資源簡(jiǎn)介

(共19張PPT)
第四章 能源與可持續(xù)發(fā)展
4.3 環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展
教科版（2019）高中物理必修第三冊(cè)
目 錄
1
2
3
4
新課導(dǎo)入
學(xué)習(xí)目標(biāo)
新課講解
經(jīng)典例題
5
課堂練習(xí)
6
課堂小結(jié)
一、發(fā)展與能源消耗
人類(lèi)社會(huì)總體來(lái)說(shuō)是向前發(fā)展的。社會(huì)的發(fā)展首先是生產(chǎn)力的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)是基礎(chǔ)，只有勞動(dòng)生產(chǎn)率提高了，創(chuàng)造出更多的財(cái)富，人類(lèi)自己才能在物質(zhì)生活上得到改善，也才有更多的閑暇時(shí)間從事文學(xué)藝術(shù)創(chuàng)作、獲得精神方面的享受和滿(mǎn)足。當(dāng)然，社會(huì)的發(fā)展不只是生產(chǎn)力的發(fā)展，還包括社會(huì)結(jié)構(gòu)的進(jìn)步、相互關(guān)系的調(diào)整、人類(lèi)自身生活方式的改變、生活水平的提高等等。
風(fēng)能
水能
光能
電能
人類(lèi)的所有活動(dòng)都要消耗能源，以提高生產(chǎn)力為基礎(chǔ)的社會(huì)發(fā)展，是否一定要引起能源消耗的增加呢？這個(gè)問(wèn)題是復(fù)雜的，它首先與不同的地區(qū)、不同的國(guó)家、不同的發(fā)展階段等都有關(guān)系。
西藏羊八井地?zé)岢?br/>食 物
太陽(yáng)光
西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)經(jīng)歷了三次重大的科技革命 ：
第一次是 18 世紀(jì)開(kāi)始的以蒸汽技術(shù)為代表的革命，也稱(chēng)為第一次工業(yè)革命；第二次是指 19 世紀(jì)后期開(kāi)始的以電力技術(shù)為代表的革命，也稱(chēng)為第二次工業(yè)革命；第三次則是指開(kāi)始于第二次世界大戰(zhàn)以后的科技領(lǐng)域里的又一次重大飛躍，它以原子能、電子計(jì)算機(jī)、空間技術(shù)和生物工程的發(fā)明和應(yīng)用為主要標(biāo)志，涉及信息技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、生物技術(shù)、空間技術(shù)和海洋技術(shù)等諸多領(lǐng)域。這次科技革命不僅極大地推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、政治、文化領(lǐng)域的變革，而且也影響了人類(lèi)的生活方式和思維方式，使人類(lèi)社會(huì)向更高層次發(fā)展。
第一次科技革命使人類(lèi)從農(nóng)業(yè)社會(huì)進(jìn)入到工業(yè)社會(huì)，生產(chǎn)力得到跨越式的提高，相應(yīng)的能源的消耗也大幅度增加，開(kāi)始主要是煤炭，后來(lái)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐允秃吞烊粴鉃橹鳌５诙慰萍几锩鼊t使人類(lèi)進(jìn)入電氣化時(shí)代，生產(chǎn)力得到更大的提高。電能使用方便，并且特別有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和遠(yuǎn)距離操控，但電能屬于二次能源，長(zhǎng)期以來(lái)仍以火力發(fā)電為主，即仍要消耗大量的化石能源而轉(zhuǎn)化為電能，因此這個(gè)時(shí)期能源的消耗仍然是增加的。進(jìn)入第二次科技革命以后，特別是第三次科技革命以后，隨著技術(shù)水平的提高，以及人類(lèi)對(duì)能源消耗問(wèn)題的重視，各國(guó)更加注意減少能源的消耗，大力開(kāi)發(fā)節(jié)省能源的新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)，從而生產(chǎn)力的提高不再單純依賴(lài)于能源消耗的增加，使發(fā)展生產(chǎn)力的同時(shí)減少能源的消耗成為可能。
但更多的發(fā)展中國(guó)家處于相對(duì)落后的發(fā)展階段，他們有的還處于農(nóng)業(yè)社會(huì)，有的正處在工業(yè)化和電氣化的進(jìn)程之中，技術(shù)能力和水平低下、設(shè)備落后、資金缺乏，生產(chǎn)力的發(fā)展很大程度上還嚴(yán)重依賴(lài)于能源的大量消耗。我國(guó)雖然地域廣闊、資源豐富，但人均占有資源并不高，有很多方面低于世界的平均水平，而且自 19 世紀(jì)以來(lái)屢受列強(qiáng)欺凌，飽受戰(zhàn)亂之苦，經(jīng)濟(jì)落后，生產(chǎn)力水平很低。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展，但仍屬于發(fā)展中國(guó)家的行列，發(fā)展生產(chǎn)力與能源消耗過(guò)大的矛盾長(zhǎng)期尖銳地存在。
二、環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展
發(fā)展離不開(kāi)能源，如果消耗的能源仍然是以化石能源為主的非再生能源，它們會(huì)越用越少，直到枯竭，這樣就談不上可持續(xù)發(fā)展。只有大量開(kāi)發(fā)利用可再生能源，逐步減少不可再生能源的消耗，才是人類(lèi)的出路所在。
在浩渺的宇宙中，地球非常獨(dú)特，它給我們創(chuàng)造了幾乎完美的生存環(huán)境：它體積適中，其引力恰好能維持大氣層不致逃逸，而且大氣層中近五分之一為氧氣，可供動(dòng)植物以及人類(lèi)呼吸之用；它距離太陽(yáng)遠(yuǎn)近適中，使得地球上冷熱適宜，在地表存在著大量的液態(tài)水；它還有著較強(qiáng)的磁場(chǎng)，使得能給我們?cè)斐蓚Φ挠钪嫔渚€(xiàn)被阻攔在外……更重要的是地球是個(gè)綠色的星球，數(shù)量眾多、種類(lèi)繁多的植物把世界裝扮得五彩繽紛，造就了適合人類(lèi)生存的環(huán)境。如果我們賴(lài)以生存的環(huán)境被破壞，將是怎樣一幅可怕的情景：地球變得酷熱難耐，兩極的冰雪全部融化，陸地幾乎全部被淹沒(méi)，人類(lèi)將失去賴(lài)以生存的土地；地球嚴(yán)重干旱，土地完全荒漠化，地球失去綠色，人類(lèi)無(wú)以生存……這些出現(xiàn)在科幻作品中的場(chǎng)景，并不是聳人聽(tīng)聞，而是在警示人們，如果真的肆意破壞環(huán)境，最后毀滅的是人類(lèi)自己。
地球是全人類(lèi)的共同家園。
環(huán)境污染與能源的大量消耗有著密切的關(guān)系。化石燃料的燃燒產(chǎn)生大量的二氧化碳，二氧化碳是具有溫室效應(yīng)的氣體，自第一次工業(yè)革命以來(lái)，大氣中二氧化碳含量大幅提高，地球的平均溫度已經(jīng)上升，這就是所謂的全球氣候變暖。氣候變暖致使兩極和高山地帶的冰雪融化，海平面上升，災(zāi)害性極端天氣變得頻繁……此外，化石燃料燃燒過(guò)程中，其含有雜質(zhì)生成的二氧化硫、一氧化氮以及由于不完全燃燒而生成的一氧化碳等氣體的危害也相當(dāng)嚴(yán)重。
核能是真正的新能源。目前使用的核裂變材料——鈾和钚——數(shù)量是有限的，不可再生，但單位質(zhì)量的核材料能夠釋放的能量比燃料燃燒釋放的化學(xué)能要高幾百萬(wàn)倍，按目前的使用情況看，地球上的鈾和钚可以供人類(lèi)使用上千年。利用核能的過(guò)程中不排放溫室氣體和其他有毒氣體，對(duì)環(huán)境的污染小。但是其安全性遭到很多人的詬病，這與人類(lèi)歷史上幾次大的核事故有關(guān)，極嚴(yán)重的事故有兩起，一是 1979 年美國(guó)三里島壓水堆核電站事故，二是 1986 年蘇聯(lián)切爾諾貝利石墨沸水堆核電站事故，其中后者影響巨大而深遠(yuǎn)。事后查明，這兩起事故都是人為因素造成的。可以認(rèn)為，只要加強(qiáng)安全措施，規(guī)范操作過(guò)程，核能仍是安全的能源。
環(huán)境的破壞不只與能源的過(guò)量消耗有關(guān)，很多人類(lèi)的活動(dòng)都會(huì)破壞環(huán)境。例如：過(guò)量地圍湖造田，造成遇雨即澇；過(guò)量地使用化肥，造成土壤板結(jié)；過(guò)量地捕撈，造成水產(chǎn)資源枯竭；過(guò)量地使用制冷劑，造成臭氧層出現(xiàn)空洞，太陽(yáng)光中的紫外線(xiàn)無(wú)阻擋地進(jìn)入大氣層，傷害人類(lèi)；過(guò)量地砍伐森林，造成氣候惡化，土地沙化，水土流失；等等。看來(lái)保護(hù)我們的地球家園，任重而道遠(yuǎn)，需要全人類(lèi)長(zhǎng)期共同努力。
課堂練習(xí)
1. 能量守恒定律的建立是人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的一次重大飛躍，它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一．下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．因?yàn)槟芰渴睾悖圆恍枰?jié)約能源
B．因?yàn)槟芰坎粫?huì)消失，所以不可能有能源危機(jī)
C．不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化
D．能量可以被消滅，也可以被創(chuàng)生
C
課堂練習(xí)
2. 下述做法能改善空氣質(zhì)量的是（　　）
A．以煤等燃料作為主要生活燃料
B．利用太陽(yáng)能、風(fēng)能和氫能等干凈能源替代化石能源
C．鼓勵(lì)私人購(gòu)買(mǎi)和使用汽車(chē)代替公交車(chē)
D．限制使用電動(dòng)車(chē)
B
課堂練習(xí)
課堂練習(xí)
課堂練習(xí)
4. 關(guān)于能量和能源，下列說(shuō)法中正確的是
A．化石能源是清潔能源；水能是可再生能源
B．人類(lèi)在不斷地開(kāi)發(fā)和利用新能源，所以能量可以被創(chuàng)造
C．在能源的利用過(guò)程中，由于能量在數(shù)量上并未減少，所以不需要節(jié)約能源
D．能量耗散現(xiàn)象說(shuō)明：在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，雖然能的總量并不減小，但能量品質(zhì)降低了
D
課堂練習(xí)
5. 下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．能源開(kāi)發(fā)和利用的過(guò)程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的過(guò)程
B．在能源的利用過(guò)程中，能量可利用的品質(zhì)不會(huì)降低
C．石子從空中落下，最后停止在地面上，說(shuō)明機(jī)械能消失了
D．能源的利用受方向性的制約，所以能源的利用是有條件的，也是有代價(jià)的
D
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