資源簡介

(共21張PPT)
第十一章 物理學與能源技術
第5節 能源開發與可持續發展
人類在利用能源的過程中會遇到很多問題，如：隨著傳統型能源的開采帶來的“能源危機”、污染物的產生等等。
思考：怎么解決這些問題？
新知導入
1.了解能源利用中的問題及相應對策。
2.認識新能源的開發與利用。
學習目標
1.能源利用中的問題主要包括三個方面
（1）傳統能源煤、石油、天然氣隨著不斷開采會逐漸枯竭，人們稱為“能源危機”。
煤
石油
天然氣
新知學習
知識點一：能源中的問題及相應對策
（2）能源利用中硫化物、碳氧化物和粉塵的大量排放對環境及生態造成破壞。
（3）突發事件引起能源短缺或能量供應中斷——能源安全問題。
2.相應對策：
（1）必須形成全民節能意識，注重技術創新，提高能源利用效率，減少廢氣、廢物排放的污染因素。
（2）依靠科學技術創新開發核能、太陽能、風能、地熱能等清潔型能源，加強能源利用中的防護措施，提高能源使用的安全性。
理想的新能源須滿足的條件
問題
安全清潔、足夠豐富、技術成熟、足夠便宜。
能源是人類一切物質生活、社會經濟發展的基礎。由于不可再生能源（煤、石油、天然氣等）日漸枯竭，而能源的需求量不斷增加，因此，尋找新的能源就成為關系人類可持續發展的重大課題。
1.核能的開發與利用
重核裂變可釋放能量，少量核燃料就可以在核反應堆中持續放出巨大的能量。只要做好技術保護，核能是沒有污染的。
新知學習
知識點二：新能源的開發和利用
我國核電工業也在迅速發展，繼浙江秦山核電站、廣東大亞灣核電站建成并投入使用之后，正在建設的還有許多核電站等。核電技術的特殊性使其在世界能源結構中的比例不斷提高，已達20%以上。
廣東大亞灣核電站
要從根本上滿足人類對能源的需求，還期待物理學在可控核聚變研究中實現質的突破。 核聚變的原料（氘）在海水中的含量約為4.0×1013t,可滿足人類數十億年。
JET 可控核聚變裝置
2.太陽能的開發與利用
太陽能每年投放在地球上的能量是人類現在利用的能量的10000多倍，太陽能的利用具有巨大的潛力。
（1）風能、水能和貯存在化石燃料中的能量都是間接利用太陽能，除此以外，人類還設法直接利用太陽能。
石油、天然氣的形成
煤的形成
（2）直接利用太陽能的方式主要有兩種。
用集熱器收集陽光中的能量來加熱水等物質。實現了把太陽能轉化為內能。
①光熱轉化
太陽能
內能
平面式集熱器的箱面是玻璃，內部有涂黑的吸熱板，可以吸收太陽輻射并轉化為內能，從而將集熱器管道內的水流加熱。
太陽能集熱器
太陽能電池可以將太陽能轉變為電能；在航空、航 天、交通、通信等領域中有較為廣泛的應用。
②光電轉化
太陽能
電能
試驗中的太陽能汽車
太陽能電池可以將太陽能轉化為電能，供我們使用。太陽能電池具有使用壽命較長、沒有污染的優點，但是，它的成本較高，而且每個太陽能電池產生的電壓較低。
太陽能電池陣列
2021 年，我國可再生能源電力消納量占全社會用電量近三成。
截至 2022 年 9 月底，我國可再生能源發電裝機達 11.46×108 kW，其中風電裝機3.48×108 kW、光伏發電裝機 3.58×108 kW。那些分布在沙漠、戈壁的光伏發電站，正源源不斷地為我們帶來清潔能源。
3.地熱能的開發與利用
(1)地熱資源：是指地球陸地表面以下10 km深度以內，溫度為15～400 0C的地熱能量。
(2)地熱類型：水熱型、地壓型、熱干巖型、巖漿型。
針對不同的地熱類型采用不同的研究方法。
4.其他新能源的開發與利用
風能
生物質能
海洋能
除了核能、太陽能和地熱能外，世界各國正競相開發風能、海洋能、生物能和氫能等綠色能源。
氫燃料電池
能源開發與可持續發展
能源利用中的問題及其相應對策
新能源的開發與利用
1.能源危機
2.環境污染
3.能源安全問題
4.相應對策
1.核能的開發與利用
2.太陽能的開發與利用
3.地熱能的開發與利用
4.其他新能源的開發與利用
課堂總結
1.全國沿海最大的太陽能電站，太陽能電池將太陽能直接轉化為( )
A.內能 B.化學能
C.電能 D.機械能
C
當堂檢測
2.中國國際節能減排提倡低碳工業、低碳建筑、低碳生活，走可持續發展之路.下列做法符合“低碳生活”的要求的是( )
A.若有可能，出行時盡量使用自行車
B.廢電池隨便丟棄
C.為了方便而使用一次性塑料袋
D.大力建造以煤為燃料的火力發電站
A
3.關于能量和能源的利用，以下說法正確的是（ ）
A.核電站是利用化學能來發電的
B.水能、風能和化石能源均是可再生資源
C.太陽能電池是把太陽能轉化為內能的裝置
D.電能可以使電燈發光，同時產生內能，而這些內能無法自動地轉化為電能
D

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