能源利用的現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)第1節(jié)第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展1能列出不同歷史時(shí)期人類利用能源的主要形式。2結(jié)合實(shí)例，說出能源與人類生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。3了解什么是一次能源、二次能源及其特點(diǎn)。4了解我國和世界的能源狀況及面臨的挑戰(zhàn)。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一個(gè)物體如果能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個(gè)物體具有______。2.你學(xué)過的能量中有哪些形式？能量機(jī)械能電能內(nèi)能化學(xué)能……能量的形式溫故知新一、人類利用能源的歷程1.遠(yuǎn)古人類利用_________完成了從利用自然火到利用人工火的轉(zhuǎn)變，開啟了以_____作為主要能源的時(shí)代。2.

的發(fā)明是人類利用能源的新里程碑，利用的主要能源由柴薪轉(zhuǎn)向煤，人類進(jìn)入_______社會(huì)。3.現(xiàn)代社會(huì)人類利用的主要能源是_________。鉆木取火柴薪蒸汽機(jī)工業(yè)化化石能源合作探究化石能源的形成示意圖巖石巖石巖石巖石褐煤煤動(dòng)、植物化石煤轉(zhuǎn)化化石能源是當(dāng)今世界的主要能源使用化石能源的交通工具：貨車、輪船、飛機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)等。柴薪、煤、石油、天然氣通過燃燒可以提供能量。你還知道哪些人們利用能源的實(shí)例？風(fēng)能水能核能太陽能地?zé)崮?.不能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充的能源，叫作_________能源，如_________。2.可以在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充的能源，叫作________能源，如_____和______。不可再生化石能源可再生水能風(fēng)能二、能源的分類合作探究3.可以直接從自然界獲得的能源，稱為__________。一次能源化石能源(煤、石油、天然氣)都是一次能源，其他常見的一些能源：風(fēng)能、水能、太陽能等也都是一次能源。風(fēng)能水能太陽能4.無法從自然界直接獲取，必須通過消耗一次能源才能得到的能源，稱為__________。二次能源常見的二次能源：電能，因?yàn)殡娔苁窍囊淮文茉吹玫降?。風(fēng)能發(fā)電風(fēng)能水能水力發(fā)電電能思考：蒸汽機(jī)的發(fā)明對(duì)人類利用能源有什么意義？電能的廣泛使用對(duì)人類利用能源有什么意義？答案蒸汽機(jī)的發(fā)明是人類利用能量的新里程碑，人類從此逐步以機(jī)械動(dòng)力代替人力和畜力，主要能源由柴薪轉(zhuǎn)向煤炭。電能的利用是人類進(jìn)入現(xiàn)代文明社會(huì)的標(biāo)志?，F(xiàn)代社會(huì)離不開各種各樣的用電器，這些用電器可以很方便地將電能轉(zhuǎn)化為人類所需要的其他各種形式的能量，并且電能便于輸送和轉(zhuǎn)化。一次能源

二次能源

化石能源

學(xué)以致用以下列出了各種形式的能源：柴薪、煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能、電能、太陽能、地?zé)崮?。在這些能源中哪些是化石能源？哪些是一次能源？哪些是二次能源？請(qǐng)?zhí)钤诒砀裰?。柴薪、煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能、太陽能、地?zé)崮茈娔苊?、石油、天然氣三、能源利用面臨的挑戰(zhàn)活動(dòng)1

探究能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性1.觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并得出結(jié)論。(1)實(shí)驗(yàn)：把一杯水放到溫度較高的環(huán)境中，水是否會(huì)自動(dòng)變熱？把水放到溫度較低的環(huán)境中，水是否會(huì)自動(dòng)變熱？現(xiàn)象：若把水放到溫度較高的環(huán)境中，水_____熱量，溫度_____，內(nèi)能_____。若把水放到溫度較低的環(huán)境中，水_____熱量，溫度_____，內(nèi)能_____。水的內(nèi)能會(huì)傳給空氣，水不會(huì)變熱。吸收升高增加放出降低減少合作探究(2)思考討論：你在生活中見到過熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體的現(xiàn)象嗎？答案如果要使熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體，就需要消耗其他形式的能量。例如，電冰箱工作時(shí)將熱量從溫度較低的內(nèi)部轉(zhuǎn)移到溫度較高的外部，需要消耗額外的電能。電冰箱制冷要消耗電能2.分析實(shí)例：汽車制動(dòng)時(shí)，由于摩擦，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了輪胎、地面和空氣的內(nèi)能，但這些能量能不能自動(dòng)地收集起來再次驅(qū)動(dòng)汽車呢？答案這些能量雖然沒有消失，但也不能再自動(dòng)地收集起來再次驅(qū)動(dòng)汽車。3.結(jié)論：能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程是有_______、_______的。方向性不可逆活動(dòng)2

閱讀教材第191~192頁，了解能源的消耗情況以及過度利用化石能源的后果。思考：過度消耗能源有哪些不良后果？答案(1)熱污染①化石能源通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，相當(dāng)一部分內(nèi)能沒有被有效利用，從而造成了熱污染。汽車尾氣是造成空氣污染和城市熱島效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)字?。②城市里，大量煙塵和廢氣阻礙了地表熱量向外輻射。另外，城市中的建筑物、混凝土和瀝青路面，改變了地表的反射率和蓄熱能力，使得城市氣溫比周圍農(nóng)村的高。(2)大氣污染化石能源在使用中會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、粉塵等，會(huì)造成大氣的污染，形成酸雨，導(dǎo)致水、土壤的酸化，對(duì)植物、建筑物、金屬構(gòu)件造成危害。一座1.0×107kW燃煤電廠，每年燃煤約3.5×106t，向大氣排放二氧化碳、二氧化硫、微塵及其他致病的有害物質(zhì)可達(dá)1.09×106t。(3)溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)是指透射陽光的空間由于與外界缺乏熱對(duì)流而形成的保溫效應(yīng)。大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃，給地球穿上了一件保暖羽絨服。而燃料燃燒產(chǎn)生的大量二氧化碳，大大加劇了地球的溫室效應(yīng)。溫室效應(yīng)會(huì)造成全球氣候變暖，冰川融化，海平面上升，出現(xiàn)極端高溫、干旱、颶風(fēng)、許多生物物種滅絕，也給人類帶來直接威脅。(4)生態(tài)破壞一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)過分依靠柴薪能源，破壞了森林和植被，加劇了水土流失和土地荒漠化。學(xué)以致用能源的使用，不過是一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能而已，自然界的能量是守恒的，它既不能創(chuàng)生，也不會(huì)消失。既然如此，那為什么還要節(jié)約能源呢？答案人類是在能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中利用能量，但能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性，如電冰箱里的內(nèi)能不會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)移到外部，而必須消耗其他形式的能量(電能)才能把內(nèi)能轉(zhuǎn)移出來，使電冰箱內(nèi)部變冷?；茉?、核能等是不可再生能源，現(xiàn)在開采得越多，留給子孫后代的就越少。有些能量如內(nèi)能，一旦耗散，便不可能再利用。所以，可利用的能源是有限的，我們必須要節(jié)約能源。1.下列能源中，屬于二次能源的是(

)A.煤

B.汽油C.太陽能

D.石油B當(dāng)堂檢測(cè)2.我們生活在能量的世界，社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展離不開能量。對(duì)于能量、能源的認(rèn)識(shí)，下列說法正確的是(

)A.做功過程實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程B.能量轉(zhuǎn)化具有方向性，所以能量不守恒C.核燃料能量轉(zhuǎn)化效率可達(dá)100%，需大力發(fā)展D.煤、石油、天然氣提供的能量源自地球本身A3.小玲有個(gè)困惑：電能是可再生能源還是不可再生能源？她查了好幾本書也沒查到？請(qǐng)你告訴她怎么看待這個(gè)問題。答案可再生能源和不可再生能源是針對(duì)可以從自然界中直接獲取的能源，即一次能源而言的，而電能屬于二次能源，談不上可再生和不可再生。4.我們經(jīng)常聽說“節(jié)能減排”，什么是“減排”？為什么要“減排”？“減排”為什么是和“節(jié)能”連在一起的？答案節(jié)能減排就是節(jié)約能源、降低能源消耗、減少污染物的排放。節(jié)能減排包括節(jié)能和減排兩大技術(shù)領(lǐng)域，二者既有聯(lián)系，又有區(qū)別。一般地講，節(jié)能必定減排，而減排卻未必節(jié)能，所以減排項(xiàng)目必須加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，以避免因片面追求減排結(jié)果造成能源消耗激增，注重社會(huì)效益和環(huán)境效益均衡。5.如圖所示是由大量反射鏡組成的太陽能發(fā)電裝置，圖中各個(gè)反射鏡由計(jì)算機(jī)控制，使反射的太陽光聚集在塔頂?shù)募療崞?鍋爐)上，集熱器中的水變成水蒸氣后推動(dòng)汽輪機(jī)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。(1)該太陽能發(fā)電站發(fā)電時(shí)，將光能轉(zhuǎn)化為

能，太陽能是__________(選填“一次能源”或“二次能源”)；

電一次能源解析太陽能發(fā)電是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能是可以從自然界源源不斷地得到的能源，故稱之為一次能源。(2)這個(gè)裝置中反射鏡的作用是改變

；

光的傳播方向解析由題意可知該裝置中的反射鏡將照射在其上面的太陽光反射到塔頂?shù)募療崞?鍋爐)上，所以反射鏡的作用是改變光的傳播方向。(3)10kW·h的電能，如果由熱電轉(zhuǎn)化效率為30%的熱電廠來供電，需要完全燃燒煤

kg。(煤的熱值q煤＝3×107