資源簡介

(共29張PPT)
第二十章　能源、材料與社會
第二節　能量的開發和利用
學習目標-新課導入-新知探究-課堂小結-課堂訓練
學習目標
1.了解能源的分類。舉例常見的不可再生能源和可再生能源。
2.了解煤、石油和天然氣的主要特點。了解原子能和太陽能的主要特點。
3.知道核能的特點和核能利用可能帶來的問題。
4.從能源開發與利用的角度體會可持續發展的重要性。
【重點】
1.不可再生能源和可再生能源。
2.可持續發展的重要性。
新課導入
能源是能夠提供能量的資源。能源按來源可分為三大類：(1)來自太陽的能量。包括直接來自太陽的能量和間接來自太陽的能量(如煤、石油、天然氣、生物質能、水能和風能等)。(2)來自地球本身的能量。一種是地球內部蘊藏的地熱能；另一種是地殼內鈾、釷等核燃料所蘊藏的原子核能。(3)月球和太陽等天體對地球的引力產生的能量，如潮汐能。
能源種類繁多，根據不同的劃分方式，能源可分為哪些類型？
知識點 能源與社會
1
1.能源分類
①產生分類
一次能源和二次能源。前者即天然能源，指在自然界現成存在的能源，如煤炭、石油、水能等。后者指由一次能源加工轉換而成的能源產品，如電力、煤氣、蒸汽及各種石油制品等。
新知探究
②對一次能源再次分類
像太陽能、風能、水能以及動植物等這類可以長期提供或可以再生的能源屬于可再生能源。
風能
水能
太陽能
新知探究
而像煤、石油、天然氣和鈾礦這類化石或礦物能源，一旦消耗就很難再生的能源屬于不可再生能源。
天然氣
油田
煤礦
新知探究
③使用類型
可分為常規能源和新型能源。
使用比較普遍的能源叫做常規能源。
新近利用或正在著手開發的能源叫做新型能源。新型能源是相對于常規能源而言的，包括太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物能、氫能以及用于核能發電的核燃料等能源。
新知探究
④污染類型
根據能源消耗后是否造成環境污染可分為污染型能源和清潔型能源。
污染型能源包括煤炭、石油等。
清潔型能源包括水力、電力、太陽能、風能以及核能等。
新知探究
2.能源利用的幾個階段
我國古代對水能的利用
（1）利用自然能源
人類對木材、水利、風力、蓄力等自然能源的利用，促進了人類文明的發展。
新知探究
蒸汽機車在人類歷史上起著重要的作用，現在已很難見到他的蹤跡
（2）化石燃料的使用
文明和技術的發展造成能源的消耗日益增多。大約200多年前，由于煤的大量開采，用煤作燃料的蒸汽機的發明帶來了人類歷史上的第一次工業革命。隨后石油、天然氣先后成為人類生產、生活廣泛使用的能源。
新知探究
（3）電力的使用
通過對電和磁的研究，人類找到了開發和利用能源的新途徑。電能的利用為人類帶來了一個光明、燦爛的新世界。各種電氣設備的發明，使人們的生活水平和生活質量得到了極大的改善。
燈火輝煌的城市
新知探究
知識點 能源與環境
2
1.能源的開發和使用，會造成環境污染與生態破壞。
人們正在清理海上漂浮的石油
煙霧籠罩的城市
魚群死亡
新知探究
2.如何在開發和使用能源的同時保護好我們賴以生存的地球，這已經成為一個全球性的重大課題。應怎樣解決利用能源與環保之間的問題呢？
新知探究
知識點 開發新能源
3
1.太陽能
太陽能是一種既相對清潔，又取之不盡的能源。目前，人們主要采用光轉化為電、光轉化為熱的方式來開發、利用太陽能。前面我們已經學習過太陽能電池。現在介紹如何采用光轉換為熱的方式利用太陽能。采用光轉化為熱的方式可以發電，也可以供家庭用來取暖、加熱生活用水。
新知探究
如圖所示是一種常見的太陽能熱水器，它工作的原理是：太陽光的照射使加熱管內水的溫度上升，由于熱水的密度比冷水的小，管內熱水不斷上升并儲存在儲水箱上部；同時，儲水箱內溫度較低的水下降到加熱管，通過水的不斷對流，最終使得儲水箱內水的溫度升高。
一種家庭常用的太陽能熱水器
新知探究
①核裂變：較重的原子核裂變為較輕的原子核的一種反應。研究發現，鈾原子在中子的轟擊下將會產生裂變反應。每一個鈾原子核的裂變除了要產生大量的熱以外，還要產生2到3個以上的中子。
2.核能
核能的開發和利用的兩種方式：一種是利用核裂變釋放能量；另一種是利用核聚變釋放能量。
核裂變
新知探究
科學家研究發現：如果放在一起的鈾超過了一定質量，就會發生劇烈的核反應。一個鈾原子核分裂出2至3個中子，這2至3個中子又要去轟擊2至3個鈾原子核，使這些鈾原子核也發生裂變，如此下去就會產生系列化的越來越劇烈的反應。這種核反應被稱為鏈式反應。如果這種核反應不加以控制將快速地進行下去，并在極短的時間內釋放出巨大的能量，發生強烈的爆炸。原子彈就是根據這個原理制成的。
新知探究
②核聚變：較輕的原子核結合成為較重的原子核的一種核反應。它是產生核能的另一種形式。
如圖所示是氘核和氚核結合成為氦核的聚變過程。這種核反應會釋放巨大的能量。
核聚變會釋放巨大的能量
新知探究
利用核聚變原理制造的氫彈爆炸時產生的巨大蘑菇云
利用核聚變也能制造核武器。氫彈就是利用核聚變原理制造的一種威力比原子彈還要大得多的核武器。
怎樣才能利用核能造福人類呢？
利用核能發電是人們和平利用核能的一個重要方面。目前，世界上已經利用核裂變原理建成了許多核能發電站。
新知探究
地熱能發電廠
3.地熱能
地熱能地球內部蘊藏著大量的熱，在有地熱資源的地方可以開發和利用地熱來發電。
新知探究
潮汐能發電
4.潮汐能
月球、太陽對地球的引力作用產生了潮汐。每天，漲潮與落潮蘊藏著巨大的能量，這種能量可以用來發電。
如圖所示，為一種利用潮汐能發電的示意圖。
新知探究
漲潮時，海水洶涌而來，潮水從導流孔流入水庫的同時推動水輪機轉動，水輪機帶動發電機發電。隨著潮水的不斷涌入，水庫水位逐漸上漲，儲存著能量。
落潮時，海水奔騰而去，水位繼續下降，水庫的水流從導流孔流向大海，推動水輪機再次轉動，水輪機又一次帶動發電機發電。
潮汐發電成本低，污染少，是一種很有發展潛力的新能源。
新知探究
風力發電廠
5.風能
風具有很大的能量。這種能量可以給人類帶來極大的破壞，拔起大樹，吹倒房屋……但我們也可以利用風能為人類服務。
人們很早就學會了利用風能行船、抽水、磨谷……
風能還可以用來發電。
新知探究
課堂小結
一、能源與社會
機械能、電能、內能和化學能
二、能源與環境
三、開發新能源
多種新能源的開發與利用
能源的開發與利用會造成環境污染與生態破壞
課堂訓練
1.能源是人類生存和發展的基礎，人類社會的每一次重大進步都伴隨著能源的改進和更替。關于能源的開發和利用，下列說法錯誤的是（　　）
A.核能是可再生能源，開發和利用核能是人類獲取能源的一個新途徑
B.煤是不可再生能源，以煤為主要燃料的火電站容易造成環境污染
C.太陽能是一次能源，可直接利用且污染小，開發前景廣闊
D.能量在利用的過程中，其轉化和轉移是有方向性的
A
課堂訓練
2.某市積極應對嚴重旱情，推行“蓄、調、引、節、送、降”等“六水抗旱”措施，實現“大旱之年無大災”。為了響應政府號召，我們要大力推廣節水灌溉，下列措施中不屬于節水灌溉的是（　　）
A.噴灌 B.微灌 C.滴灌 D.大水漫灌
D
課堂訓練
3.2023年4月，我國自主設計建造的核聚變實驗裝置——東方超環，成功實現了403s穩態運行。下列能源的形成與東方超環相同的是（　　）
A.地熱能 B.太陽能
C.風能 D.潮汐能
B
課堂訓練
4.和平利用核能，提高清潔能源比重，是我國能源發展戰略的重要內容，關于核能，下列說法正確的是（　　）
A.核反應堆中，核能是通過聚變釋放的能量
B.核反應堆中，核能是通過裂變釋放的能量
C.核能是可再生能源
D.核能是二次能源
B
課堂訓練
5.人類的發展離不開能源。下列說法正確的是（　　）
A.現代生活離不開電，電能是一次能源
B.目前人類已建成的核電站，都是利用核聚變發電
C.新能源的開發和利用技術難、成本高，無實用價值
D.風能、水能、太陽能等可再生能源的開發和利用是未來理想能源的一個重要發展方向
D

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