第4节　能源与可持续发展.doc

2018 人教版物理九年级全册 第二十二章 能源与可持续发展 备课资料能源的分类能源种类繁多，而且经过人类不断地开发与研究，更多新型能源已经开始能够满足人类需求根据不同的划分方式，能源也可分为不同的类型，主要有以下七种分法1按来源分为三类：(1)来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)除直接辐射外，并为风能、水能、生物质能和矿物能源等的产生提供基础(2)地球本身蕴藏的能量如核能、地热能等(3)地球和其他天体相互作用而产生的能量如潮汐能2按能源的基本形态分类，有一次能源和二次能源前者即天然能源，指在自然界现成存在的能源，如煤炭、石油、天然气、水能等后者指由一次能源加工转换而成的能源，如电能、煤气及各种石油制品等3根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源，污染型能源包括煤炭、石油等，清洁型能源包括水能、电能、太阳能、风能等4根据能源使用的类型又可分为常规能源和新型能源利用技术上比较成熟，使用比较普遍的能源叫做常规能源包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源新近利用或正在着手开发的能源叫做新型能源新型能源是相对于常规能源而言的，包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能、氢能以及用于核能发电的核燃料等能源5按能源的形态特征或转换与应用的层次对它进行分类，可分为：固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能其中，前三个类型统称化石燃料或化石能源已被人类认识的上述能源，在一定条件下可以转换为人们所需的某种形式的能量比如薪柴和煤炭，把它们加热到一定温度，它们能和空气中的氧气化合并放出大量的热能，我们可以用热来取暖、做饭或制冷，也可以用热来产生蒸汽，用蒸汽推动汽轮机，使热能变成机械能；也可以用汽轮机带动电机，使机械能变成电能；如果把电送到工厂、企业、机关、农牧林区和住户，它又可以转换成机械能、光能或热能6按能源是否可以再生分为可再生能源和不可再生能源凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称为可再生能源，反之称为不可再生能源风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等是可再生能源；煤、石油和天然气等是不可再生能源核能发电的优点与缺点优点：1核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染2核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳3核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，暂时没有其他的用途4核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座百万千瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送5核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，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稳定缺点：1核能电厂会产生大量放射性废料，虽然所占体积不大，但因具有放射性，故必须慎重处理，且需面对相当大的政治困扰2核能电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境里，故核能电厂的热污染较严重3核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高4核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转5兴建核电厂较易引发政治歧见纷争6核电厂的反应堆内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害太阳能光伏光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，几乎全部由以半导体材料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明，并为电网供电光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电力，近年，天台及建筑物表面均会使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统太阳能暖房冬天，利用太阳能暖房，在许多寒冷地区已使用多年因寒带地区冬季温度甚低，室内必须有暖气设备，若欲节省大量化石能源的消耗，可应用太阳辐射热大多数太阳能暖房使用热水系统，亦有使用热空气系统太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统，以及室内暖房风扇系统所组成，其过程是太阳辐射的热量经收集器内的工作流体将热能储存，再供热至房间至于辅助热源则有装置在储热装置内、直接装设在房间内或装设于储存装置及房间之间等不同设计当然亦可不用储热装置而直接将热能用到暖房的直接式暖房设计，或者将太阳能直接用于热电或光电方式发电，再加热房间可持续发展可持续发展(Sustainable development)的概念最先是在一九七二年在斯德哥尔摩举行的联合国人类环境研讨会上正式讨论这次研讨会云集了全球的工业化和发展中国家的代表，共同界定人类在缔造一个健康和富有生机的环境上所享有的权利，自此以后，各国致力界定“可持续发展”的含意，现时已拟出的定义已有几百个之多，涵盖范围包括国际、区域、地方及特定界别的层面，是科学发展观的基本要求之一.1997年的中共十五大把可持续发展战略确定为我国“现代化建设中必须实施”的战略可持续发展主要包括社会可持续发展，生态可持续发展，经济可持续发展生物质能的开发和利用生物能源主要是指在生物体(尤为植物)内，经一系列化学反应所释放出的能源其实，世界上90%的能源消耗来自植物光合作用所积累的能源，比如地球演变的历史上所积累的矿物能源(煤、石油、天然气，因为它们是堆积在一起的有机物经地质作用形成的)，但总有一天矿物能源会消耗殆尽能源危机威胁着人类的发展，所以发展可再生能源，尤其是利用植物光合产物转化成便于利用的能源，引起了全球的广泛关注，人类利用生物