資源簡介

(共20張PPT)
第五章 電能與能源的可持續發展
第2~4節 能源的利用方式
能量的轉化與守恒
能源與環境
能源是整個世界發展和經濟增長最基本的驅動力。
在當前世界能源結構中，人類所利用的能源主要是石油、煤炭、天然氣等化石能源，但是化石燃料的使用給人類帶來了環境污染和能源短缺的現實壓力，使得全世界開始關注新能源
我們有哪些可以利用的能源？能源給我們的生活帶來哪些影響？這是我們本節課需要學習的內容
1.理解如何利用水能、風能、太陽能和核能
2.理解能量守恒定律的含義
3.知道能量轉化的方向性
4.知道能量的分類
5.知道能源對環境的影響并了解如何保護環境
一、能源的利用方式
1.水能
（1）水能是一種能源，是指水體的動能、勢能和壓力能等能量資源。
（2）應用：水力發電
（3）水力發電的實質：能量轉化
水輪機的機械能
水的勢能
電能
（1）因空氣流動而提供給人類的一種可利用的能量，空氣流具有的動能稱風能。空氣流速越高，動能越大
（2）應用：風力發電
（3）風力發電的實質：能量轉化
一、能源的利用方式
2.風能
風的動能
風車的機械能
電能
（1）太陽能是太陽對地球輻射的能量，一種取之不盡、用之不竭且對環境無污染的能源
（2）應用：溫室大棚、太陽房、太陽能集熱器、熱水器、太陽灶。
一、能源的利用方式
3.太陽能
（3）太陽能應用實質
光熱轉換
光電轉換
光化學轉換
核能：是一種儲存在原子核內部的能量。
核裂變
核聚變
由較重的原子核（主要是指鈾核或钚核）分裂成兩個或多個質量較輕的原子核的反應
由兩個質量較輕的原子核（如氘或氚）在一定條件下聚合成一個較重的原子核的反應
一、能源的利用方式
4.核能
二、能量的轉化與守恒
能量形式 含義 示例
機械能
內能
電能
1.各種各樣的能量
機械能是與物體的運動或位置高度、形變相關的能量,可以表現為動能,也可以表現為勢能
行駛的汽車、被拉開的弓、聲音等
物質中分子的動能和勢能總和
自然界的一切物質
電能是與電有關的能量
工作中的發電機、電池等
能量形式 含義 示例
電磁能
核能
化學能
電磁場所具有的能量
無線電波、可見光、紫外線、紅外線等
通過核反應(裂變或聚變)由原子核釋放的能量
原子彈、氫彈等
發生化學變化時釋放出來的能量
石油、煤、天然氣等
二、能量的轉化與守恒
1.各種各樣的能量
二、能量的轉化與守恒
2.能量的轉化和轉移
能量的存在形式多種多樣，而且不同形式的能量可以相互轉化；
（1）水從高處流向低處過程中，通過發電機將水的機械能轉化為電能，又通過電動機將電能轉化為機械能；
（2）化學電池在充電過程中將電能轉化為化學能，使用時又將化學能轉化為電能；
（3）樹木利用光能制造化合物，儲存化學能，燃燒時又將化學能轉化為光能和內能。
能量在被利用的過程中，可利用的效率不斷下降
二、能量的轉化與守恒
3.能量守恒
能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到別的物體；在轉化和轉移過程中其總量不變，這就是能量守恒定律。
表達式：E初＝E末；△E增＝△E減
二、能量的轉化與守恒
4.能量轉化（轉移）的方向性
思考：
煮好的熱雞蛋放到冷水中，過一會，雞蛋的溫度降低，水的溫度升高，最后二者溫度相同。是否可以發生這樣的現象：原來溫度相同的雞蛋和水，過一會水的溫度自發地降低，而雞蛋的溫度上升？
日常經驗告訴我們，自然界中有些變化可以自發地進行，而另一些卻不能，必須借助外界的作用才能實現。
熱傳導過程是有方向性的，熱量從高溫物體向低溫物體的熱傳導過程是能自發進行的，而其相反方向的過程是不能自發進行的。要使熱量從低溫物體傳給高溫物體，必須借助外界的作用。
理論和實踐研究表明，在自然界的一切自發過程中，能量的轉化（轉移）都是有方向性的，但都不違反能量守恒定律。
二、能量的轉化與守恒
4.能量轉化（轉移）的方向性
三、能源與環境
1.能源的分類
（1）煤、石油、天然氣等在短期內不可以再次得到，一旦利用了就很難或者不能再次得到的能源，稱為不可再生能源。
（2）水能、風能、潮汐能能夠在短期內重新形成的或者循環利用的能源，稱為可再生能源。
三、能源與環境
2.能源對環境的影響
（1）對大氣環境的影響：能源開發利用排出的有害氣體可以改變原有空氣的組成，并引起污染，造成全球氣候變化。化石燃料的開采、運輸、加工、轉換和利用都會污染大氣環境。
（2）對生態環境的影響：如隨意砍伐森林、過度開采礦產造成生物多樣性減少、水土流失以及土地荒漠化，煤炭開采引發礦區土體坍塌、地表沉陷、地質災害頻發，以及洗煤水污染、煤矸石堆積等。
（3）對生態環境的影響：能源的過度開發利用導致空氣能見度低，引起酸雨進而腐蝕建筑、抑制植物生長、間接加劇溫室效應等，導致環境質量下降。
三、能源與環境
3.環境保護
（1）防治生產和生活的污染：防治工業生產排放的廢水、廢氣、廢渣；交通運輸活動產生的有害氣體、液體、噪聲，海上船舶運輸排出的污染物；城鎮生活排放的煙塵、污水和垃圾等造成的污染。
（2）防止建設和開發的破壞：防止由大型水利工程、鐵路、公路干線等大型工業項目建設對環境造成的污染和破壞，農墾和圍湖造田活動、森林和礦產資源的開發對環境的破壞和影響，新工業區、新城鎮建設對環境的破壞。
（3）保護自然環境：對珍稀物種及其生活環境、特殊的自然發展史遺跡、地質現象、地貌景觀等提供有效的保護。
1.市面上出售一種裝有太陽能電扇的帽子(如圖所示)。在陽光的照射下，小電扇快速轉動，能給炎熱的夏季帶來一絲涼爽。該裝置的能量轉化情況是（ ）
A.太陽能→電能→機械能　　
B.太陽能→機械能→電能
C.電能→太陽能→機械能
D.機械能→太陽能→電能
A
2.(多選)CO2氣體有個“怪脾氣”，它幾乎不吸收太陽的短波輻射，大氣中CO2濃度增加能使地表溫度因受太陽的輻射而上升；另外，它還有強烈吸收地面紅外熱輻射的作用，阻礙了地球周圍的熱量向外層空間的排放，使整個地球就像一個大溫室一樣，因此，大氣中二氧化碳氣體濃度的急劇增加會導致氣溫的逐步上升，使全球氣候變暖。為了減緩大氣中CO2濃度的增加，以下措施中可行且有效的是（ ）
A.禁止使用煤、石油和天然氣
B.開發使用核能、太陽能
C.將汽車燃料由汽油改為液化石油氣
D.植樹造林
BD
3.下列說法中正確的是（ ）
A.石子從空中落下,最后停止在地面上,說明機械能消失了
B.理想的發動機因為沒有摩擦,也沒有漏氣,它的效率可以達到100%
C.熱量只能自發地從高溫物體傳給低溫物體,而不能自發地從低溫物體傳給高溫物體
D.根據能量守恒定律,能量是用不完的,所以根本不需要節約能源
C
1.能源的利用方式：水能、風能、太陽能、核能等。
2.能量守恒定律：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到別的物體；在轉化和轉移過程中其總量不變
3.能量轉化（轉移）的方向性：在自然界的一切自發過程中，能量的轉化（轉移）都是有方向性的
4.能源的分類：
（1）可再生能源：水能、風能、潮汐能、太陽能。
（2）不可再生能源：煤、石油、天然氣。
5.保護環境

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