内容正文:
第1节 能源
第二十二章 能源与可持续发展
三峡水电站是世界上最大的水力发电站,它通过提高上游的水位增加水的势能,高水位的水向下流,使水轮机转动并带动发电机发电,从而向人们提供电能。
新课引入
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电能只是人类生活、生产活动中广为使用的能量的一种。人类生产、生活的一切活动都需要能量。这些能量是从哪里来的呢?
提高上游水位增加水的势能
高水位的水快速向下流推动水轮机转动
发电机在水轮机的带动下旋转发电
三峡水电站的发电原理
金属的冶炼、机器的运转、汽车和火车等交通工具的行驶都需要能量,生活中烧饭、取暖、照明等也需要能量。生产和生活中利用的这些能量,是通过不同的能源提供的。各种能源的广泛利用,极大地促进了人类文明的发展。
能够提供热、光、机械能和电能等各种形式的能量来源就叫能源。
汽油
水能
各种能源的广泛利用,极大地促进了人类文明的发展。
煤
新知讲解
能源的概念
一
钻木取火——人类最早的“技术革命”
蒸汽机的利用
——人类进入工业化社会
电能的利用——人类进入现代文明社会的标志
人类利用能源的历程
二
钻木取火——人类最早的“技术革命”
钻木取火在人类利用能量的历史上非常重要。从利用自然火到利用人工火的转变,结束了远古人类茹毛饮血的时代,开启了以柴薪作为主要能源的时代。相对于当时的人口和当时的生产力,柴薪是一种数量巨大、能够方便获取的能源。人类以柴薪为主要能源的时代,持续了近一万年。现在,柴薪仍是某些地区的重要生活能源。
蒸汽机的利用
——人类进入工业化社会
蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑。人类从此逐步以机械动力代替人力和畜力。我们今天使用的煤、石油、天然气,是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的,所以称为化石能源。蒸汽机的利用使人类的主要能源由柴薪逐渐转变为化石能源。
电能的利用——人类进入现代文明社会的标志
通过对电和磁的研究,物理学家们发现了电能,推动了人类社会进入电气时代。
电能不能从自然界直接获取,它通常是由其他形式的能转化而来的(比如火力、水力发电),最终还要转化为光能、内能、动能等其他形式的能,才能为人类所用。
电能的利用为人类带来了一个光明、灿烂的新世界。
煤、石油、天然气是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的,所以称为化石能源。这三种能源是当今世界一次能源的三大支柱。
煤
石油
天然气
像化石能源这样可以直接从自然界获取的能源称为一次能源。
风能、太阳能、地热能以及核能等均属于一次能源。
风能
太阳能
地热能
核能
能源的类型
三
由一次能源经过加工得到的能源称为二次能源。如电能等。
为什么很多地方要使用电能,而不直接使用一次能源呢?
电能方便输送和转化。
水力发电
风力发电
火力发电
常见的一次能源
煤、石油、天然气、风能、水能、地热能、核能等
常见的二次能源
电能等
按能源的来源分:一次能源和二次能源
生物质能、化石能源、核能、风能、太阳能、地热能、海洋能等等。
按提供能源的物质来分:
如果把全世界的能源消耗量折合成热值为2.93×107 J/kg的标准煤来计算,1950年为26 亿吨,1987年为110 多亿吨,2003年接近140 亿吨,2007年达到160 亿吨。
21世纪的能源趋势
四
我国能源消耗扇形图
世界能源消耗扇形图
思考:(1)能耗结构比的不合理,会带来什么样的问题?
(2)从我国的能源人均拥有量偏低中感悟到什么?
化石能源是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源,所以总有使用殆尽的一天。
而且在开采化石能源的过程中因意外而对环境的破坏也十分严重。所以开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围的重要课题。
20世纪40年代,科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆,拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。
物理学家发明了可以控制核能释放的装置——反应堆,拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕 。
核能发电中涉及的能量转化:核能——电能
核能的发现
1.随着社会的发展,能源需求越来越多,能源短缺成为阻碍社会发展的主要问题。在日常生活中我们都应该节约身边的能源,下列符合节约能源且安全的做法是( )
A.冬天门打开后未关好 B.白天尽量采用自然光
C.用煤气灶取暖 D.每次只洗一件衣服
2.永久性解决人类对能源需求的根本方法是( )
A.改进工艺,提高燃料的利用率. B.充分利用地球上的化石能源
C.尽可能减少能量的使用 D.依靠科学技术进步,不断开发新能源
B
D
当堂检测
3.关于能源的利用,下列说法中不正确的是 ( )
A.由于我国煤和石油的储量十分丰富,所以太阳能和核能的开发在我国并不重要
B.能源的利用过程,实质上是能的转化和转移过程
C.现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气
D.煤、石油和天然气的化学能归根结底来自于太阳能
A
什么是能源
21世纪的能源趋势
人类利用能源的历程
能源
课堂小结
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