22.4 能源与可持续发展 课件 2023-2024学年人教版物理九年级全一册

能源与可持续发展 讨论: 能量既然是守恒的,那地球上的能量就不会减少了,为什么我们还常说要节约能源呢? 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,不能从低温物体转移到高温物体.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. 探索新知 一、能量转移和能量转化的方向性 例如 电冰箱就需 要消耗电能. 3 热现象的能量转化过程是有方向性、不可逆的,消耗掉的内能被收集起来再利用. 同样,汽车制动时,由于摩擦,动能转化成轮胎、地面和空气的内能,这些消耗的内能不能再自动地被用来驱动汽车. 汽车散失的热不能收集起来 能量的转化、能量的转移,都是有方向性的.我们是在能量的转化或转移过程中利用能量的. 4 二、能源与环境 1.能源开发和利用对环境的影响 能源的开发和利用同时也造成了环境污染与生态破坏. 化石能源燃烧产生大量CO2和烟尘,污染空气. 5 导致温室效应,全球变暖,危害生态平衡. 汽车排放尾气和各种工业废气危害人们的身体健康. 煤、石油、天然气等燃料往往含有杂质,燃烧生成的气体中含有二氧化硫等有害物质.燃烧时的高温还会促使氮氧化物的生成,不完全燃烧能产生粉尘和一氧化碳.产生的酸性气体最终会形成酸雨,导致水、土壤酸化,对植物、建筑物等造成伤害. 6 经历了60年,德国的这座石雕像已经彻底被酸雨毁坏了. 被酸雨严重腐蚀的汉白玉石柱 比如: 7 被酸雨腐蚀的植物 被酸雨腐蚀的土壤导致土壤酸化 8 一座1.0 107kW的燃煤电厂,每年燃煤约3.5 106t,向大气排放二氧化碳、二氧化硫、微尘及其他致病的有害物质可达1.09 106t.“余热”还会引起热污染. 9 因此,未来能源的发展方向: 1、数量足够丰富,可以保证长期使用; 2、价格足够便宜,可以保证多数人用得起; 3、相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用; 4、必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境. 2.未来能源的发展方向 世界人口急剧增加,能源的消耗持续增长,环境问题日益严重,并日益引起人们的重视。 10 想想议议 石油和天然气 煤 水力发电 核能 柴薪 空气污染 废物 有害辐射 水土流失和沙漠化(破坏生态平衡) 在耗用各种能源时,对环境是否会造成破坏呢?在下表中,用“√”表示大量耗用该类能源对环境会有明显破坏,用“ ”表示对环境不会造成明显破坏. √ √ √ √ √ √ √ √ 能源种类 产生的 环境问题 11 可再生能源:是能够不断得到补充以供使用的一次能源。太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能、海洋能和地热能等. 按对能源利用的长短可分为: 不可再生能源:是须经地质年代(亿万年)才能形成而短期内无法再生的一次能源.包括煤、石油、天然气、核燃料等. 三、新能源的开发和利用 1.能源的分类: 12 新能源:是目前尚未广泛利用而正在积极研究以便推广利用的一次能源. 根据能源使用的类型可分为: 常规能源:在现有经济和技术条件下,已经大规模生产和广泛使用的能源,如煤碳、石油、天然气、水能和核裂变能等. 13 2.能源的利用要可持续发展,既要满足当代人的需要,又要考虑后人的需求. (1)提高能源的利用率,减少在能源使用中对环境的破坏. (2)发展新的理想能源. 14 (1)太阳能 长期以来,人们就一直在努力研究利用太阳能. 太阳能和石油、煤炭等矿物燃料不同,不会导致温室效应和全球性气候变化,也不会造成环境污染. 正因为如此,太阳能的利用受到许多国家的重视,扩大太阳能的应用领域。在某些领域,太阳能的利用已进入实用阶段. 3.各种新能源的开发和利用 15 (2)地热能 地球内部非常热,其地心温度大约为4000 ,热能持续不断地在流向地面,从地表辐射出去并消失在太空中.这一表面的平均热能量值为82毫瓦/米2,如果地球的表面积为5.1 1014米2,那么,这种连续不断的热流失率大约为42兆兆瓦(热). 16 (4)其他能源的开发利用 风能、海洋能、生物质能、氢能等。 (3)核能 核能的利用分两大类,即核裂变和核聚变.它们都能放出巨大能量.1千克铀-235相当于2500吨煤,1千克氘相当于1万吨煤. 17 1、环境保护、开发新能源是未来能源利用的主旋律。下列做法中最利于环保的是( ) A.开发太阳能取代煤、天然气等能源 B.用天然气代替煤和石油 C.用核能代替水力发电 D.废电池与其他废品一起填埋 A 课堂练习 18 2、“低碳生活”是指减少能源消耗、节约资源,从而降低二氧化碳排放,保护环境,“低碳生活”让我们生活更美好。下列符合“低碳生活”这一主题的做法是( ) A.用一次性塑料袋代替布袋购物 B.使用一次性筷子,讲究公共卫生 C.大力发展风力发电,减少火力发电 D.增加私家车用量,提高生活质量 C 19 3.近年来,我国沿海地区利用潮汐现象建成了潮汐