5.1 认识能源 （培优教学课件）科学新教材浙教版九年级上册

九年级上册•浙教版 第1节 认识能源 第 5 章 能源及其利用 1 导入新课 生活和生产都离不开能源：烧饭用燃气，出行靠汽油，照明通信靠电能。 能源从哪里来？哪些能循环再生，哪些用一点就少一点？ 学习目标 科学观念 举例说出能源、能源的分类标准，能区分一次能源与二次能源、可再生能源与不可再生能源。 科学思维 通过比较不同类别能源的特点，归纳能源分类的依据，建立对能源体系的整体认识。 探究实践 通过调查家庭和学校常用能源的使用情况，了解能源在生产生活中的重要作用。 态度责任 认识能源与人类生活、社会发展的密切关系，树立节约能源、合理利用能源的意识。 重点难点 重点 1.能源的概念与常见能源的种类。 2.一次能源与二次能源、可再生能源与不可再生能源的区分。 难点 两次分类标准（获取方式、能否循环再生）的区分与运用；结合实例判断能源的类别。 1. 能源的分类 2. 不可再生能源 3. 可再生能源 4. 能源与社会发展 5. 课堂总结 6. 练习与应用 学习内容 一、能源的分类 第1节 认识能源 6 一、能源的分类 煤的开采 一、能源的分类 水力发电 一、能源的分类 石油的开采 一、能源的分类 植物光合作用 一、能源的分类 能源的概念：可以提供能的资源称为能源。 能源的种类：能源的种类有很多。在人们的生产和生活中用到的能源有化石能源 (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。 一、能源的分类 按能源获取方式的不同 一次能源：可以直接从自然界获取的能源。如化石能源、太阳能、风能、地热能、核能和潮汐能等。 二次能源：无法从自然界直接获取，而是通过消耗一次能源才能得到的能源。如电能、煤气、汽油、柴油、沼气等。 12 一、能源的分类 按能源能否循环使用 不可再生能源：在自然界中蕴藏量有限，消耗后在短期内无法生成，会逐渐枯竭的能源。如化石能源、核能等。 可再生能源：在自然界中可以循环再生，源源不断地得到补充的能源。如太阳能、水能、风能、潮汐能、生物质能等。 13 【例1】 现在人类利用的主要能源中，如煤、石油。天然气以及水力、风力等，从本质上看，它们实际上都来自于（　　） A．太阳能 B．机械能 C．热能 D．潮汐能 A 一、能源的分类 14 【答案】A 【解答】解： A、煤、石油、天然气是地质历史时期生物固定并积累下来的太阳能，故A符合题意； B、机械能是能量的一种表现形式，并非各类能源的来源，故B不符合题意； C、热能是能量的表现形式，太阳向外辐射的能量包含光能与热能，但“热能”只是太阳能的一部分，不能作为这些能源的根本来源，故C不符合题意； D、潮汐能是月球、太阳对地球的引力引发海水涨落形成的能量，和煤、石油、水力、风力没有关联，故D不符合题意。 故选：A。 一、能源的分类 15 二、不可再生能源 第1节 认识能源 16 二、不可再生能源 化石能源：煤、石油、天然气等都是千百万年前古代动植物死亡后，埋藏在地下经过漫长的地质年代形成的，通常称为化石能源。它们是当今世界使用最多的一次能源。 二、不可再生能源 煤的形成 18 二、不可再生能源 煤 二、不可再生能源 石油和天然气的形成 20 二、不可再生能源 石油、天然气 二、不可再生能源 火力发电 工作过程： 化石燃料燃烧，释放内能加热水生成高温高压水蒸气水蒸气推动涡轮机的风叶转动 带动发电机发电 22 二、不可再生能源 火力发电 能量转化： 化学能 内能 机械能 电能 23 二、不可再生能源 核燃料 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核燃料的裂变能来发电的。 类型 含义 对环境的影响 利用举例 裂变能 较重的原子核分裂成两个或多个较轻原子核而释放出能量 原子核裂变时会产生放射性较强的核废料 核电站 聚变能 较轻的原子核聚合成较重的原子核而释放出能量 聚变能更清洁、安全 氢的同位素氘和氚聚合成氦核会释放出巨大能量 【例2】 下列关于化石燃料的说法，错误的是（　　） A．沼气属于化石燃料 B．天然气的主要成分是甲烷 C．大量使用化石燃料会加剧温室效应 D．化石能源均属于不可再生能源 A 二、不可再生能源 25 【答案】A 【解答】解：A.沼气是有机物经微生物发酵产生的可再生能源，不属于化石燃料，故A符合题意。 B.天然气的主要成分就是甲烷，故B不符合题意。 C.化石燃料燃烧会排放大量温室气体二氧化碳，大量使用会加剧温室效应，故C不符合题意。 D.化石能源形成周期极长，短时间无法自然再生，属于不可再生能源，故D不符合题意。 故选：A。 二、不可再生能源 26 三、可再生能源 第1节 认识能源 27 三、可再生能源 太阳能概况： ①能的来源：太阳内部的核聚变能。 ②能的规模：每秒辐射到地球上的能大约相当于 600 万吨标准煤燃烧释放的能。 ③能源本质：化石能源实质是上亿年前储存的太阳能。 太阳能 28 太阳能价值 ①可再生、清洁无污染。 ②开发潜力巨大，是未来能源发展的重要方向。 29 三、可再生能源 概况 水能是最传统的可再生的清洁能源。 水力发电 水力发电是利用河流、湖泊等高处的水往低处流动时，将水的重力势能转化成水轮机的动能，再推动发电机产生电能。 优缺点 需要人工修筑大坝、引水管涵等，因此工程投资大、建设周期长，但水力发电效率高，成本低。 水能 30 概况 风能是一种天然的可再生能源。空气流动速度越快，风能就越大。 风力发电 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。 优点 风力发电无污染，很少占用土地资源，是一种比较廉价的发电方式。 风能 三、可再生能源 31 概况 海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能。潮汐能是可再生的一次能源，涨潮时，水的动能→重力势能。落潮时，水的重力势能→动能。 潮汐发电 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。能量转化为水的机械能→水轮机的机械能→电能。 潮汐能 三、可再生能源 32 生物质能 三、可再生能源 概念：由生物体产生的能称为生物质能。 本质：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。 33 生物质能 三、可再生能源 来源：主要来自柴薪、人畜粪便、城市生活垃圾、绿色植物等。 生物质能的利用：通过生物质能热分解技术，可以制取人造石油、生物炭和可燃气体，使生物质能得到充分利用。 34 【例3】 人类生活、生产、学习、研究都离不开能源的消耗，由于人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长。下列能源中既属于一次能源又属于可再生能源的是（　　） A．太阳能 B．水煤气 C．天然气 D．核能 A 三、可再生能源 35 【答案】A 【解答】解：A、太阳能是直接从自然界获取的能源，属于一次能源；属于可再生能源；故选项正确。 B、水煤气由从自然界获取的煤加工而成，属于二次能源；故选项错误。 C、天然气是直接从自然界获取的能源，属于一次能源；不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；故选项错误。 D、核能是通过核反应从原子核释放的能量，不是其它能源转换而来，属于一次能源；核燃料是矿产资源，使用后不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；故选项错误。 故选：A。 三、可再生能源 36 四、能源与社会发展 第1节 认识能源 37 四、能源与社会发展 探索活动 搜寻有关可再生能源的网站，选取其中一种你感兴趣的能源，了解该能源的特点与目前的发展情况，并尝试整理出其优缺点。 搜寻目前我国适合使用此能源的地方在哪里，并说明理由。 38 能源利用的历程 柴薪时期 四、能源与社会发展 39 能源利用的历程 化石能源时期 四、能源与社会发展 能源利用的历程 多能源结构时期 四、能源与社会发展 41 四、能源与社会发展 化石能源的综合利用 煤、石油和天然气在工业生产和人们的生活中消耗量很大，是目前人类利用的主要能源。化石能源是不可再生能源，在自然界的蕴藏量是有限的 ，煤和石油在使用过程中对环境造成比较严重的污染 42 四、能源与社会发展 化石能源的综合利用 43 【例1】石油与煤炭的开采会加剧气候危机。为应对当前环境形势，应大力开发（　　） A．石油、天然气、太阳能 B．天然气、煤炭、核能 C．太阳能、潮汐能、核能 D．煤炭、氢能、太阳能 C 四、能源与社会发展 44 【答案】C 【解答】解：A．石油、天然气：属于化石燃料，燃烧会释放大量二氧化碳等温室气体，加剧气候危机，不符合应对环境形势的需求。太阳能：是清洁能源，可大力开发，故A不符合题意。 B．天然气、煤炭：均为化石燃料，开采和使用会加剧温室效应，不符合应对气候危机的方向。核能：属于低碳能源，可作为过渡能源开发，但存在核废料处理等潜在风险，故B不符合要求。 C．太阳能、潮汐能：均为可再生清洁能源，几乎不产生温室气体，是应对气候危机的理想选择，可大力开发。核能：属于低碳能源，在保障核安全和妥善处理核废料的前提下可大力发展，故C符合题意。 D．煤炭：是高污染化石燃料，燃烧释放大量温室气体和污染物，加剧气候危机，应逐步减少使用。氢能、太阳能：属于清洁能源，可大力开发，故D不符合题意。 故选：C。 四、能源与社会发展 45 五、课堂总结 第1节 认识能源 46 五、课堂总结 六、练习与应用 第1节 认识能源 生活燃料经历了“木材→煤炭→液化石油气→天然气”的变迁。下列关于生活燃料的说法错误的是（　　） A．添加的燃料越多，燃烧越充分 B．燃料燃烧时化学能转化为热能 C．燃料中的碳元素完全燃烧时生成CO2 D．燃料的变迁体现能源利用从低效污染向高效清洁升级 A 六、练习与应用 49 【答案】A 【解答】解：A、添加燃料越多，若氧气不足，燃烧反而不充分，使燃料充分燃烧的措施有增大氧气的浓度或增大可燃物与氧气的接触面积，故A说法错误； B、燃料燃烧时化学能转化为热能，故B说法正确； C、由质量守恒定律可知，燃料中的碳元素完全燃烧时生成CO2，故C说法正确； D、燃料的变迁体现能源利用从低效污染向高效清洁升级，故D说法正确。 故选：A。 六、练习与应用 50 2. 海洋能是一种新型的清洁能源，主要包括潮汐能、波浪能、海水温差能、盐差能、海流能。下列关于潮汐能的描述，正确的是（　　） A．潮汐能来源于太阳辐射 B．不同地区的潮汐能是相同的 C．潮汐能是一种没有污染、不受洪水或枯水影响的可再生能源 D．潮汐是一种海平面不定期变化的现象 C 六、练习与应用 51 【答案】C 【解答】解：潮汐能是从海水面昼夜间的涨落中获得的能量。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。世界上潮差的较大值约为13-15m,但一般说来，平均潮差在3m以上就有实际应用价值。潮汐是一种海平面周期性变化现象，潮汐能是因地而异的，不同的地区常常有不同的潮汐系统。所以潮汐能是一种不消耗燃料、没有污染、受洪水或枯水影响、用之不竭的再生能源。 故选：C。 六、练习与应用 52 3. 我国“双碳”目标推动能源结构转型，从传统化石能源向清洁能源迈进。下列有关能源与化学的说法错误的是（　　） A．煤、石油、天然气均含碳元素，属于化石能源 B．氢气燃烧产物为水，是理想的清洁高能燃料 C．太阳能、风能、核能的开发利用有助于实现碳中和 D．利用石油中各成分的沸点不同来生产汽油，属于化学变化 D 六、练习与应用 53 【答案】D 【解答】解：A、煤、石油、天然气都是含碳的燃料，属于化石能源，正确但不符合题意，故选项错误； B、氢气燃烧的产物只有水，放出大量的热，无污染，因此是理想的清洁高能燃料，正确但不符合题意，故选项错误； C、开发太阳能、风能、核能、氢能等新能源，可以减少化石燃料的使用，减少空气污染物、二氧化碳的排放，有助于实现碳中和，正确但不符合题意，故选项错误； D、石油分馏是利用各成分沸点不同分离物质，过程中没有新物质生成，属于物理变化，属于化学变化错误，错误符合题意，故选项正确； 故选：D。 六、练习与应用 54 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $