能源與可持續(xù)發(fā)展44一個深刻的問題……能量究竟是什么？是一些顆粒物嗎？是原子分子構(gòu)成的嗎？你的認(rèn)識是……？能量是什么？沒有人問我，我倒清楚，有人問我，我想說明，便茫然不解了。2能量的形式種類豐富多用

動能、重力勢能、彈性勢能、電勢能、分內(nèi)能、化學(xué)能、核能、風(fēng)能……不同種類的能量可發(fā)生轉(zhuǎn)化

平拋運動：重力勢能轉(zhuǎn)化為動能

水電站：重力勢能轉(zhuǎn)化為電能能量可在兩物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移

高溫物體和低溫接觸，內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)移

兩小球碰撞，動能發(fā)生轉(zhuǎn)移3能量守恒定律：

能量既不會產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變.4能量既然守恒，為什么還大力倡導(dǎo)節(jié)約？節(jié)約的是什么？倡導(dǎo)節(jié)約有何意義？5一、能量轉(zhuǎn)化的方向性

家用電器消耗電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，散失到環(huán)境中去；燃燒過程將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；運動的物體由于摩擦停止，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這些內(nèi)能不能被收集重新利用。

能量雖然守恒，總量不會減少。但一些能量可以被人類利用，另一些卻不能再利用。6

自發(fā)進行的過程從有序向無序發(fā)生。機械能、電能等是有序度較高的能量，轉(zhuǎn)化成無序度較大的內(nèi)能.

分散在環(huán)境中的內(nèi)能不能被重新利用。這種轉(zhuǎn)化過程叫能量耗散.

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內(nèi)能的利用價值低于機械能、電能等能量的利用價值。內(nèi)能是一種低品質(zhì)的能量.能量耗散不會導(dǎo)致能量的減少，但會降低能量的品質(zhì)，使能量的利用價值降低。

能源和能量的含義不同，能量永遠不會減少，但能源會逐漸減少。

問題：能源是什么含義？與能量的含義有何不同？8“自然界中，能轉(zhuǎn)換成熱能、光能、電能和機械能等能量的資源.”—中國電力百科全書·綜合卷“能夠產(chǎn)生機械能、熱能、光能、電磁能、化學(xué)能等各種能量的自然資源.”

——現(xiàn)代經(jīng)濟詞典“能產(chǎn)生能量的物質(zhì)，如燃料、水力、風(fēng)力等.

”

——當(dāng)代漢語詞典“能源就是能的資源。蘊藏能量的自然資源即稱為能源.如煤、石油、畜力、水力等.習(xí)慣上將煤、油、氣、水力稱為四大能源.”—當(dāng)代科學(xué)學(xué)詞典9二、能源的分類與應(yīng)用能源10一次能源常規(guī)能源新能源再生能源：水力非再生能源：煤炭、石油、天然氣、核裂變?nèi)剂隙文茉矗弘娏Α⒔固俊⒚簹?、沼氣、蒸汽熱水；汽油、煤油、柴油、重油等石油制品；余熱、余能?再生能源：太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮芊窃偕茉矗汉司圩內(nèi)剂咸柲?/p>

太陽能是來自太陽內(nèi)部不斷進行的熱核反應(yīng)釋放的能量，是核聚變能：

4p→4He+2e++2ve+26.7MeV

太陽每秒釋放能量約4×1026J，質(zhì)量虧損達400多萬噸。太陽輻射到地球的能量每年可以達到1024J，約是全世界煤炭、石油和天然氣總含量的130倍。太陽能是綠色清潔能源，對環(huán)境的影響很小.11

太陽能電池原理基于光伏效應(yīng)——由于光照產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象，半導(dǎo)體材料的電子把陽光直接轉(zhuǎn)化為電能， 1954年4月25日，貝爾實驗室示范第一個實用的硅太陽能電池，效率約6%。

現(xiàn)在已經(jīng)可以建造效率超過40%的太陽能電池。太陽能電池的發(fā)展仍在持續(xù)進行，朝向降低成本、提升效率的目標(biāo)進行。12其他新能源13風(fēng)力發(fā)電核電站水電站生物質(zhì)能三、能源與社會發(fā)展柴薪時期原始社會驅(qū)趕野獸、取暖14

煤炭時期

石油時期

自工業(yè)革命，煤炭和石油成為人類主要能源?；茉?5石油開采地下煤炭

16溫室效應(yīng)冰川融化海平面上升環(huán)境問題

酸雨導(dǎo)致雕像損壞和樹木死亡17洛杉磯光化學(xué)煙霧事件

1943年美國洛杉磯市的250萬輛汽車每天燃燒掉1100噸汽油，汽油燃燒后產(chǎn)生的碳?xì)浠衔锏仍谔栕贤夤饩€照射下引起化學(xué)反應(yīng)，形成淺藍色煙霧，使該市大多市民患了眼紅、頭疼病。后來人們稱這種污染為光化學(xué)煙霧。 1955年和1970年洛杉磯又兩度發(fā)生光化學(xué)元素?zé)熿F事件，前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死，后者使全市四分之三的人患病。18倫敦?zé)熿F事件19

1952年12月5日至9日，倫敦上空受反氣旋影響，大量工廠生產(chǎn)和居民燃煤取暖排出的廢氣難以擴散，積聚在城市上空.倫敦被濃厚煙霧籠罩，交通癱瘓.

市民出現(xiàn)胸悶窒息等不適感，發(fā)病率和死亡率急劇增加。據(jù)統(tǒng)計，當(dāng)月因這場大煙霧而死的人多達4000人.切爾諾貝利核事故

1986年4月26日，烏克蘭切爾諾貝利核電廠的第四號反應(yīng)堆發(fā)生了爆炸。輻射塵涵蓋了大面積區(qū)域。釋放出的輻射線劑量是二戰(zhàn)時期爆炸于廣島的原子彈的400倍以上。日本福島核泄露事故

2011年3月，里氏9.0級地震導(dǎo)致核電站反應(yīng)堆發(fā)生核蒸汽泄漏。輻射性物質(zhì)進入大氣，通過風(fēng)傳播到中國大陸，中國臺灣，俄羅斯等一些地區(qū)。2021多國科學(xué)家利用更先進的氣候模型分析數(shù)據(jù)，認(rèn)為：全球氣溫將上升至少5℃，速度比預(yù)想中更快.課堂小結(jié)能量轉(zhuǎn)化的方向性

能量守恒定律

能量耗散、能量品質(zhì)能源的分類與應(yīng)用能源與社會發(fā)展

舉例說明什么是新能源；新能源相比于化石能源的優(yōu)勢22作業(yè)“練習(xí)與應(yīng)用”第3題、第4題、第5題23課堂練習(xí)某地區(qū)風(fēng)速為14m/s，空氣密度為ρ=1.3kg/m3.若通過橫截面積為400m2的風(fēng)能全部用于使風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)動，且風(fēng)能的20%轉(zhuǎn)化為電能，通過這個截面的風(fēng)的發(fā)電功率是多少?解：