内容正文:
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第二十章 能源与能量守恒定律
20.2 开发新能源
太阳能 核能 其他新能源
课后作业
逐点
导讲练
课堂小结
当堂检测
目前,世界能源消耗中90%以上是不可再生能源,不可再生能源到本世纪末,除煤炭外都将开采殆尽,“能源危机” 之说绝不是危言耸听!
为应对日益逼近的能源危机,世界各国越来越重视能源的开发和节能,并在努力开发包括太阳能和核能在内的新能源。
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知识点
太阳能
一、太阳能——永恒的动力之源
太阳是一个巨大的能源,它送到地球的光功率达
1.7×1014kW 。现在全社会的总能耗约1.3×1010kW ,
全世界发电装机容量不到4×109kW ,地球上所有石
油资源相应的能量,只相当于太阳一天半时间内供应
给地球的光能。况且太阳的寿命至少是50亿年,对人
类而言,太阳能是取之不尽用之不竭的。
地球吸收、利用太阳能的四种渠道
1. 被植物、微生物吸收
太阳能 生物能
光合作用
2. 使大气、水升腾循环
太阳能→机械能
3. 被海洋吸收
太阳能→内能
4. 直接利用
活动:怎样直接利用太阳能
(1)太阳能→内能
(2)太阳能→电能
太阳能发电站
(3)太阳能→化学能
太阳能小汽车
每年太阳辐射到我国960万平方公里土地上的能量,
相当于1.7万亿吨标准煤。
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光
能转化成电能的装置。
应用:人造卫星、太空望远镜、太空站等电力的来源。
太阳能电池
薄膜太阳能电池
航天器上的太阳能电板
太阳能的优点和缺点
1. 太阳能的优点:
①十分巨大; ②供应时间长久;
③分布广阔,获取方便;
④安全、清洁、无污染。
2. 太阳能的缺点:
①太分散;
②受季节、天气和地理环境影响较大;
③能量转换效率低。
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【例1】关于太阳能的下列说法中,不正确的是( )
A.太阳能分布广阔,获取比较方便
B.太阳能安全、清洁,利用太阳能不会给环境带来污染
C.太阳能是可供人类利用的一种新能源,但无法被人类直接利用
D.对于人类来说,太阳能几乎是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
(来自《点拨》)
C
太阳能是一种清洁、无污染、可再生能源,它取之不
尽、用之不竭,是一种新能源,可以被人类直接利用。
下列关于太阳能的各种说法中,不正确的是( )
A.太阳能是一次能源且属于可再生能源
B.太阳是远古就存在的,所以它并不是新能源
C.太阳能是一种无污染的清洁能源
D.太阳能分布广阔,几乎是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
(来自《典中点》)
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利用太阳能的方式之一是用太阳能电池把________能转化成________能;另一种方式是用集热器加热。从改变物体内能的途径来看,太阳能热水器是通过________来增加水的内能,一台太阳能热水器储有300 kg的水,若水温从20 ℃升到70 ℃,这些水吸收了________J热量。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(来自《典中点》)
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知识点
核能
二、核能—造福人类的“神火”
(一)核能概念:
原子核内部蕴藏的巨大能量,叫做原子核能,简称核
能。原子核是可以改变的,而且在有些改变过程中会
释放出巨大的能量。
(二)释放核能的方式:
1.重原子核的裂变(重核裂变)
2.轻原子核的聚变(轻核聚变)
1. 核裂变——链式反应
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核裂变——较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种
核反应,裂变时会释放出巨大的能量。
链式反应示意图
不加控制的核裂变反应——原子弹爆炸
我国第一颗原子弹爆炸时形成的蘑菇云
核能的和平利用――核电站
如果控制链式反应的速度,使核能缓慢的平稳的释
放出来,就能和平利用核能了。
能缓慢、平稳地释放核能的装置叫核反应堆。
核电站工作流程示意图
反应堆放出的核能转化为高温蒸汽的内能,再通过汽
轮发电机转化为电能。
核能→内能→机械能→电能
秦山一期核电站
大亚湾核电站
核电的优势与不足
核电的优势
(1)核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物
质,因此核能发电不会造成空气污染,不会产生加重地球温
室效应的二氧化碳;
(2) 核能发电所使用的是铀燃料,而全球铀的蕴藏量相
当丰富;
(3) 核燃料能量密度比化石燃料高几百万倍,故核能电
厂所使用的燃料体 积小,运输与储存都很方便,一座1000
百万瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料,一航次的飞机
就可以完成运送;
(4)核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核
能发电的成本受国际经济情势影响较小。
核电的缺点:
(1)核能电厂会产生放射性废料,虽然所占体积不
大,但因具有放射性,故必须慎重处理,且需面对较
大的政治困扰;
(2)核能发电厂