内容正文:
第6章 能源与可持续发展
第1节 能量的多种形式
第2节 能量的转化与守恒
一、多种形式的能量
【思考】
电能是怎样转化而来的?
提示:电源将其他形式的能转化为电能。
1.机械能:包括动能、_________、弹性势能。
2.内能:一切物体都有内能,同一物体温度越高,具有的
内能_____。
3.电能:指电以各种形式_____的能力。
4.光能:光具有的_____。
5.化学能:储存在_____或燃料等物质中的能量。
6.核能:物质的原子核结构_________而释放的能量。
重力势能
越大
做功
能量
食物
发生变化
二、可再生能源与不可再生能源
【思考】
如图所示是我国能源结构的统计图。请总结出我国能源结构或能源现状的规律,并提出解决这种现状的合理化建议。
提示:我国的能源结构主要以煤为主;我国的能源消耗中,不可再生能源占据的比例过大,结构不合理;我国能源消耗中可再生能源的比例过小。建议:节能降耗;开发新能源;开发可再生能源(如太阳能、风能等)。
1.能源的分类
(1)一次能源:直接取自自然界,_______加工转换的能
源。
(2)二次能源:由一次能源_____转化而成的能源。
2.再生能源:在自然界_______再生的能源。
3.不可再生能源:自然界中短期内_________的能源。
未经过
加工
可循环
无法再生
4.光转化为能:光电转换、_________和光化学能转换。
5.发电方式:风能发电、地热发电、___________、生
物发电、核能发电、氢燃烧发电等。
光热转换
海洋能发电
三、能量的转化与守恒定律
【思考】
美国曾经报道过无需任何能源的发电机。你认为这种发电机能造出来吗?为什么?
提示:不能制造出来,因为这种发电机违反了能量守恒定律。
1.内容:能量既不能凭空产生,也不能凭空消失 ,它只
能从一种形式_____为另一种形式,或从一个物体
_______另一个物体,在转化或转移的过程中其_____保
持不变。
转化
转移到
总量
2.意义:它的发现和应用,为不同学科的沟通与联系提
供了桥梁。
3.下列叙述正确的是_____
①自然界中的任何变化过程都满足能量守恒。
②永动机不可能制成。
③能量守恒过程,外力做功必为零。
①②
$$
第3节 珍惜大自然
一、自然过程的方向性
【思考】
热量能否从低温物体向高温物体传递?内能能否全部转化为机械能?
提示:热量可以从低温物体向高温物体传递,但不能自发进行。内能不能全部转化为机械能。
1.能量转化和转移的方向性:
(1)在大多数自发情况下,能量最终都转化为_____,说
明能量的转化具有_______。
(2)内能总是_______从高温物体向低温物体转移,而不
可能自动地、不引起任何变化地从_____物体向_____
物体转移。
内能
方向性
自动地
低温
高温
2.第二类永动机:从单一热源中吸热使之_________有
用功而不产生其他影响。
3.自然过程的方向性:自然界实际进行的与热现象有关
的一切宏观过程都是有_______的不可逆过程。机械能
可以_____转化为内能;反过来,内能不可能_______、
并不引起_________地完全转化为机械能。
完全变成
方向性
完全
自动地
任何变化
4.下列说法正确的是_____
①内能可以转化为机械能。
②能量不能创造,不能再生,能量只能进行转化和转移,
但能量间的转化和转移没有方向。
③热机的效率可以达到100%。
④第二类永动机是做不成的。
①④
二、熵与地球家园
【思考】
熵值越大代表越有序还是越混乱?
提示:熵值越大说明越混乱。
1.定义:用来量度系统_________的物理量叫作熵。
2.熵增加:在孤立系统中,一切不可逆过程必然朝着
_______的方向进行。
3.熵增加的含义:意味着_____的能量增加,有效的能量
_____。
无序程度
熵增加
无效
减少
$$
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关键能力·素养形成
一 能源的类型和应用
1.能源的分类
(1)从人类使用能源的先后将能源分为常规能源和新能源。
常规能源:煤、石油、天然气等。
新能源:太阳能、沼气能、地热能、核能、潮汐能等。
(2)从能源的来源可分为不可再生能源和可再生能源。
不可再生能源:用完后在短期内不可能从自然界得到补充的能源,如煤、石油、天然气等。
可再生能源:取之不尽、用之不竭的能源,如风能、太阳能、水能等。
(3)从对环境的污染情况可分为清洁能源和非清洁能源。
清洁能源:不污染环境的能源,如太阳能、风能、水能等。
非清洁能源:对人类环境造成污染的能源,如石油、煤等。
2.常规能源与新能源的转化途径
【