11.5 能源开发与可持续发展-【教材解读】2023秋九年级下册初三物理（教科版)

５．能源开发与可持续发展 知识点一　能源利用中的问题及相应对策 能源利用中三个方面的问题 (１)能源危机:传统能源煤、石油、天然气随着不断开 采会逐渐枯竭,人们称其为“能源危机”. (２)环境及生态破坏:能源利用过程中硫化物、碳氧化 物和粉尘的大量排放对环境和生态造成破坏. (３)能源安全问题:由于突发事件引起的能源短缺或 能量供应的中断,称为能源利用的安全问题. 能源危机 　 环境污染 　 能源安全 (北美大停电) 应对能源问题的对策 (１)必须形成全民节能意识,注重技术创新,提高能源 利用效率,减少废气、废物排放的污染因素. (２)依靠科学技术创新开发核能、太阳能、风能、地热 能等清洁型能源,加强能源利用中的防护措施,提高 能源使用的安全性. 节约能源 　　　　 开发新能源 【例１】在下列有关能或能源的讨论中,你认为错误的是 (　　) A．人类社会面临能量危机,总有一天能量会被消耗殆尽 B．煤、石油、天然气等的储量有限,人类面临能源危机 C．很多传统能源已走向枯竭,但我们可以开发新能源   > M 雾霾 雾霾是特定气候条件与人 类活 动 相 互 作 用 的 结 果. 高密度人口的经济及社会 活动必然会排放大量细颗 粒物(PM２．５),一旦排放量 超过大气循环能力和承载 度,细颗粒物浓度将持续积 聚,此时如果受静稳天气等 因素影响,极易出现大范围 的雾霾. 核能发电可以大大减少 运输成本. ９９ 温室效应和热岛效应 (１)温室效应是由大气中 二氧化碳等温室气体含量 增 加,全 球 气 温 升 高 的 现象. (２)热岛效应是指一个地 区(主要指城市)的气温高 于周围地区的现象.它造 成城市“高温化”,致使能 耗增加,污染加重,影响居 民身体健康. 太阳的功率 据粗略估计,太阳向地球 表面辐射的功率为１．７× １０１４kW,三峡发电站发电 功率 为２．２４×１０７kW,也 就是说太阳的辐射功率约 相当于７６０万个三峡水电 站的总功率,而这些辐射 到地球的热量,不过是太 阳产生的热量的二十亿分 之一. 　D．太阳能、风能、水力、地热能、潮汐能等能源是可以再 生的 解析:能源会被消耗,但在能源消耗过程中,能量只会 发生转化或转移,不会消失,且在转化或转移过程中,能 量总量不变,所以说能量被消耗殆尽是错误的,故选 A. 答案:A 知识点二　新能源的开发与利用 核能的开发与利用 (１)核能的优势:少量的核燃料就可以在核反应堆中持 续释放出巨大的能量,运输方便,而且能减少运输费 用.核燃料在地球上储量巨大,足以让人类使用很长 时间,只要做好技术保护,核能是没有污染的. (２)两种核能 太阳能的开发与利用 太阳能是太阳内部的核聚变产生的,太阳每年投射到 地球上的能量为５．２９×１０２４J,是现在每年人类消耗的 总能量的１００００多倍. (１)太阳能技术包括跟踪系统、各种太阳能收集装置 (真空管集热器、透镜式聚光集光器等)、太阳能电池 (硅太阳能电池、砷化镓太阳能电池等)、太空太阳能发 电站以及各种太阳能热水器等. (２)利用太阳能的方式 ①直接利用 光热转换:把太阳能直接转化为内能加以利用,如太阳 能热水器、太阳灶等. 光电转换:利用太阳能电池可以将太阳能转化为电能, ００１ 在航空、航天、交通、通信等领域中有较为广泛的应 用. ②间接利用 光合作用:通过植物的光合作用把太阳能转化成化学 能,我们的食品、生活中用的化石能源,都来源于植物 的光合作用. 【拓展】 太阳能的优缺点 优点 缺点 十分巨大,取之不尽用之不 竭,分布广阔,不需要运输 分布分散,收集、转换的系统 庞大,造价高 是一种清洁能源,使用时不 会带来污染 受气候、昼夜的制约大,不少 地区日照时间短,不适宜使用 使用方便、安全,可以节约 化石能源,缓解能源危机 转换效率低 地热能的开发与利用 地热资源是指在地球陆地表面以下１０km 深度以 内,温度为１５~４００℃的地热能量.全球地热储量 相当于３．５７×１０１６t标准煤,５００m 以内地热储量相 当于４．９５×１０１５t标准煤.目前,世界各国正在针对地 热能的应用进行深入、广泛的研究.各国地热资源的开 发与利用,正因地制宜地广泛展开,前景十分广阔. 其他新能源的开发与利用 除核能、太阳能、地热能外,世界各国还广泛地开发风 能、海洋能、生物能和氢能等绿色能源. 【例２】由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展,能 源的消耗持续增长,所以开发新能源已成为全世界的 重要课题.下列关于能源及其利用的说法正确的是 (　　) A．化石能源是不可再生能源,而核能、风能、水能、太 阳能是可再生能源 B．与煤炭、石油、天然气等能源相比,风能、水能、太阳 能具有清洁环保的优点 C．随着科学技术的快速发展,我国已建成了利用核聚 变能量发电的核电