内容正文:
第十八章 能源与可持续发展
能源
来自地球以外天体
(主要是太阳辐射能)
煤、石油、天然气等
风能、水能
草木燃料
生物质能
沼气
地球本身蕴藏的能源:
地球与其他天体相互作用产生的能源:
核能、地热能
潮汐能
能源
温故知新:
核外电子
质子
中子
1、是什么力使质子和中子紧密地结合在一起?
“核力”
2、如果原子核的结构一旦改变,会发生什么
情况呢?
1、核能
核外电子
原子核
质子
中子
原子
原子核
物质
分子
1、获得核能的途径:
原子核分裂
原子核聚合
核能——原子核 裂变或 聚变时放出的能量。
(1)重核的裂变 (2)轻核的聚变
裂变:把质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量核的过程。
聚变:两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核的过程。
能量
能量
2、裂变:
问题1:要使原子核裂变需要什么条件?
1、重核,如(铀等)
2、利用中子轰击铀原子核
裂变:用中子轰击比较大的原子核,使其变成两个中等大小的原子核,
同时释放巨大的能量。
问题2:怎样才能使裂变继续下去呢?
天然铀
图1 用火柴模拟链式反应
(点击图片)
图2 用中子轰击铀核的链式反应
3、链式反应的应用
1、不可控的链式反应
(原子弹)
(核电站、核潜艇)
2、可控的链式反应
核电站的原理:控制核裂变的速度,让核裂变缓慢地
进行,放出核能。
1945年8月6日和9日,美国分别在日本广岛和长崎两市投下原子弹,使其遭到致命打击,8月15日,日本无条件投降。
问题:要使两原子核聚合需要什么条件?
1、轻核,如(氘、氚)
2、超高的温度
聚变:两个质量很小的原子核在超高温下结合成新的原子核,会释放更巨大的能量。(热核反应)
4、聚变:
核聚变的应用:
1、不可控的核聚变
(氢弹)
2、可控的核聚变
(还没有完全实现)
对于利用核能和大力发展核电站,人们的看法并不一致…(课后了解P87-88)
1、太阳是个巨大的 气态 球体,直径为 地球 的
109倍,其中主要有 H、He 两种元素,太阳
表面的温度可达 6000 ℃,内部温度可达
1.5×107 ℃。
2、太阳不断向周围空间辐射能量,太阳辐射
包括可见光、不可见光、各种微粒。
3、太阳每三天向地球辐射的能量,就
相当与地球上蕴藏的所有化石燃料
能量的总和。
4、太阳能的优点:
分布广阔、获取方便,不会造成环境污染。
太阳能是人类未来的理想能源之一。
2、 太阳能
地球上除了核能、地热能和潮汐能
以外的所有能量,几乎都来自于太阳。
太阳是人类的“能源之母”:
太阳能
热水器
太阳能
电 池
绿色
植物
3、利用太阳能的三种方式:
光热转换
光化转换
光电转换
内能
电能
化学能
光热转换
太阳灶
太阳能热水器
温室大棚
太阳能住宅
光电转换
超越一号
太阳能大巴
航天器
太阳能发电装置
太阳能路灯
1、按能源是否可以直接从自然界获取,可将能源分为
一次能源
二次能源
2、按能源能否“再生”,即自然界能否源源不断的提供,
可将能源分为
可再生能源
不可再生能源
太阳能、风能、水能等
煤、石油、天然气、核燃料等
3、按能源的利用,即可否被广泛利用,可分为
常规能源
新能源
4、按能源对环境的污染程度,可分为
清洁能源
非清洁能源
煤、石油、风能等
汽油、电能等
煤炭、石油、天然气等化石燃料
太阳能、核能、地热能、氢能等
太阳能、风能、水能等
煤炭、石油、天然气等化石燃料
二、能源的分类
练习:阅读作答:
波能,即海洋波浪能,是一种取之不尽、用之不竭的新能源,
无污染。据科学家推测,地球上海洋波浪蕴藏的电能高达90万
亿千瓦。近年来,在各国开发新能源的计划中,波浪能的利用已
占有一席之地……
(1)由上可知,海洋波浪能够为人类提供 ,故它
是一种 。
(2)海洋波浪能来自于 ,是一种 能
源(选填“可再生”、 “不可再生” );从利用角度来看,它是
一种 (选填“常规”、 “新” )能源。
能量
能源
太阳能
可再生
新
对应于不同的运动形式,能的形式也是多种多样的 。
我们知道能量的形式:
一、能量的多样性
机械能、
内能、
电能、
太阳能、
化学能、
生物质能、
核能等。
地热能、
光能、
声能、
水能、
太阳能转化为电能
内能转化为机械能
化学能转化为电能
水能转化为电能
二、能量的转化
不同形式的能之间可以在
一定条件的情况下相互转化。
做功的过程是能的转化的
过程。
能量
三、能量守