学沪科版必修2 4.4能源与可持续发展 课件（4）(42张）.ppt

能源与可持续发展 第1节能源 学习目标 1 能列举出不同历史时期人类利用的主要能源 2 结合实例 说出能源与人类生存和社会发展的关系 3 了解一次能源 二次能源及其特点 4 了解21世纪的能源趋势 课前预习 1 凡是能够提供某种形式能量的 或是 我们统称它们为能源 人们利用能源的过程 离不开能量和的过程 2 人类历史上的三次能源革命 第一次能源革命 以为标志 导致了以薪柴作为主要能源的时代的到来 第二次能源革命 以为发明为标志 导致人类的主要能源由薪柴能源转化为化石能源 第三次能源革命 以的发明为标志 促使核能在许多经济发达国家成为常规能源 3 人类从中学会了利用薪柴为主要能源 是工业社会的粮食 的消耗量已成为衡量一个国家综合国力 社会繁荣和文明的重要标志 4 我们平常用的煤 石油 天然气 是千百年前埋在地下的动物经过漫长的地质年代形成的 称为能源 化石能源以及风能 水能 太阳能 地热能以及核能可以直接从自然界获取 叫能源 电能需要通过消耗一次能源才能得到 叫能源 物质 运动 转移 转化 钻木取火 蒸汽机 核反应堆 钻木取火 煤炭 石油 化石 一次 二次 课堂精讲 知识点1 人类利用能源的历程1 能源的定义 凡是能提供能量的物质资源都叫能源 2 能源的分类 如下表所示 3 三次能源革命 例1 火力发电厂进的是 煤 出的是 电 关于煤和电 下列说法正确的是 a 煤和电都是一次能源b 煤和电都是二次能源c 煤是一次能源 电是二次能源d 煤是二次能源 电是一次能源 练习1 关于能源革命 下列说法不正确的是 a 钻木取火是人类社会发展中的第一次能源革命b 蒸汽机的发明是人类社会发展中的第二次能源革命c 电能的大规模生产是人类社会发展中的第三次能源革命d 可控核能的发明是人类社会发展中的第三次能源革命 c 知识点2 21世纪的能源趋势1 能源危机人类的生活 生产 学习 研究都离不开能源的消耗 由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展 能源的消耗持续增长 特别是近几十年来 能源消耗增长速度明显加快 如图所示 已探测的数据表明 目前作为人类主要能源的化石能源储量并不丰富 而且化石能源开发利用后不能再生 所以 开发新能源 更好地利用已知能源 已成为紧迫的大问题 2 解决能源问题的出路随着第三次能源革命序幕的拉开 核能成为主要能源 同时 人类正着力开发取之不尽 用之不竭的太阳能 并取得了重大成就 核能 太阳能的开发和利用为人类的能源问题找到了新的出路 面对目前的能源趋势 解决能源问题的主要出路有 一是提高能源的利用率 二是开发和利用新能源 例2 我们在节约能源的同时 还应开发和利用新的能源 作为未来的理想能源应满足一定的条件 下列不符合理想能源必要条件的是 a 必须足够丰富 可以保证长期使用b 必须足够便宜 可以保证多数人用得起c 必须足够安全 清洁 可以保证不会严重影响环境d 必须足够昂贵 可以保证节约使用 练习2 改善现在的能源危机 下列措施中不可行的是 a 大力开发新能源b 只要人类不使用能量就可以了c 大量利用水能 风能d 采用新技术 新设备 更新落后的技术装备 b 随堂检测 1 下列物质中属于能源的是 a 太阳能b 花岗岩石c 天上的云d 沙漠中的沙2 以下各种形式的能源中 不属于一次能源的是 a 化石能源b 电能c 核能d 太阳能3 在下列能源中 属于化石能源的是 a 核能 生物质能 水能b 电能 汽油 柴油c 太阳能 地热能 风能d 煤 石油 天然气 a b d 4 能源危机 是当今世界各国共同面临的问题 对此 以下措施可行的是 a 人人都要自觉做到节约用水 节约用电 不浪费和人为毁坏物品b 关闭现有的火力发电站c 各地都要新建水力和风力发电站d 停止使用石油资源 而以核能和太阳能取代5 在a 煤 b 石油 c 天然气 d 电能 e 核能 f 太阳能中属于一次能源的有 属于二次能源的有 要求填物质前的字母编号 a abcef d 第2节核能 学习目标 1 了解原子 原子核的结构 2 知道核能的优点和可能带来的问题 了解我国和世界核能利用新进展 3 了解核裂变 核聚变 课前预习 1 用中子轰击铀235 铀核会分裂成大小相差不是很大的两部分 这种现象叫做铀核的 与此同时 铀还会释放出2 3个中子 放出的中子又轰击其他铀核 这样将不断继续下去 这种现象叫做 2 质量较小的原子核在超高温作用下结合成质量较大的原子核 会释放出巨大的核能 这种现象叫做 氢弹就是利用此原理制成的 3 人类利用原子核能有两条途径 一是 二是 目前世界上建成并投入运营的核电站 都是利用来获取核能的 由于需要极高的温度 人类利用它来获取核能还只是处于实验阶段 4 核电站的核心是 它以为核燃料 反应堆中放出的能转化为高温蒸汽的能 通过汽轮发电机转化为能 核电站必须防止 避免造成污染问题 裂变 裂变 裂变链式反应 核聚变 核裂变 核聚变 核裂变 核聚变 反应堆 铀核 内 内 机械 核泄漏 课堂精讲 知识点1 核能 例1 下列关于核能的说法正确的是 a 核能来源于太阳能b 核能不可再生c 使用核能没有任何危害d 释放核能时不会改变原子核的结构 练习1 质子 中子依靠强大的核力紧密地结合在一起 因此原子核十分牢固 要使它们分裂或重新组合是极其困难的 但是 一旦使原子核分裂或聚合 就可能释放出惊人的能量 这种能量就是 核能 知识点2 裂变1 定义 一个重核 如铀235 裂变成两个原子核 同时释放出大量的能量 这就是核裂变 2 链式反应 用中子轰击铀235原子核 铀核分裂时释放出核能 同时还会产生几个新的中子 这些中字又会轰击其他铀核 于是就导致一系列铀核持续裂变 并释放出大量核能 这就是链式反应 核电站的核心设备是核反应堆 核反应堆中的链式反应是加以控制的 是在控制下缓慢释放核能的 而原子弹则是不加控制的核裂变 核电站工作流程如图 核电站发电时的能量转化顺序是 核能 内能 机械能 电能 例2 2014永州 以下是核电站工作情况的方框图 关于方框图中各装置的能量转化 下列说法正确的是 a 核反应堆将核能转化为电能b 蒸汽轮机将机械能转化为内能c 发电机将机械能转化为电能d 各种用电器只能将电能转化为内能 练习2 铀核的裂变不断地自行继续下去的现象叫 a 裂变b 链式反应c 聚变d 以上三种说法都不对 b 知识点3 聚变 1 定义 某些轻核 质量很小 如氘和氚 在超高温下结合成一个新核 同时释放出大量的能量 这就是核聚变 有时把聚变也称为热核反应 2 氢弹是大量氢核的聚变 可以在瞬间释放出惊人的能量 氢弹就是利用核聚变原理制造的一种比原子弹威力还要大的核武器 太阳内部也在时刻不停地发生着核聚变 3 如何实现可控聚变 如何利用可控聚变释放的核能 科学家正在积极地探索着 未来通过实现可控聚变来利用核能 有望彻底解决人类能源问题 例3 下列关于原子核聚变的说法不正确的是 a 任何两个原子核都可以发生聚变b 原子核必须在超高温下才能发生聚变c 大量的氢原子核聚变时释放出惊人的能量d 目前人类还不能有效控制原子核聚变 练习3 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 图乙表示的是 重核的裂变 轻核的聚变 随堂检测 1 下列关于核能的说法正确的是 a 核能是电子绕原子核运动时的动能b 核能是原子核的内能c 核能是原子核发生分裂或结合释放的能量d 核能是原子核内的化学能2 2014东营 核电站发电流程如图所示 在核电站的发电过程中 下列所述能量转化顺序正确的是 a 核能 化学能 内能 电能b 核能 化学能 机械能 电能c 核能 内能 机械能 电能d 核能 机械能 内能 电能 c c 3 下列说法正确的是 a 太阳核心利用核裂变释放能量b 核电站利用核聚变获取能量c 原子弹利用核裂变释放能量d 氢弹利用核裂变释放能量4 关于核能的利用 下列说法正确的是 a 核电站是利用核裂变的链式反应发电的b 核电站中的核裂变是无法控制的c 核电站主要是利用核聚变释放热能d 利用核发电 可以创造出巨大能量5 2014株洲 核电池是一种通过换能器将核能最终转化成能的装置 具有体积小 重量轻 寿命长等特点 请列举一个将来有可能利用核电池供电的产品 c a 电 电动车 第3节太阳能 学习目标 1 知道太阳能的由来及其特点 2 大致了解太阳能的方式及其新进展 课前预习 1 太阳内部进行着大规模的反应 释放出的核能以和形式从太阳表面辐射出来 这就是能 2 目前直接利用太阳能的方式有两种 一种是用把水等物质加热 另一种是用把太阳能转化为能 3 地球上最基本 最主要的能量来源是 a 风能b 太阳能c 煤d 石油4 2014盐城 我市建有全国沿海最大的太阳能电站 太阳能电池将太阳能直接转化为 a 内能b 化学能c 电能d 机械能 热核 光 热 太阳 集热器 太阳能电池 电 b c 课堂精讲 知识点1 太阳 巨大的 核能火炉 1 太阳结构 从内到外依次是太阳核心 辐射层 对流层 太阳大气 2 太阳能的由来 氢核聚变 在太阳内部 氢原子核在超高温下发生聚变 释放出巨大的核能 太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸 比原子弹爆炸的威力更大 3 太阳能的传递 热辐射 太阳核心的温度高达1500万摄氏度 太阳核心释放的能量向外扩散 可以传送到太阳表面 太阳表面温度约6000摄氏度 就像一个高温气体组成的海洋 大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去 例1 下列说法中正确的是 a 太阳内不停地进行聚变 太阳能实质上是核能b 太阳光将物体晒热是通过做功的方法使物体温度升高c 地球上各个位置接收太阳能的情况相同d 在太阳系中 只有地球才可以接收到太阳辐射的能量 练习1 太阳能清洁无污染 是人类能源的宝库 它的能量来源于内部氢原子核发生释放出来的 聚变 知识点2 太阳是人类能源的宝库以化石能源的形成为例 煤 石油 天然气是地球给人类提供的最主要的一次能源 远古时期陆地和海洋中的植物 通过光合作用 将太阳能转化为生物体的化学能 在它们死后 躯体埋在地下和海底 腐烂了 沧海桑田 经过几百万年的沉积 化学变化 地层的运动 在高压下渐渐变成了石油和煤 在石油形成过程中还放出天然气 今天 我们开采化石燃料来获取能量 实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能 例2 太阳是人类的 能源之母 下列地球上的能源中 来自于太阳的是 a 地热能b 煤 石油 天然气c 潮汐能d 核能 练习2 灼热的太阳内部原子与原子之间的剧烈碰撞使核 选填 裂变 或 聚变 不停地进行 从而不断辐射出巨大的光和热 给太阳系带来光明 地球上的物体接受阳光的照射 将光能变为自身的能 聚变 内 知识点3 太阳能的利用太阳能的优点 a 太阳能供应时间长 b 太阳能分布广 获取方便 地球表面到处都可获得的太阳辐射的能量 c 太阳能安全 清洁 绝对不会污染环境 太阳能的缺点 太阳辐射到地球表面的能量尽管巨大 但单位面积上获得的能量却相对较小 并且不同地区的能量分布不均 同一地区不同时段 获得的太阳能量变化也很大 例3 如图是直接利用太阳能的三种主要方式 在现代生活中得到广泛利用的 太阳能热水器 太阳能计算器 绿色植物的生长以及正在研究中的 太阳能汽车等都是利用太阳能的事例 其中属于光热转换的是 属于光电转换的是 属于光化转换的是 只需填相关的序号 练习3 下列关于太阳能的说法中 错误的是 a 太阳能十分巨大 供应时间长久b 太阳能安全 清洁 不会造成环境污染c 太阳能分布广阔 处处可以利用d 太阳能到达地面的功率稳定 不会受气候和季节的影响 d 随堂检测 1 下列能源是来自于太阳能的是 a 潮汐能b 地热能c 天然气d 核能2 如图是直接利用太阳能的三种主要方式 在现代生活中得到广泛利用的其中属于光热转换的是 a 太阳能热水器b 太阳能计算器c 绿色植物的生长d 太阳能汽车 c a 3 太阳能汽车是直接利用太阳能为能源的一种新型汽车 关于太阳能的利用 下列说法正确的是 a 太阳能的应用会严重污染环境b 太阳能是不可再生能源c 太阳能可直接转化成电能d 太阳能的应用也存在枯竭的危机4 太阳是人类能源的宝库 下述关于太阳能的说法中错误的是 a 太阳能是核反应产生的b 光合作用是太阳能转换为化学能c 煤 石油 天然气都是太阳能的产物d 自然界的风能 水能 潮汐能也都来自于太阳能 c d 5 利用太阳能的方式之一是用太阳电池把能转化成能 另一种方式是用集热器加热 从改变物体内能的途径来看 太阳能热水器是通过来增加水的内能 人们大力开发利用太阳能 是因为使用太阳能有许多优点 只说一种 光 电 热传递 太阳能是一种洁净的能源 绝对不会造成污染和公害 第4节能源与可持续发展 学习目标 1 知道能量的转移和转化有一定的方向性 2 认识伴随大量能源消耗而产生的环境问题 对于能源的开发利用有可持续发展的意识 3 认识可再生能源和不可再生能源 并能正确区分 4 了解未来理想能源的特征 课前预习 1 自然界中的各种能量是相互联系的 在一定条件下 给种能量可以发生相互和 能量的转化具有性 但在能量的和过程中 能量的总量 2 目前我们使用的能量主要是和两种 大量燃烧化石燃料势必造成和效应加剧 把柴薪作为能源将加剧 使土地沙漠化 3 化石能源 核能等能源会越用越少 不能在短期内从自然界得到补充 这类能源称为 像风能 水能 太阳能等可以在自然界里源源不断地得到 称为 转移 转化 方向 转移 转化 保持不变 柴薪 煤 大气污染 温室 大气污染 不可再生资源 可再生资源 4 能源问题是现代社会发展的基本要素之一 能源家族中 木柴 煤炭 石油 天然气 水能 风能 太阳能等 属于不可再生能源的是 属于洁净能源的是 5 2014连云港 能源科技的发展促进了人类文明的进步 但化石能源的大量使用也带来了诸如酸雨 雾霾 温室效应等环境问题 下列做法或说法不符合环保要求的是 a 外出尽量骑自行车或公交车 做到低碳出行b 生活中要节约粮食节约用水 避免用电器待机耗电c 依靠科技进步 开发和推广清洁的可再生能源d 因为能量在转化过程中是守恒的 所以能源是 取之不尽 用之不竭 的 d 课堂精讲 知识点1 能量转移和能量转化的方向性在热传递过程中 内能总是自动地从高温物体向低温物体转移 在没有外加条件时 内能不可能从低温物体传到高温物体 烧水时 燃烧的煤或天然气的化学能转化为水的内能 而当水渐渐凉下来时 水减少的内能不可能全部复原为煤或天然气的化学能 行驶中的汽车克服摩擦 使地面和车轮变热 汽车的机械能转化为内能 但地面和车轮的内能却不可能推动汽车前进 尽管能量是守恒的 但总有相当一部分的能量是不能被有效利用的 而且能量的转化和转移是有方向性的 我们是在能量的转化或转移过程中利用能量的 因此 不是任何能量都可以被利用 能源的利用是有条件的 也是有代价的 有的物质可以成为能源 有的却不能 因此 爱护资源 节约能源 是每位公民的责任 例1 关于能量和能源 下列说法中正确的是 a 能量在转化和转移过程中 其总量有可能增加b 能量在转化和转移过程中 其总量会不断减少c 能量在转化和转移过程中总量保持不变 故节约能源没有必要d 能量的转化和转移具有方向性 且现有可利用的能源有限 故必须节约能源 练习1 图是豆子生长过程的几个图片 不过次序已经打乱了 正确的顺序是 填写字母序号 这说明能量的转化 能量的转移是有性的 adbec 方向 知识点2 能源消耗对环境的影响与可持续发展 1 能源消耗对环境的影响如化石能源的大量消耗造成了大气污染和温室效应 一些欠发达国家过分依靠柴薪能源 加剧水土流失和土地沙漠化等 2 可持续发展可持续发展就是既要考虑当前发展需要 又要考虑未来发展需要 不能以牺牲后人的利益为代价来满足当代人的需求 可持续的能源生产和消费 已成为社会经济可持续发展的重要前提之一 一方面 应该提高能源的利用率 减少在能源使用中对环境的破坏 另一方面 发展新的理想能源 3 可再生能源与不可再生能源化石能源 核能等能源会越用越少 不能在短期内从自然界得到补充 这类能源称为不可再生能源 像水能 风能 太阳能 生物质能等可以在自然界里源源不断地得到 所以我们把它们称为可再生能源 常见的不可再生能源有 煤 石油 天然气 核能等 常见的可再生能源有 风能 水能 太阳能 生物质能等 例2 2014济宁 为配合济宁市 五城同创 活动 小梦提出下列环保建议 开发新能源 减少化石燃料的燃烧 使用手帕 减少餐巾纸的使用 市内出行乘公交车或骑自行车 少开私家车 使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋 分类回收垃圾 其中你认为可行的是 a b c d 例3 2014阜新 自