初三物理第二十二章能源与可持续发展

1、第二十二章第二十二章 能源与可持续发展能源与可持续发展 【学习目标】【学习目标】 1、了解日常生活中的各种能源，人类利用、了解日常生活中的各种能源，人类利用 能源的过程，不同形式能量的相互转化，能源的过程，不同形式能量的相互转化， 新能源的开发与利用；新能源的开发与利用； 2、了解核能的优点和可能带来的问题；、了解核能的优点和可能带来的问题； 3、了解能源与人类生存和社会发展的关系；、了解能源与人类生存和社会发展的关系； 4、能说出不同能源的特点；、能说出不同能源的特点； 5、了解在现实生活中能量转化与转移有一、了解在现实生活中能量转化与转移有一 定的方向性。定的方向性。 要点一、能源要点一、

2、能源 凡是能够凡是能够提供能量提供能量的物质资源，都可以叫做的物质资源，都可以叫做 能源能源。 1、人类利用能源的历程：、人类利用能源的历程： （1）钻木取火钻木取火是人类从利用自然火到利用人是人类从利用自然火到利用人 工火的转变，导致了以柴薪为主要能源的工火的转变，导致了以柴薪为主要能源的 时代的到来。时代的到来。 （2）蒸汽机蒸汽机的发明使人类以机械动力代替人的发明使人类以机械动力代替人 力和畜力，人类的主要能源从柴薪向煤、力和畜力，人类的主要能源从柴薪向煤、 石油、天然气等化石能源转化，利用化石石油、天然气等化石能源转化，利用化石 燃料的各种新型热机的问世，使燃料的各种新型热机的问世，使

3、化石能源化石能源 成为当今世界的主要能源。成为当今世界的主要能源。 （3）物理学家发明了可以控制）物理学家发明了可以控制核能核能释放的装释放的装 置置-反应堆，拉开了以核能为代表的新能反应堆，拉开了以核能为代表的新能 源利用的序幕。源利用的序幕。 2、一次能源和二次能源、一次能源和二次能源 像化石能源一样，像化石能源一样，风能、太阳能、地热能以风能、太阳能、地热能以 及核能及核能，是可以，是可以直接从自然界获得直接从自然界获得的，这的，这 些可以从自然界直接获取的能源，统称为些可以从自然界直接获取的能源，统称为 一次能源一次能源。 我们使用的电能，我们使用的电能，无法从自然界直接获取无法从自然

4、界直接获取， 必须通过一次能源的消耗才能得到，所以必须通过一次能源的消耗才能得到，所以 称电能为称电能为二次能源二次能源。 我们今天使用的煤、石油、天然气是千百我们今天使用的煤、石油、天然气是千百 年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年 代形成的，所以称为代形成的，所以称为化石能源化石能源。 常见的化石能源有：常见的化石能源有：煤、石油、天然气煤、石油、天然气。 常见的一次能源有：常见的一次能源有：煤、石油、天然气煤、石油、天然气、 风能、水能、太阳能、地热能、核能等。风能、水能、太阳能、地热能、核能等。 常见的二次能源有：常见的二次能源有：电能电能。 要点二

5、、核能要点二、核能 质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在质子、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，要使它们分一起，因此原子核十分牢固，要使它们分 裂或者重新组合是极困难的。但是，一旦裂或者重新组合是极困难的。但是，一旦 质量较大的原子核分裂或者质量较小的原质量较大的原子核分裂或者质量较小的原 子核相互结合，就可能释放出惊人的能量，子核相互结合，就可能释放出惊人的能量， 这就是这就是核能核能。 核能是新能源，它有两种主要形式：核能是新能源，它有两种主要形式：核裂核裂 变能变能和和核聚变能核聚变能。 1、核裂变：、核裂变：快速的裂变反应可以引起猛烈快速的裂变反应可以引起猛烈

6、的爆炸，的爆炸，原子弹原子弹就是利用快速裂变制成的，就是利用快速裂变制成的， 我们还可以控制链式反应的速度，把核能我们还可以控制链式反应的速度，把核能 用于和平建设事业。用于和平建设事业。“核反应堆核反应堆”就是控就是控 制裂变反应的装置。制裂变反应的装置。 2、核聚变：、核聚变：除了裂变外，如果将质量很小除了裂变外，如果将质量很小 的原子核，例如氘核（由一个质子和一个的原子核，例如氘核（由一个质子和一个 中子构成）与氚核（由一个质子和两个中中子构成）与氚核（由一个质子和两个中 子构成），在超高温下结合成新的原子核，子构成），在超高温下结合成新的原子核， 会释放出更大的核能，这就是聚变，有时会

7、释放出更大的核能，这就是聚变，有时 聚变也称为聚变也称为热核反应热核反应。 3、核能的利用：、核能的利用：我国是核能资源丰富的国我国是核能资源丰富的国 家，现已具备了建造核电站的物质和技术家，现已具备了建造核电站的物质和技术 基础，现已在浙江和广东建设了核电站，基础，现已在浙江和广东建设了核电站， 分别是浙江秦山核电站、广东大亚湾核电分别是浙江秦山核电站、广东大亚湾核电 站。站。 核电站核电站的建立给人类解决能源危机带来了的建立给人类解决能源危机带来了 希望，在不可再生资源日趋珍贵之时，适希望，在不可再生资源日趋珍贵之时，适 度发展核电是人类的一种选择，全世界已度发展核电是人类的一种选择，全世

8、界已 经建成几百座核电站，核电发电量接近全经建成几百座核电站，核电发电量接近全 球发电量的球发电量的1/5。 要点三、太阳能要点三、太阳能 1、太阳能是太阳能是氢氢原子核在原子核在超高温超高温时时聚变聚变释放释放 的巨大能量，太阳能是人类能源的宝库的巨大能量，太阳能是人类能源的宝库， 如化石能源、地球上的风能、生物质能都如化石能源、地球上的风能、生物质能都 来源于太阳。来源于太阳。 2、太阳能的利用、太阳能的利用 （1）间接利用太阳能：）间接利用太阳能： 化石能源（光能化石能源（光能-化学能）化学能） 生物质能（光能生物质能（光能-化学能）化学能） （2）直接利用太阳能：）直接利用太阳能： 集

9、热器（有平板型集热器、聚光式集热器）（光能集热器（有平板型集热器、聚光式集热器）（光能- -内能）内能） 太阳能电池：（光能太阳能电池：（光能-电能）一般应用在航空、航电能）一般应用在航空、航 天、通讯、计算器、手表等方面。天、通讯、计算器、手表等方面。 （3）太阳能来源丰富）太阳能来源丰富，不需要运输，无污染不需要运输，无污染，但，但 由于能量由于能量比较分散比较分散且且受季节、气候和昼夜变化的受季节、气候和昼夜变化的 影响很大影响很大，给大规模利用太阳能带来一些新的技，给大规模利用太阳能带来一些新的技 术课题。术课题。 要点四、能源与可持续发展要点四、能源与可持续发展 1、能量的转化、能量

10、的转移，都是有、能量的转化、能量的转移，都是有方向方向 性性的。的。 我们是在能量的转化和转移中利用能量的，我们是在能量的转化和转移中利用能量的， 因此，不是什么能量都可以利用，能量的因此，不是什么能量都可以利用，能量的 利用是有条件的，也是有代价的，所以我利用是有条件的，也是有代价的，所以我 们应节约能源。们应节约能源。 2、能源的消耗给环境带来了负面影响：、能源的消耗给环境带来了负面影响： 燃料燃烧时产生的燃料燃烧时产生的有害气体有害气体、大量的粉末、大量的粉末 污染了环境，危害人体健康，影响植物正污染了环境，危害人体健康，影响植物正 常生长，还会使水土流失，土地沙漠化，常生长，还会使水土

11、流失，土地沙漠化， 加剧温室效应，核能的使用也可造成辐射加剧温室效应，核能的使用也可造成辐射 污染。污染。 3、能源与可持续发展、能源与可持续发展 （1）不可再生能源和可再生能源）不可再生能源和可再生能源 化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自 然界得到补充，所以它们属于然界得到补充，所以它们属于不可再生能源不可再生能源。而。而 水的动能、风能、太阳能、生物能，可以在自然水的动能、风能、太阳能、生物能，可以在自然 界里源源不断地得到，所以它们属于界里源源不断地得到，所以它们属于可再生能源可再生能源。 人类生活中，还广泛利用食物等生命物质中存储的

12、人类生活中，还广泛利用食物等生命物质中存储的 化学能，这类生命物质提供的能量称为化学能，这类生命物质提供的能量称为生物质能生物质能。 常见的不可再生能源有：常见的不可再生能源有：煤、石油、天然气、核能煤、石油、天然气、核能 等。等。 常见的可再生能源有：常见的可再生能源有：风能、水能、太阳能、生物风能、水能、太阳能、生物 质质能等。能等。 （2）21世纪能源消耗增长速度明显加快，世纪能源消耗增长速度明显加快， 世界化石能源的使用年限存在严重危机，世界化石能源的使用年限存在严重危机， 人们期待未来的理想能源的开发。人们期待未来的理想能源的开发。 未来的理想能源必须满足以下条件：未来的理想能源必须

13、满足以下条件： 必须必须足够便宜足够便宜，可以保证多数人用得起；，可以保证多数人用得起； 相关的相关的技术必须成熟技术必须成熟，可以保证大规模使，可以保证大规模使 用；用； 必须必须足够安全、清洁足够安全、清洁，可以保证不会严重，可以保证不会严重 影响环境。影响环境。 1、下列能源：太阳能、风能、煤气、汽油，、下列能源：太阳能、风能、煤气、汽油， 那些是属于一次能源的是那些是属于一次能源的是 。 2、随着人们对原子核结构认识的不断深入，、随着人们对原子核结构认识的不断深入， 核能的开发和利用备受关注，有关核能的核能的开发和利用备受关注，有关核能的 理解，正确的是（）理解，正确的是（） A核能是

14、可再生的清洁能源核能是可再生的清洁能源 B太阳能是由氢原子裂变放出的能量太阳能是由氢原子裂变放出的能量 C能源开发就是要利用核能能源开发就是要利用核能 D核能是原子核发生变化时放出的能量核能是原子核发生变化时放出的能量 太阳能；风能太阳能；风能 D 【变式】原子弹与核电站的根本区别是【变式】原子弹与核电站的根本区别是 （ ） 、原子弹利用核裂变，核电站利用、原子弹利用核裂变，核电站利用 核聚变核聚变 、原子弹利用核聚变，核电站利用、原子弹利用核聚变，核电站利用 核裂变核裂变 、原子弹对裂变的链式反应不加控、原子弹对裂变的链式反应不加控 制，核电站控制裂变的链式反应速率制，核电站控制裂变的链式反

15、应速率 、原子弹对聚变的链式反应不加控、原子弹对聚变的链式反应不加控 制，核电站控制聚变的链式反应速率制，核电站控制聚变的链式反应速率 C 3、下列关于太阳能的说法中，错误的是（、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，不会受气太阳能到达地面的功率稳定，不会受气 候和季节的影响候和季节的影响 D 【变式】太阳之所以被人们称为核能火炉，【变式】太阳之所以被人们称为核能火炉， 是由

16、于太阳内部的是由于太阳内部的_元素在元素在_ 条件下发生条件下发生_从而释放出巨大从而释放出巨大 的能量。的能量。 氢氢 超高温超高温 聚变聚变 4、人类社会发展与能源的利用息息相关，、人类社会发展与能源的利用息息相关， 能源可分为能源可分为“可再生能源可再生能源”和和“不可再生不可再生 能源能源”，可再生能源是指哪些可从自然界，可再生能源是指哪些可从自然界 源源不断得到的能源，下列属于可再生能源源不断得到的能源，下列属于可再生能 源的是（）源的是（） A煤煤 B石油石油 C风能风能 D天然气天然气 C 【变式】能源问题是现代社会发展的三大【变式】能源问题是现代社会发展的三大 基本要素之一，能

17、源家族中有：基本要素之一，能源家族中有： 1、柴薪、柴薪 2、煤炭、煤炭 3、石油、石油 4、水能、水能 5、风能、风能 6、太阳能、太阳能 7、 地热能等，在大量耗用各种能源时，会造地热能等，在大量耗用各种能源时，会造 成空气污染的有成空气污染的有_；会造成水；会造成水 土流失和沙漠化的有土流失和沙漠化的有_（填序（填序 号）号） 1、2、3 1 5、下列有关能量转化或转移的说法中正确的、下列有关能量转化或转移的说法中正确的 是（）是（） A电动机通过热传递的方式将电能转化为电动机通过热传递的方式将电能转化为 机械能机械能 B古人钻木取火是通过做功将机械能转化古人钻木取火是通过做功将机械能转化 为内能为内能 C内燃机是通过做功的方式将机械能转化内燃机是通过做功的方式将机械能转化 为内能为内能 D冷天搓手感到手掌发热，这是通过热传冷天搓手感到手掌发热，这是通过热传 递的方式将机械能转移为内能递的方式将机械能转移为内能 B 6、“能源危机能源危机”是当今世界共同面临的问是当今世界共同面临的问 题，以下解决危机问题措施切实可行的是题，以下解决危机问题措施切实可行的是 （）（） A人人都要节