能源的可持续发展课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

12.4能源与可持续发展

内能可以转化成电能，电能可以转化成光能、内能或机械能……既然能量是守恒的，不会凭空消失，为什么我们还要节约能源呢？

能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。这个规律叫作能量守恒定律（lawofenergyconservation）。一、能量守恒定律

在电路中，电源将其他形式的能转化为电能，负载又将电能转化为内能、光能和机械能.....思考：把刚煮好的热鸡蛋放到冷水中，过一会，鸡蛋的温度降低，水的温度升高，最后二者温度相同。是否可以发生这样的现象：原来温度相同的鸡蛋和水，过一会水的温度自发地降低，而鸡蛋的温度上升？2、能量转化的方向性

例如：化学能通过燃烧转化为内能，但是内能不会自发地重新转化为化学能。

能量只能从高温物体传向低温的物体，而不能自发的逆向传递。1、能量转移的方向性二、能量转化和转移的方向性

燃料燃烧时一旦把热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用。3.能量的耗散热能光能热能光能热能光能热能光能电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化为内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能很难把这些内能收集起来重新利用一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，各种形式的能量最终会转化为内能，但这些内能却很难被人类回收利用，这种现象叫做能量耗散。便于利用的能量不便于利用的能量能量耗散能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解？

不矛盾，能量耗散表明，在能源利用的过程中，能量在数量上并没有减少。但可利用的品质上降低了，从便于利用变为不便于利用。这是节约能源的根本原因。这说明能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性。内能总是自发地从高温物体向低温物体转移而不会自发的由低温物体向高温物体转移

能量耗散表明，在能源的利用过程中,能量的总量守恒,但在可利用的品质上降低了，从便于利用的能源变成不便于利用的能源。这是自然界的能量虽然守恒,但需要节约能源的根本原因。煤炭

石油三、能源分类天然气1、不可再生能源特点：无法在短期内再生2、可再生能源风能

水能

太阳能

潮汐能

地热能特点：能够在短期内重新形成或循环利用从使用分类一次能源：如煤、石油、天然气、水能、风能、生物质能、海洋能等二次能源：如电能、氢能、焦炭等从能否再生分类可再生能源：如水能、风能、潮汐能等不可再生能源：如石油、煤等从对环境的影响分类清洁能源：如太阳能、风能等非清洁能源：如煤、石油、天然气等四、能源与社会发展 2、火的使用是人类在能源使用上的第一个里程碑。3、蒸汽机开始了人类文明的新纪元。4、内燃机推动了机械化与电气化进程。柴薪时期煤炭时期石油时期1.能源利用的三个时期是柴薪时期、煤炭时期、石油时期。燃气轮机和蒸汽轮机的发展,为20世纪中叶大规模发电和航空事业奠定了基础。5.节约能源的意义（1）人类的生存与发展需要能源,能源的开发与使用又会对环境造成影响。（2）一方面要大力提倡节能,另一方面要发展可再生能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的清洁能源。五、煤炭和石油的燃烧对环境的危害1.温室效应：温室效应是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的，石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳。冰山熔化，海平面上升海水倒灌，土地盐碱化2.酸雨：大气中酸性污染物质，如二氧化硫、二氧化碳、氢氧化物等，在降水过程中溶入雨水，使其成为酸雨，煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等物质。工厂排放废气酸雨破坏森林3.光化学烟雾:氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质―――光化学烟雾。汽车排放尾气汽车尾气对城市的影响1.(多选)下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是（）A．某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加B．某个物体的能减少,必然有其他物体的能增加、C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器永远不可能制成D．石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了ABC2.关于能量和能源，下列说法正确的是（）A．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造B．在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源C．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质提升了C3.关于能源及能源利用，下列说法中正确的是()A.煤炭、石油和天然气都是化石能源B.太阳能电池能够将电能转化为太阳能C.由于能量是守恒的，因此没有必要节约能源D.水能和风能归根结底来源于太阳能，它们是不可再生能源A4.热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把耗散的能量重新收集、重新加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是(

)A.能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了B.能量耗散表明，能量守恒定律具有一不定期的局限性C.能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了D.