能源與可持續(xù)發(fā)展【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道能源對(duì)人類的重要性，以及能源消耗給我們帶來(lái)的負(fù)面影響。2.從自我做起，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。

【基礎(chǔ)知識(shí)精講】世紀(jì)的能源趨勢(shì)世界是美好的，世界是生機(jī)盎然、欣欣向榮的。離開了能源，這一切都將成為無(wú)本之木、無(wú)源之火。自19世紀(jì)70年代的產(chǎn)業(yè)革命以來(lái)，化石能源的消費(fèi)急劇增大。初期主要以煤炭為主，進(jìn)入20世紀(jì)以后，特別是第二次世界大戰(zhàn)以來(lái)，石油以及天然氣的開采與消費(fèi)開始大幅度的增加，并以每年2億噸的速度持續(xù)增長(zhǎng)。雖然經(jīng)歷了本世紀(jì)70年代兩次石油危機(jī)，石油價(jià)格高漲，但石油的消費(fèi)量卻不見有絲毫減少的趨勢(shì)。對(duì)此，世界能源結(jié)構(gòu)不得不進(jìn)行相應(yīng)變化，核能、水力、地?zé)岬绕渌问降哪茉粗饾u被開發(fā)和利用。特別是在第二次世界大戰(zhàn)中開始被軍事所利用的原子核武器副產(chǎn)品的核能發(fā)電得到了和平利用之后，其規(guī)模不斷得到發(fā)展?，F(xiàn)在地球人口約60億，到21世紀(jì)中葉，預(yù)計(jì)將達(dá)到100億人。只從人口增長(zhǎng)的數(shù)字來(lái)看，能源消費(fèi)的增加將是驚人的。另外，目前的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，仍存在著很大的南北差異，即工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家使用量為總能源的3/4，人均消費(fèi)量美國(guó)最高。因此，今后的能源消費(fèi)必須考慮生活提高的對(duì)比，能源不足是可以想象的。地球上的能源終將是有限的，如同只伐樹而不植樹，森林也會(huì)變成荒原一樣，如此大量的消耗，世界的能源資源也將會(huì)枯竭?，F(xiàn)在世界能源消耗以石油換算約為80億噸/年，按40億人計(jì)算，平均消費(fèi)量為2噸/人·年。以這種消費(fèi)速度，2040年，首先石油將出現(xiàn)枯竭；到2060年，核能及天然氣也將終結(jié)。地球的能源已經(jīng)無(wú)法提供116億人口的能源需求。而隨著世界人口的不斷增加，能源緊缺的時(shí)期將會(huì)提前到來(lái)。因此，21世紀(jì)新能源的開發(fā)與利用，已不再是一個(gè)將來(lái)的話題，而是關(guān)系人類子孫后代的命運(yùn)，是刻不容緩的一件大事。2.能源消耗對(duì)環(huán)境的影響人類的生活、生產(chǎn)、學(xué)習(xí)、研究都離不開能源。人類在能源革命的進(jìn)程中給自己帶來(lái)了便利，同時(shí)帶來(lái)了一系列的危機(jī)。大量化石能源的使用造成了空氣污染和溫室效應(yīng)的加劇。一些欠發(fā)達(dá)國(guó)家過(guò)分依靠柴薪能源，加劇了水土流失和沙漠化?？傊?，人類不應(yīng)當(dāng)無(wú)限制地向大自然索取，我們必須在提升物質(zhì)文明的同時(shí)，保持與自然、環(huán)境的和諧與平衡。3.未來(lái)的理想能源未來(lái)的理想能源要能夠大規(guī)模替代石油、煤炭和天然氣等常規(guī)能源。它必須滿足以下幾個(gè)條件：第一，必須足夠豐富，可以保證長(zhǎng)期使用；第二，必須足夠便宜，可以保證多數(shù)人用得起；第三，相關(guān)的技術(shù)必須成熟，可以保證大規(guī)模使用；第四，必須足夠安全、清潔，可以保證不會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境。同學(xué)們，你們的責(zé)任重大，希望你們成為未來(lái)理想能源的探索者，為人類的文明做出自己的貢獻(xiàn)！

【學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)】數(shù)理結(jié)合思維法數(shù)理結(jié)合思維法是一種把物理知識(shí)與數(shù)學(xué)知識(shí)在頭腦里結(jié)合起來(lái)進(jìn)行數(shù)理結(jié)構(gòu)的綜合思維，進(jìn)而產(chǎn)生數(shù)理結(jié)合功能，體現(xiàn)出數(shù)理結(jié)合能力的思維方法。運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題，必須以物理實(shí)驗(yàn)、物理概念和物理規(guī)律為依據(jù)，然后借助于數(shù)學(xué)分析法，不能撇開實(shí)驗(yàn)、概念、規(guī)律和具體的物理過(guò)程，去追求數(shù)學(xué)的分析推理。

【知識(shí)拓展】大氣污染根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織做出的定義，大氣污染“通常是指由于人類活動(dòng)和自然過(guò)程引起某種物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的時(shí)間，并因此而危害人體健康、舒適感和環(huán)境”。由地表至1000km左右的高空的大氣層，一般可認(rèn)為是由干燥、清潔的空氣、水蒸氣和各種雜質(zhì)三部分組成的。干燥、清潔的空氣的組成是基本不變的，水蒸氣的含量因時(shí)因地變化，各種雜質(zhì)則因自然因素或人類活動(dòng)的影響，無(wú)論其種類還是含量，變動(dòng)都很大，甚至導(dǎo)致大氣污染。導(dǎo)致大氣污染的自然因素包括火山活動(dòng)、森林火災(zāi)、海嘯、土壤和巖石的風(fēng)化以及大氣圈中空氣運(yùn)動(dòng)等自然現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō)，由于自然環(huán)境的自凈機(jī)能，各種自然現(xiàn)象一般多能自動(dòng)協(xié)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)的平衡關(guān)系。人類活動(dòng)包括生活活動(dòng)和生產(chǎn)活動(dòng)，而防止大氣污染的主要對(duì)象，首先是生產(chǎn)活動(dòng)。人類活動(dòng)所造成的空氣污染主要來(lái)自三個(gè)方面：1.燃料的燃燒過(guò)程；2.工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程；3.交通運(yùn)輸?shù)取Ｆ渲腥剂先紵a(chǎn)生的空氣污染物約占全部污染物的70%；工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的空氣污染物約占20%；機(jī)動(dòng)車產(chǎn)生的空氣污染物約占10%。這些空氣污染物按其存在狀態(tài)可分為氣溶膠態(tài)污染物和氣態(tài)污染物。氣溶膠系指沉降速度可以忽略的固體粒子、液體粒子或液體粒子在空氣介質(zhì)中的懸浮體，如粉塵、煙、飛灰、液滴、輕霧、黑煙、霧等。氣態(tài)污染物大體有五個(gè)方面，以二氧化硫?yàn)橹鞯暮蚧衔?；以一氧化氮和二氧化氮為主的含氮化合物；碳的氧化物；碳?xì)浠衔锛胞u素化合物等。這些空氣污染物主要通過(guò)呼吸道吸入、消化道吞入和皮膚接觸三條途徑侵入人體。其中以呼吸道吸入為最多、最危險(xiǎn)。空氣污染物對(duì)人體健康的危害大多表現(xiàn)為呼吸道疾病。在高濃度污染物的突然作用下可造成急性中毒，甚至在短時(shí)間內(nèi)死亡。長(zhǎng)期接觸低濃度污染物，會(huì)引起慢性支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫等，甚至?xí)鸱伟?。除此之外，空氣污染物?duì)植物、動(dòng)物、農(nóng)作物、器物、氣候等都會(huì)產(chǎn)生有害的影響。

【問(wèn)