4.2　能源及其利用第2课时课件—2023-2024学年浙教版科学九年级下册

情境导入 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。 1 第4章 可持续发展 第2节 能源及其利用 第2课时 新能源 合理利用和开发能源 自主学习 1.认识新能源，能简要说明几种新能源的开发利用情况。 2.认识能源的合理利用和开发与可持续发展战略的关系。 新能源 合理利用和开发能源 3 一、新能源 1.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，其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，实际上就是开采上亿年前地球所接收的太阳能。 4 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。 发展农业 晒衣物 取暖 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。 太阳能供电的卫星 便携式太阳能电源 人们利用太阳能提供生活所需要的热水 位于青海格尔木的 太阳能光伏电站 读图思考 1.从图中可以看出，我国太阳能的分布有什么规律？ 我国太阳能大致由东南沿海向西北内陆递增，西多东少。这是由于西部地势高，大气清洁，晴天多，日照时间长，而东部地区阴雨天气的时间长。 读图思考 2.我国哪些地区具有太阳能资源的优势？ 我国太阳能最丰富的地区是青藏地区，具有利用太阳能的优势，西藏的拉萨有“日光城” 之称，其次是西北地区。 读图思考 3.在你的家乡，人们是怎样利用太阳能的？ 有太阳能热水器、太阳能路灯、太阳能灶、太阳能发电等。 太阳能灶 我国大部分地区纬度较低，太阳光照强，太阳能资源丰富。尤其是西北地区和广大农村，开发利用太阳能解决能源不足的问题大有可为。 尽管太阳能是一种取之不尽、用之不竭、不会污染环境的能源，但由于太阳能存在明显的分散性、间断性等特征，这对人们大规模利用太阳能提出了挑战。 核能包括裂变能和聚变能两种类型。 2.核能 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存的存在，限制了这类核电站的进一步发展。 秦山核电站 聚变能是指较轻的原子核聚合成较重的原子核而释放出的能量，如氢的同位素氘和氚聚合成氦核会释放出巨大能量。 氘在海水中有极其丰富的蕴 藏量，1升海水中所含的氘产生的 聚变能相当于300升汽油燃烧所释 放出的能量。海水中氘的储藏量可供人类使用几十亿年。 由于聚变的废料是氦，聚变能就变得更清洁、安全。 这就是世界各国尤其是发达国家不遗余力地研究聚变能的原因。 聚变能 延伸阅读 核聚变释放出的聚变能是宇宙空间所有恒星（包括太阳）释放的光和热的源泉。太阳内部氢原子核在超高温下发生核聚变，释放出巨大的核能。这些能量再从太阳核心向外扩展到太阳表面，然后，大部分太阳能以光和热的形式向四周辐射出去。 太阳每秒钟释放出约为3.8×1026焦的能量 聚变能 延伸阅读 人类早在20世纪50年代就实现了核聚变——氢弹，但这样的核聚变过程是不可控制的。人类要和平利用核聚变产生的能量，就需要对核聚变过程进行控制，即实现受控核聚变。受控核聚变能够为人类提供几乎取之不尽的理想清洁能源。这一直是人类半个多世纪以来追求的梦想，它承载了人类未来新能源的希望。 目前，为解决人类未来能源问题而开展的重大国际合作计划——“国际热核聚变实验堆计划”，其目标是建造可实现大规模聚变反应的聚变实验堆，验证和平利用聚变能的科学和技术可行性，并将在21世纪中叶实现利用聚变能发电，造福人类。该计划的七个成员是欧盟、中国、韩国、俄罗斯、日本、印度和美国，覆盖的人口接近全球的一半。 3.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。 落潮 涨潮 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。 潮汐电站 风