梅桥风电站 褒忠山风电项目 3 龙洞泉湖垃圾焚烧发电站 你知道湘乡利用新能源的情况吗 通过本节课的学习 你有什么收获 褒忠山风电项目 水府庙水电站 STS习题 1 太阳热水器是利用太阳能为水加热的设备 在我国城乡许多屋顶都可以看见 单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量为E0 7 10 J M s 某热水器的聚热面积S 2m 若每天相当于太阳直射的时间为T 4h 太阳能20 转化为水的内能 计算这个热水器一天内最多使m 500kg的水温升高多少 水的比热容为C 4 2 10 J kg 0c 解 设每天太阳直射t 4h热水器吸收的热量为E E E0St 2 016 108J其中水吸收的能量Q 20 E 4 032 107J根据Q Cm T得 T 19 20c 2