4.2能源及其利用（讲义）-2023-2024学年九年级科学下册讲练课堂（浙教版）

浙教版九年级下册第四章第二节 能源及其利用 【知识点分析】 一.能源的种类 1.人们的生产和生活中涉及的能源有：化石能源(煤、石油、天然气)、太阳能、水能、风能、生物质能、地热能、核能和潮汐能等。 2.根据获取方式对能源分类： （1）一次能源：化石能源、太阳能、风能、地热能、核能和潮汐能等可以直接从自然界获取的能源，称为一次能源。 （2）二次能源：我们利用的电能，无法从自然界直接获取，而是通过一次能源的消耗才能得到，称为二次能源。 3.根据是否可以再生对能源分类： （1）不可再生能源：化石能源、核能等不可能在短时间内从自然界得到补充，它们属于不可再生能源。 （2）可再生能源：太阳能、水能、风能、生物质能等可以从自然界源源不断地得到，它们属于可再生能源。 4.新能源的类别：太阳能、水能、风能、生物质能、地热能、潮汐能和核能等。 二.化石能源 1.化石能源：煤、石油、天然气等都是千百万年前埋藏在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，通常称为化石能源。 2.煤：煤的主要成分是碳，它是由地球上古代的陆地植物在沼泽中大量沉积，经长期演变而成的。大约在距今几千万年至几亿年之间，地球上曾有过气候非常温暖湿润、植物非常茂盛的时期。后来，由于地壳运动，大批生长繁茂的植物被埋藏在地下，在缺氧的条件下，经过复杂的变化，逐步形成了煤。 3.石油：石油是埋藏在地下的一种可燃性液体能源，是由多种物质组成的混合物。我们平时使用的汽油、煤油和柴油等都是从石油中提炼出来的。石油的形成过程和煤相似，千百万年以前，低等生物遗骸大量沉积，随着沉积层的不断增加，导致温度和压力上升，经过漫长的地质年代这些有机物慢慢变成了石油。在石油的形成过程中，还释放出天然气。天然气是多种成分组成的混合气体燃料，其主要成分是甲烷。石油和天然气渗流到坚硬的岩石层，并在岩层下面集聚起来。世界上石油的贮量比煤少得多，分布也更不均衡。 三.新能源 1.能源需求量大的背景：随着人类社会的不断发展，人们对能源的需求量也在不断地增加。当今世界正从以化石能源为主的常规能源时期，向着以核能及可再生能源（太阳能、风能、水能、生物质能)为主的新能源时期过渡。 2.太阳能：太阳几乎是我们所使用的各种能量的源泉。在太阳向外辐射的能量中，只有二十二亿分之一传递到地球，其中又只有不到一半被地球接收。即使这样，地球上每年获得的太阳能仍然是十分巨大的。太阳每秒钟辐射到地球上的能量相当于600万吨标准煤燃烧释放出的能量。地球自形成以来就受到太阳的照射，在漫长的演化过程中所积累的太阳能是我们今天所用大部分能源的源泉。今天，我们开采化石能源来获取能量，实际上就是在开采上亿年前地球所接收的太阳能。 3.太阳能的利用：人类对太阳能的利用有着悠久的历史，人们很早以前就知道利用太阳能取暖、晒衣物、发展农业。随着科学技术的发展，人类找到了更多利用太阳能的方法和途径。例如，人们利用太阳能热水器加热水，利用太阳能灶做饭，利用光伏电池将太阳能直接转化成电能，建造太阳能电厂将太阳能转化为电能等。 4.核能：包括裂变能和聚变能两种类型。目前运行的核电站都是利用裂变能来发电的。由于原子核裂变时会产生放射性较强的核废料和公众对核能安全性的担心等因素的存在，限制了这类核电站的进一步发展。 5.潮汐能：海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中，汹涌而来的海水具有很大的动能，而随着海水水位的升高，就把海水的巨大动能转化为势能；在落潮的过程中，海水奔腾而去，水位逐渐降低，势能又转化为动能。潮汐发电就是利用海湾、河口等有利地形，建筑水坝，形成水库，大量蓄积海水，并利用安装在大坝中的水轮发电机进行发电。 6.风能：风具有能量，是一种天然能源。空气流动速度越快，风能就越大。风力发电就是利用风力推动叶轮转动，然后叶轮带动发电机转动产生电能。在风力发电场上安装多台大型风力发电机，并根据地形和主风向排列，共同向电网供电。 7.生物质能：生物质能是以化学能的形式储存在生物体中的太阳能，它来源于绿色植物的光合作用。地球上的植物进行光合作用所消耗的能量，占太阳照射到地球总辐射能量的02%。生物质能主要来自于柴薪、人畜粪便、城市生活垃圾、绿色植物等。 四.合理利用和开发能源 1.合理利用能源：节约能源与提升利用效率，开发新能源 2.提升能量利用效率：如循环利用家电和交通工具；购买能提高能源利用效率的新产品；在房屋上安装绝热材料、太阳能电池板或安装新型窗户来提高能源利用效率；发电厂使用可就近获取的替代型能源以减少对化石能源的依赖等。 3.开发新能源：在节约能源和提高能源利用效率的基础上，我们还需要开发新技术以拓展能源来源，且要逐步转向以利用核能及可再生能源（太阳能、风能、水能、生物质能)为主的新能源。 4.合理利用和开发能源的意义：能源的大量使用，极大地提高了人们的生活