資源簡介

(共22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
復習
現在人們利用的主要能源是什么？
煤
石油
天然氣
問題
在利用這些能源的過程中，有哪些問題
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)能源危機
傳統能源煤、石油、天然氣隨著不斷開采會逐漸枯竭。
煤
天然氣
石油
新知學習
01 能源利用中的問題及其相應對策
(2)環境污染
能源利用中硫化物、碳氧化合物和粉塵的大量排放造成對環境及生態的破壞。
①化石能源通過燃燒轉化為內能，相當一部分內能沒有被有效利用，
造成了熱污染。
②汽車尾氣造成空氣污染和城市熱島效應。
③燃料燃燒產生的大量二氧化碳，加劇了地球的溫室效應。
生物圈平衡遭到破壞，生物難以生存。
海平面上升，近海岸和島國居民將面臨失去家園的危機。
④燃料燃燒生成的二氧化硫、氮氧化物排放到大氣中，會生成酸性物質，溶在雨水中便形成了酸雨。
酸雨侵蝕后的樹木
(3)能源利用中的安全問題
由于突發事件引起能源短缺或能量供應中斷——能源安全問題。
2008年我國南方地區出現的“冰災”
2003年發生在美國和加拿大的“大停電”
2.解決能源問題的方法
(1)一方面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；
(2)另一方面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。
那理想的新能源須滿足的條件是什么
安全清潔、足夠豐富、技術成熟、足夠便宜。
尋找新能源成為人類可持續發展重大課題，20世紀70年代以來，新能源的開發與利用在以下幾個方面取得了長足進展。
重核裂變釋放能量，少量的核原料在核反應堆中持續釋放巨大的能量。
只要做好技術保護，核能是沒有污染的。
1.核能的開發與利用
(1)核裂變發電
現在核（裂變）發電技術已經成熟，秦山核電站是中國自行設計、
建造和運營管理的第一座30萬千瓦壓水堆核電站。
02 新能源的開發與利用
秦山核電站
大亞灣核電站
田灣核電站
(2)可控核聚變發電
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。
我國的核聚變實驗裝置
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太陽跟蹤系統
雙軸跟蹤
定日鏡追著太陽轉
②各種太陽能收集裝置
真空管集熱器
透鏡式聚光集光器
太陽灶
③太陽能電池
硅太陽能電池
太陽能路燈
衛星的太陽能電池
④太空太陽能發電站
太空太陽能發電站的設想早在1968年就有人提出，但直到最近人類才開始
真正將之付諸行動。
在太空建太陽能發電站，無論氣候如何，均可利用太陽能發電，
這與在地球上建立太陽能發電站的情況不同。
太陽能的綜合利用正進入建筑設計專家的藍圖并付諸實施。把綠色能源和現代建筑結構融為一體可形成環保型建筑。
太陽能汽車
綠色建筑
2010年上海世博會中國館采用了大量先進的太陽能科技,整座世博園的太陽能發電裝置每年預計節電約420 萬千瓦時,減排二氧化碳約4100 噸。
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.能源利用中的安全問題
4.解決能源問題的方法
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.如圖所示是一種利用新能源的路燈，它“頭頂”小風扇，“肩扛”太陽能電池板。這種設計最合理的應用是（ ）
A.小風扇是一個美化城市的時尚裝飾
B.小風扇是用來給太陽能電池散熱的
C.太陽能電池同時向小風扇和路燈供電
D.小風扇是小型風力發電機，它和太陽能電池共同向路燈供電
D
課堂檢測
2.在核電站的發電過程中，核能的獲取途徑及能量轉化順序正確的是(　　)
A.聚變：核能→內能→化學能→電能
B.聚變：核能→內能→機械能→電能
C.裂變：核能→內能→機械能→電能
D.裂變：核能→內能→化學能→電能
C
3.開發新能源是本世紀人類關注的熱點之一，除了開發新能源，我們還應該從節約身邊的能源做起，下列符合節約能源且安全的做法是(　　)
A.冰箱開門后不及時關門
B.白天盡量采用自然光
C.用燃氣爐取暖
D.用洗衣機每次洗一件衣服
B

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