1、第第2 2節(jié)節(jié) 能源的開發(fā)和利用能源的開發(fā)和利用燧人氏鉆木取火燧人氏鉆木取火 情境引入情境引入 指產(chǎn)生能量供人類使用的物質(zhì)資源。（如指產(chǎn)生能量供人類使用的物質(zhì)資源。（如煤炭、石油、天然氣等，它們?nèi)紵a(chǎn)生能煤炭、石油、天然氣等，它們?nèi)紵a(chǎn)生能量，因此它們是能源。）量，因此它們是能源。） 能量：能量： 物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f這個物體具物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個物體具有能量。（如機械能，內(nèi)能，電能等。）有能量。（如機械能，內(nèi)能，電能等。） 能源：能源： 一、能源與社會一、能源與社會 新知探究新知探究人類從人類從鉆木取鉆木取火學(xué)會火學(xué)會了利用了利用柴薪為柴薪為主要能主要能源源人類利用能源的歷史

2、人類利用能源的歷史18世紀末，蒸汽機的發(fā)明引起了資本主義國家的工業(yè)世紀末，蒸汽機的發(fā)明引起了資本主義國家的工業(yè)革命，煤炭成為了這場工業(yè)革命的動力基礎(chǔ)，工廠、革命，煤炭成為了這場工業(yè)革命的動力基礎(chǔ)，工廠、船舶、火車等都離不開它。船舶、火車等都離不開它。耗油的交通工具耗油的交通工具中國最大的風(fēng)力發(fā)電場中國最大的風(fēng)力發(fā)電場太陽能熱水器太陽能熱水器日本大阪核電站日本大阪核電站氫能汽車的結(jié)構(gòu)圖氫能汽車的結(jié)構(gòu)圖柴薪時期柴薪時期煤炭時期煤炭時期石油時期石油時期第一次第一次第二次第二次第三次第三次以柴薪為能源以柴薪為能源 以煤為能源以煤為能源 以石油為能源以石油為能源一萬年一萬年二百年二百年幾十年幾十年第四次

3、第四次多元化時期多元化時期以鈾等為能源以鈾等為能源現(xiàn)在現(xiàn)在1、能源以、能源以是否能直接是否能直接使用來劃分：使用來劃分：一次能源：可以直接從自然界取來使用的能源。如煤炭、石一次能源：可以直接從自然界取來使用的能源。如煤炭、石油、天然氣油、天然氣二次能源：經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換而來的能源。如電能、汽油、酒精二次能源：經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換而來的能源。如電能、汽油、酒精 （二次能源的（二次能源的“驕子驕子”電能電能）2、能源以、能源以是否能循環(huán)再生是否能循環(huán)再生來劃分：來劃分：不可再生能源：不可再生能源：可再生能源：可再生能源：一旦被消耗，是不能再增加的能源。如煤炭、一旦被消耗，是不能再增加的能源。如煤炭、石油石油

4、、天然氣，由古代生物在長期地質(zhì)變遷、天然氣，由古代生物在長期地質(zhì)變遷中形成的。中形成的。不會隨開發(fā)利用而日益減少的能源。如太陽能、不會隨開發(fā)利用而日益減少的能源。如太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、潮汐能，這類水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、潮汐能，這類能源可以在自然界里源源不斷地得到。能源可以在自然界里源源不斷地得到。能源的分類能源的分類能源的大量應(yīng)用造成環(huán)境污染能源的大量應(yīng)用造成環(huán)境污染二、能源與環(huán)境二、能源與環(huán)境 1.1.溫室效應(yīng)溫室效應(yīng) 溫室效應(yīng)，又稱溫室效應(yīng)，又稱“花房效應(yīng)花房效應(yīng)”，是大氣保溫，是大氣保溫效應(yīng)的俗稱。大氣能使太陽短波輻射到達地面，效應(yīng)的俗稱。大氣能使太陽短波輻射到達地

5、面，但地表向外放出的長波熱輻射線卻被大氣吸收，但地表向外放出的長波熱輻射線卻被大氣吸收，這樣就使地表與低層大氣溫度升高，因其作用類這樣就使地表與低層大氣溫度升高，因其作用類似于栽培農(nóng)作物的溫室，故名溫室效應(yīng)。似于栽培農(nóng)作物的溫室，故名溫室效應(yīng)。為減少大氣中過多的二氧化碳，一方面需要人們盡量節(jié)約用為減少大氣中過多的二氧化碳，一方面需要人們盡量節(jié)約用電（因為發(fā)電燒煤），少開汽車；地球上可以吸收大量二氧電（因為發(fā)電燒煤），少開汽車；地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陸地上的森林，尤其是熱帶雨化碳的是海洋中的浮游生物和陸地上的森林，尤其是熱帶雨林。所以，另一方面我們要保護好森林和海洋，比

6、如不亂砍林。所以，另一方面我們要保護好森林和海洋，比如不亂砍濫伐森林，不讓海洋受到污染以保護浮游生物的生存。我們?yōu)E伐森林，不讓海洋受到污染以保護浮游生物的生存。我們還可以通過植樹造林，減少使用一次性方便木筷，節(jié)約紙張還可以通過植樹造林，減少使用一次性方便木筷，節(jié)約紙張（造紙用木材），不踐踏草坪等行動來保護綠色植物，使它（造紙用木材），不踐踏草坪等行動來保護綠色植物，使它們多吸收二氧化碳來幫助減緩溫室效應(yīng)。們多吸收二氧化碳來幫助減緩溫室效應(yīng)。減緩溫室效應(yīng)減緩溫室效應(yīng)酸雨酸雨 被大氣中存在的酸性氣體污染，被大氣中存在的酸性氣體污染，pH值小于值小于5.65的的降水叫酸雨。酸雨主要是因人為地向大氣中

7、排放大量降水叫酸雨。酸雨主要是因人為地向大氣中排放大量酸性物質(zhì)造成的。我國的酸雨主要是因大量燃燒含硫酸性物質(zhì)造成的。我國的酸雨主要是因大量燃燒含硫量高的煤而形成的，此外，各種機動車排放的尾氣也量高的煤而形成的，此外，各種機動車排放的尾氣也是形成酸雨的重要原因。近年來，我國一些地區(qū)已經(jīng)是形成酸雨的重要原因。近年來，我國一些地區(qū)已經(jīng)成為酸雨多發(fā)區(qū)，酸雨污染的范圍和程度已經(jīng)引起人成為酸雨多發(fā)區(qū)，酸雨污染的范圍和程度已經(jīng)引起人們的密切關(guān)注。們的密切關(guān)注。二、酸雨二、酸雨酸雨毀掉的森林和農(nóng)作物酸雨毀掉的森林和農(nóng)作物鉛塵污染鉛塵污染 空氣中鉛的含量增加，將導(dǎo)致兒童智商下降空氣中鉛的含量增加，將導(dǎo)致兒童智商

8、下降和成年人患高血壓、心臟病、中風(fēng)等惡性疾病。和成年人患高血壓、心臟病、中風(fēng)等惡性疾病。 隨著經(jīng)濟和人口的增長，我國能源的需求也在增加。一次隨著經(jīng)濟和人口的增長，我國能源的需求也在增加。一次能源消費總量從能源消費總量從1980年的年的6.0275 億噸標準煤億噸標準煤,增加到增加到1996年年13.1557億噸標準煤。能源消費以煤炭為主，煤炭的消費量從億噸標準煤。能源消費以煤炭為主，煤炭的消費量從1980年的年的6.1億噸，增加到億噸，增加到1996年的年的13.88億噸，增加了近億噸，增加了近1.27倍。倍。三、開發(fā)新能源三、開發(fā)新能源 國際能源機構(gòu)的統(tǒng)計，國際能源機構(gòu)的統(tǒng)計，地球上的石油、

9、天然氣、地球上的石油、天然氣、煤煤供人類開采的年限，分別只有供人類開采的年限，分別只有4040年、年、5050年和年和240240年年。現(xiàn)在世界能源消耗中現(xiàn)在世界能源消耗中90%90%以上是不可再生能源，其中以上是不可再生能源，其中石油約占石油約占 40 %40 %，煤約占，煤約占35 %35 %，天然氣約占，天然氣約占20 % 20 % 。想一想：根據(jù)我國能源的上述現(xiàn)狀，你認為我國可想一想：根據(jù)我國能源的上述現(xiàn)狀，你認為我國可能會出現(xiàn)能會出現(xiàn)“能源危機能源危機”嗎？面對能源危機，我們中嗎？面對能源危機，我們中學(xué)生應(yīng)該怎么做？學(xué)生應(yīng)該怎么做？閱讀與交流討論閱讀與交流討論 人類開發(fā)太陽能的意義和

10、價值在哪里？人類開發(fā)太陽能的意義和價值在哪里？ 太陽能是通過哪些渠道被地球上生命所吸收和利太陽能是通過哪些渠道被地球上生命所吸收和利用的？用的？ 目前人類利用太陽能的技術(shù)有哪些？目前人類利用太陽能的技術(shù)有哪些？ 太陽能的優(yōu)、缺點有哪些？太陽能的優(yōu)、缺點有哪些？太陽能太陽能永恒的動力之源永恒的動力之源2、地球吸收、利用太陽能的四個主要渠道、地球吸收、利用太陽能的四個主要渠道地球吸收、利用太陽能的四個主要渠道分別是什么？地球吸收、利用太陽能的四個主要渠道分別是什么？ 1、被植物微生物吸收、被植物微生物吸收 2、使大氣、水升騰循環(huán)、使大氣、水升騰循環(huán) 3、被海洋吸收、被海洋吸收 4、直接利用、直接利

11、用 3 3、直接利用太陽能的方式、直接利用太陽能的方式（1 1）太陽能）太陽能內(nèi)能內(nèi)能 A A、太陽能熱水器、太陽能熱水器（2 2）太陽能）太陽能電能電能 B B、太陽能發(fā)電的光伏電站、太陽能發(fā)電的光伏電站核能核能1 1、什么叫核能？、什么叫核能？2 2、釋放核能有哪兩種方式？、釋放核能有哪兩種方式？3 3、什么叫核裂變？鏈式反應(yīng)？、什么叫核裂變？鏈式反應(yīng)？4 4、核電站的工作原理？、核電站的工作原理？5 5、核電站的優(yōu)點有哪些？、核電站的優(yōu)點有哪些？（一）核能概念：（一）核能概念： 原子核內(nèi)部蘊藏的巨大能量，叫做原子核能，原子核內(nèi)部蘊藏的巨大能量，叫做原子核能，簡稱核能。簡稱核能。（二）釋放

12、核能的方式有兩種：（二）釋放核能的方式有兩種： 1. 1. 核裂變核裂變 2. 2. 核聚變核聚變那么，地球上的能源是否是無盡的呢？將火柴搭成左下圖所示結(jié)構(gòu)，點燃第一根火柴將火柴搭成左下圖所示結(jié)構(gòu)，點燃第一根火柴后，會發(fā)生什么？后，會發(fā)生什么？1鏈式反應(yīng)鏈式反應(yīng)用中子轟擊鈾用中子轟擊鈾235原子核，鈾核在分裂時，會釋原子核，鈾核在分裂時，會釋放出核能，同時還會產(chǎn)生幾個新的中子，這些中子會放出核能，同時還會產(chǎn)生幾個新的中子，這些中子會繼續(xù)轟擊其他鈾核。于是就導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變，繼續(xù)轟擊其他鈾核。于是就導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能，這就是裂變中的鏈式反應(yīng)。并釋放出大量核能，這就是裂

13、變中的鏈式反應(yīng)。動畫演示：鏈式反應(yīng)動畫演示：鏈式反應(yīng)原子彈爆炸的情況原子彈爆炸的情況不加控制的核裂變反應(yīng)不加控制的核裂變反應(yīng)原子彈爆炸原子彈爆炸和平利用核能和平利用核能核電站核電站 你知道嗎？你知道嗎？ 1Kg1Kg的鈾的鈾235235中，如果全部發(fā)生核裂變，釋放中，如果全部發(fā)生核裂變，釋放出來的能量相當(dāng)于出來的能量相當(dāng)于2500t2500t標準煤完全燃燒放出的能標準煤完全燃燒放出的能量。量。思考：在電站工作過程中，能是如何轉(zhuǎn)化的？思考：在電站工作過程中，能是如何轉(zhuǎn)化的？ 核能核能內(nèi)能內(nèi)能機械能機械能電能電能 將質(zhì)量較小的原子核結(jié)合起將質(zhì)量較小的原子核結(jié)合起來，也會釋放出巨大的核能。來，也會釋

14、放出巨大的核能。氘氘氚氚氦核氦核中子中子氘核與氚核在超高溫下結(jié)合形成氦核和一個中氘核與氚核在超高溫下結(jié)合形成氦核和一個中子，能釋放大量核能。這一過程就是聚變。子，能釋放大量核能。這一過程就是聚變。能量能量聚變聚變2 2、核聚變、核聚變熱核反應(yīng)熱核反應(yīng)氚核氚核氘核氘核氦核氦核一個中子一個中子（隨能量（隨能量釋放）釋放）核聚變核聚變熱核反應(yīng)熱核反應(yīng)氫彈氫彈根據(jù)核聚變的原理制成。威力比根據(jù)核聚變的原理制成。威力比原子彈還大。原子彈還大。其它形式的新能源其它形式的新能源三峽發(fā)電站三峽發(fā)電站水能水能風(fēng)能發(fā)電風(fēng)能發(fā)電潮汐發(fā)電潮汐發(fā)電原理：利用漲潮退潮的水位差來發(fā)電。原理：利用漲潮退潮的水位差來發(fā)電。西藏羊

15、八井地?zé)犭娬疚鞑匮虬司責(zé)犭娬?1 1火力發(fā)電廠靠燃燒煤發(fā)電，下列關(guān)于火火力發(fā)電廠靠燃燒煤發(fā)電，下列關(guān)于火力發(fā)電的說法正確的是（力發(fā)電的說法正確的是（ ）DA A煤是可再生能源煤是可再生能源B B利用電流的磁效應(yīng)發(fā)電利用電流的磁效應(yīng)發(fā)電C C發(fā)電時將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能發(fā)電時將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D D會造成環(huán)境污染會造成環(huán)境污染 隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)2 2 ( ( 多選多選 ) ) 為控制大氣污染，下列措施目前為控制大氣污染，下列措施目前可行的是可行的是( () )ABCABCA A盡量用天然氣代替煤作為城市居民生活燃料盡量用天然氣代替煤作為城市居民生活燃料B B開發(fā)和使用新能源開發(fā)和使用新能源C C改進消

16、煙和除塵裝置，提高其性能改進消煙和除塵裝置，提高其性能D D禁止使用石油資源禁止使用石油資源A A煤煤C C木柴木柴 B B氫氫D D石油石油3 3為防止環(huán)境污染和溫室效應(yīng)的加劇，下列燃料最為防止環(huán)境污染和溫室效應(yīng)的加劇，下列燃料最理想的理想的B B是是( ( ）4.4.用氘核和氚核結(jié)合成的新的原子核時產(chǎn)生的核用氘核和氚核結(jié)合成的新的原子核時產(chǎn)生的核反應(yīng)是（反應(yīng)是（ ）A.A.分解反應(yīng)分解反應(yīng) B.B.鏈式反應(yīng)鏈式反應(yīng) C.C.裂變裂變 D.D.熱核反應(yīng)熱核反應(yīng)A A5.5.關(guān)于核電站里能量的轉(zhuǎn)化過程，說法正關(guān)于核電站里能量的轉(zhuǎn)化過程，說法正 確的是（確的是（ ）A.A.原子核能原子核能 核能核能 電能電能B.B.原子核能原子核能 內(nèi)能內(nèi)能C.C.原子核能原子核能 內(nèi)能內(nèi)能 機械能機械能 電能電能D.D.原子核能原子核能 內(nèi)能內(nèi)能 電能電能C