内容正文:
第二十二章 能源与可持续发展
第 3 节 太阳能
引入新课
动植物的生长,人类的活动都无法离开太阳。这个发光发热的大火球已经存在了 50 亿年之久。你是否了解太阳?
探究新知
一、太阳——巨大的核能火炉
太阳距地球 1.5 亿千米,直径大约是地球的 110 倍,体积是地球的 130 万倍,质量是地球的 33 倍,核心温度高达 1 500 万摄氏度。
探究新知
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,太阳就像一个巨大的“核能火炉”。
太阳表面温度约 6 000 ℃,太阳至今已经“燃烧”了近 50 亿年,而且还能继续“燃烧”50 亿年。
探究新知
二、太阳是人类能源的宝库
太阳向外辐射的能量中,只有约二十亿分之一传递到地球。
太阳光已经照耀我们的地球近 50 亿年,地球在这近 50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。
探究新知
化石能源的形成
远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内的化学能。经过地壳的不断运动,死后的动植物躯体埋在地下和海底。经过几百万年的复杂变化,变成了煤、石油、天然气。今天我们开采化石燃料,实际上是在开采上亿年前地球接收的太阳能。
探究新知
三、太阳能的利用
直接利用太阳能的方式主要有两种。
1.光热转化
用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质,实现了把太阳能转化为内能。
探究新知
热水
冷水
水箱
太阳光
集热器的原理
探究新知
2.光电转化
太阳能电池可以将太阳能转变为电能;在航空、航天、交通、通信等领域中有较为广泛的应用。
探究新知
太阳能发电站
集热塔加热水,通过水蒸气推动汽轮机发电
定日镜追着太阳转,反射阳光
探究新知
2010 年,上海世博会中国馆采用了大量先进的太阳能科技,整座世博园的太阳能发电装置每年预计节电约 420 万千瓦时,减排二氧化碳约 4100 吨。
太阳能技术的优缺点
优点:能源易获取、不排放 CO2、能源量大。
缺点:能源分散、受自然条件限制、转化效率低、成本较高。
探究新知
归纳总结
太阳能
太阳能
产生:太阳中氢核聚变释放的核能
辐射方式:光和热
特点:取之不尽,用之不竭
人类能源的宝库
生物质能来自于太阳能
化石能源来自于太阳能
风能、水能来自于太阳能
大部分可利用的能源都来自于太阳能
太