内容正文:
第4节 能源与可持续发展
第二十二章 能源与可持续发展
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1.理解能量转移和转化具有一定的方向性。
2.了解我国和世界的能源状况和能源消耗的趋势。
3.认识伴随大量能源消耗所产生的环境问题,对于能源的开发利用有可持续发展的意识。
4.了解未来理想能源的特征。
学 习 目 标
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前面我们认识了化石能源、核能以及太阳能,人类是如何利用这些能源为人类服务的呢?
新 课 引 入
化石能源人们可以直接燃烧获得热能,也可以加工成汽油、煤油供热机使用,还可以转化成更方便使用的电能。核能、风能、水能可以用来发电,太阳能既可以用来发电,也可以用来加热……
但是,在我们使用能源时,你是否还注意到一个现象:工作很长的机械会烫手,汽车刹车时机械能转化成内能……,这些消散掉的热能能否再次收集起来被人们再利用呢?
能源危机
观察与思考
讨论:
既然能量是守恒的,那地球上的能量就不会减少了,为什么还需要节约能源?
一、能量转移和能量转化的方向性
我们从石油中提炼出汽油,内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能。这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源。
化学能
内能
机械能
自主探究
火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能,供生产和生活用。用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后,这些能量无法再变回能源。
化学能
机械能
内能
电能
光能
1.能量的转移具有方向性
炭火的温度高,热量从炭火转移到小狗的身上,不能从小狗身上转移到炭火上。
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在热传递的过程中,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体,不能相反。如果要使热量从低温物体转移到高温物体,就需要消耗其他形式的能量。
例如:电冰箱就需要消耗电能。
汽车制动时,由于摩擦,动能转化成了轮胎、地面和空气的内能,这些消耗的能量不能再自动地用来驱动汽车。
2.能量的转化具有方向性
能量的转化、能量的转移,都是有方向性的。人们是在能量的转化和转移的过程中利用能量。
能源的利用是有条件的,我们所能利用的能源是有限的,所以需要节约能源
化石能源通过燃烧转化为内能,相当一部分内能没有被有效利用。
二、能源消耗对环境的影响
汽车尾气造成空气污染和城市热岛效应。
燃料燃烧产生的大量二氧化碳,加剧了地球的温室效应。
温室效应
污染排放
温室效应
化石燃料燃烧还生成二氧化硫、氮氧化物、粉尘和一氧化碳等有害物质。
人类在消耗各种能源时对环境的破坏
石油、天然气 煤 水力发电 核能 柴薪
空气污染
废物
有害辐射
水土流失
1.提高能源的利用率,减少在能源使用中对环境的破坏。
自2012年6月1日起,北京的机动车燃油进行了最新一轮的升级,升级后的燃油更加环保,可以改善大气质量。
三、能源与可持续发展
可再生能源:
太阳能、风能、水能等可以在自然界里源源不断地得到 。
2.发展新的理想能源
不可再生能源:
化石能源、核能等能源会越用越少。
3.未来理想能源应具备的特征
必须足够丰富,可以保证长期使用;
必须足够便宜,可以保证多数人用的起;
相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用;
必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境。
能源与可持续发展
能量转移和能量转化的方向性
能源消耗对环境的影响
能源与可持续发展
能源危机
保护环境
不可再生能源和可再生能源
未来的理想能源应具备的特征
课 堂 小 结
1 .能量的转化和转移都是有________的,例如在热传递过程中,内能只可以从________物体转移到____________,不能相反,否则就会引起其他的变化,消耗别的________。
2 .关于能量和能源的利用,以下说法正确的是( )
A .核电站是利用化学能来发电的
B .水能、风能和化石能源均是可再生能源
C .太阳能电池是把太阳能转化为内能的装置
D .电能可以使电灯发光,同时产生内能,而这些内能无法自动转化为电能
D
高温
方向性
低温物体
能量
课 堂 练 习
3 .在下列有关能或能源的讨论中,你认为错误的是( )
A .人类社会面临能源危机,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,但我们可以开发新的能源
D .太阳能、风能、水力、地热能、潮汐能等是取之不尽的
4.近年来我国沿海地区利用潮汐现象建成了潮汐发电站,其原理就是利用海水的流动来推动发电机工作,从能量转化的角度,潮汐发电是将( )
A .海水的机械能转化成电能 B .海水的化学能转化成电能
C .电能转化成海水的势能