内容正文:
人教版
选择性必修三
第三章 问题研究
是否应该发展核能
学习目标
1、进一步明确能源的分类及化石燃料开发利用中的环境问题;
2、结合材料和老师的讲解,明确核能发电的利用情况;
3、通过典型试题,总结归纳新能源开发和利用的答题思路。
研究思路
了解发展核能的主要优势。
认识发展核能的潜在风险
分析不同国家对核能的选择情况
探讨人类是否应该发展核能
导入:谈核色变?让我们一起走进核能
发展核能的主要优势
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走进核电站
阅读教材90页材料1
核能是一种单位体积能量巨大的能源。1千克核原料完全裂变释放的能量相当于燃烧2400吨标准煤。1升海水中的氘(dao)通过核裂变释放的能量相当于300升汽油燃烧释放的能量。对于高耗能的产业和部门来说,使用煤炭、石油、天然气等化石燃料作为能源,往往需要预留充裕的空间存储燃料,并采用火车或轮船等大运量的交通工具进行运输。而核燃料对存贮的空间和运输的能力需求相对较小。与传统火力发电相比,虽然核电站的建设投资大、技术要求高,但核能平均发电成本低于传统的火力发电。
与当前人类能源消费结构中占主导地位的化石能源相比,核能属于清洁能源,在开发和利用过程中,既不会产生污染环境的二氧化硫和氮氧化物等有毒物质,也不会产生使全球变暖的二氧化碳等温室气体。
相较于可能枯竭的化石能源,地球上现已探明的铀、钍、钚等核资源相对丰富;如果未来有更加成熟、稳定的核聚变技术,海水中的氘和氚还将为人类提供大量的核燃料。有人认为,核能是目前为止唯一能够大规模替代化石能源的能源。
思考:
1.同化石能源相比,发展核能的主要优势?
2.清洁能源还有哪些?这些清洁能源能否大规模替代化石能源?
1.同化石能源相比,发展核能的主要优势?
(1)核能是一种单位体积能量巨大的能源。
①核燃料对存储的空间和运输的运力需求相对较小。
②核能平均发电成本低于传统的火力发电。
(2)核能属于清洁能源。
(3)地球上现已探明的铀、钍、钚等核资源相对丰富;如果未来有更加成熟、稳定的核聚变技术,海水中的氘和氚还将为人类提供大量的核燃料。
2.清洁能源还有哪些?这些清洁能源能否大规模替代化石能源?
清洁能源即绿色能源,是指开发利用过程中基本不排放污染物的能源,包括核能和可再生能源(如风能、太阳能、水能、地热能)等。
可再生能源在一定程度上可以取之不尽,用之不竭,是最理想的能源,但可再生能源受自然条件的影响大,不稳定,而且能量密度较小,投资和维护费用高,效率低,所以发电成本高,与化石能源相比,存在一定劣势,大规模取代化石能源的可能性较低。随着技术进步,可再生能源的发电成本会逐渐降低。虽然目前全球能源以化石能源为主,清洁能源所占的比例还比较低,但清洁能源的发展势头迅猛。因此,可再生能源能否大规模代替化石能源,答案并不是固定不变的,要辩证地分析和认识问题。
可再生能源的开发条件评价
种类 影响开发的自然因素 我国分布密集区
水能 河流径流量、河流落差、地质条件、河流含沙量大小 西南、中南和西北黄河上游
太阳能 海拔高低、空气稀薄程度、天气状况、大气的洁净程度 青藏高原、西北内陆
风能 风源远近及稳定程度、周围地形对其影响程度 我国西北内陆和沿海地区
地热能 板块交界地带、断裂发育地带 西藏地区
潮汐能 海岸线轮廓、日潮汐次数、潮高大小 东南沿海
沼气 生物原料多少、温度高低、发酵时间长短 南方地区
发展核电的弊端
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1986 年4月26 日:前苏联切尔诺贝利核电站发生大爆炸,其放射性云团直抵西欧,造成约八千人死于辐射导致的各种疾病。
事故发生后,为了防止进一步的辐射,苏联将28万多人疏散到了辐射区以外,光疏散就用了34个小时。
阅读教材91页材料2
尽管目前核电技术日臻成熟,但在核能开发和利用过程中还存在诸多隐患。
核能的开发和利用对技术的要求很高,这些技术不是每个希望发展核电的国家都能够轻易获得的。特别是核资源的开采和浓缩技术与核武器的开发技术相类似,技术扩散的途径或渠道往往会受到严格限制。核聚变发电后的核废料仍具有一定的放射性,因此不能随意丢弃。目前核废料处置是一项世界难题,大部分国家通过深埋至人迹罕至的深山或大洋底的方式封存和放置核废料。核电站还会向周边环境释放大量的热量,造成热污染。
核能发电最大的风险在于核泄漏事故。人类和平利用核能至今一共发生了近10次严重的核泄漏事故,尤其是发生在1986年苏联切尔诺贝尔和2011年日本福岛的两次等级为7级的核泄漏事故,对自然环境和人类社会危害巨大,其影响至今仍未完全消除。
思考:
1.归纳开发利用核能存在的安全隐患。
2.自查资料,分析切尔诺贝利或福岛核泄漏事故对资源安全、环境安全和和国家安全造成