中学课件能量和可持续发展.ppt

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1、1、由我们的食物分析能量的转化、由我们的食物分析能量的转化与能量的来源；与能量的来源；2、由我们电器的工作分析能量的、由我们电器的工作分析能量的转化与来源。转化与来源。1、回顾复习我们常见的能量形式、回顾复习我们常见的能量形式：机械能（动能、重力势能、弹性机械能（动能、重力势能、弹性势能）内能、电能、化学能等势能）内能、电能、化学能等2、能量之间的转化与转移、能量之间的转化与转移：小朋友从滑梯上下滑小朋友从滑梯上下滑时，臀部感觉发热，在此时，臀部感觉发热，在此过程中的能量是如何转化过程中的能量是如何转化的？的？重力势能重力势能转化为转化为动能动能和和内能内能 运动员在拉弓射箭运动员在拉弓射箭的

2、过程中的能量转化有的过程中的能量转化有哪些？哪些？放开箭的瞬间：放开箭的瞬间：弹性势能转化为动能弹性势能转化为动能箭在向上飞行：箭在向上飞行：动能转化为重力势能；动能转化为重力势能；电风扇工作时的能电风扇工作时的能量转化是什么样的？量转化是什么样的？电能电能转化为转化为机械能机械能和和内能内能3、能量守恒定律、能量守恒定律：能量既能量既不能消灭不能消灭，也，也不会创不会创生生，它只会从一种形式，它只会从一种形式转化转化为另为另一种形式，或者从一个物体一种形式，或者从一个物体转移转移到另一个物体，而能的到另一个物体，而能的总量不变总量不变。（一）什么是能源？（一）什么是能源？（1）能源就是向自然

3、界提供能量转）能源就是向自然界提供能量转化的物质；化的物质；（2）能源是人类活动的物质基础。）能源是人类活动的物质基础。（3）人类社会的发展离不开优质能）人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。源的出现和先进能源技术的使用。（二）能源的分类：（二）能源的分类：1、化石能源：、化石能源：千百万年前埋在地下的动植物千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。经过漫长的地质年代形成的。煤、石油、天燃气煤、石油、天燃气2、一次能源与二次能源：、一次能源与二次能源：（1）一次能源：）一次能源：化石能源、风能、太阳能、地化石能源、风能、太阳能、地热能、核能等热能、核能等可以从自然界

4、直接获取的能源，可以从自然界直接获取的能源，统称为一次能源；统称为一次能源；（2）二次能源：）二次能源：无法从自然界直接获取，必须无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到通过一次能源的消耗才能得到的称之为二次能源；的称之为二次能源；汽油、柴油、电能等汽油、柴油、电能等3、生物质能：、生物质能：（1）由生命物质提供的能量称）由生命物质提供的能量称为生物质能。为生物质能。（2）是太阳能以化学能形式贮）是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。以生物质为载体的能量。木柴燃烧，木柴就提供了生物木柴燃烧，木柴就提供了生物质能。质能。4、可

5、再生能源与不可再生能源：、可再生能源与不可再生能源：（1）可再生能源：）可再生能源：风能、水能、太阳能、生物质能风能、水能、太阳能、生物质能等等A、可以在自然界里源源不断地、可以在自然界里源源不断地得到的能源；得到的能源；B、可以长期提供或者可以再生、可以长期提供或者可以再生的能源。的能源。（2）不可再生能源：）不可再生能源：化石能源、核能等化石能源、核能等A、越用越少，不可能在短期内从、越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充的能源；自然界得到补充的能源；B、一旦消耗就很难再生的能源。、一旦消耗就很难再生的能源。1、原子的组成：、原子的组成：2、原子核的组成：、原子核的组成：由中心的原子核与

6、由中心的原子核与核外电子组成核外电子组成由质子和中子组成由质子和中子组成1、什么是核能？、什么是核能？2、获得核能的两种途径：、获得核能的两种途径：（1）重核的裂变）重核的裂变（2）轻核的聚变）轻核的聚变在原子核发生变化时放出的能量在原子核发生变化时放出的能量1、什么是核裂变：、什么是核裂变：用用中子中子轰击轰击较大原子核较大原子核，使，使其变成两个中等大小的原子核，其变成两个中等大小的原子核，同时同时释放巨大能量释放巨大能量的过程。的过程。1kg铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量大约相当于的能量大约相当于2500t的标准煤完全燃烧所的标准煤完全燃烧所放

7、出能量放出能量.科学家们发现用中子轰击铀科学家们发现用中子轰击铀235时，时，铀核会分裂成大小差不多的两部分，铀核会分裂成大小差不多的两部分，这种现象叫做这种现象叫做裂变裂变2、链式反应：、链式反应：用中子轰击铀核用中子轰击铀核,铀核发生裂变，放出能铀核发生裂变，放出能量量.铀核分裂的同时放出铀核分裂的同时放出23个中子，个中子，又可以轰击其它铀核，使它们也发生裂又可以轰击其它铀核，使它们也发生裂变变.于是裂变反应便会链锁式地自行持续于是裂变反应便会链锁式地自行持续下去下去.这种现象叫做链式反应这种现象叫做链式反应.1、核电站的组成：、核电站的组成：核反应堆、热交换器、汽轮机、核反应堆、热交换

8、器、汽轮机、发电机等发电机等2、核电站的工作原理：、核电站的工作原理：利用原子核裂变的链式反应产生利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电。的能量来发电。核电站的核心是核电站的核心是核反应堆核反应堆，它以，它以铀为核燃料铀为核燃料，反应堆中放出的，反应堆中放出的核核能能转化为高温蒸汽的转化为高温蒸汽的内能内能，通过，通过汽轮发电机转化为汽轮发电机转化为电能电能。3、核电站的优缺点：、核电站的优缺点：（1）核电站只需消耗很少的核燃料，就）核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能。可以产生大量的电能。（2）核电站不排放烟尘和二氧化碳、二）核电站不排放烟尘和二氧化碳、二氧化硫等有害气体，对环

9、境的污染比火力氧化硫等有害气体，对环境的污染比火力发电站小得多。发电站小得多。（3）从长远看，核能发电成本低于火力）从长远看，核能发电成本低于火力发电。发电。优点：优点：现在世界上运行的核电站现在世界上运行的核电站 都是通过都是通过受控裂变释放的能量发电的，但是，受控裂变释放的能量发电的，但是，核裂变使用的核燃料核裂变使用的核燃料储量非常有限储量非常有限，开采成本高开采成本高，存在着，存在着临界事故临界事故和和放射放射性物质泄露性物质泄露等潜在问题，且核裂变所等潜在问题，且核裂变所生成的核废料可能对生成的核废料可能对环境造成污染环境造成污染。缺点：缺点：1、什么是核聚变：、什么是核聚变：（1）

10、质量较小的原子核结合成质量）质量较小的原子核结合成质量较大的原子核时，也能释放出核能，较大的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫做核聚变，简称聚变这种现象叫做核聚变，简称聚变.（2）由于聚变必须在极高的温度和压）由于聚变必须在极高的温度和压强下才能进行，所以核聚变也叫热核强下才能进行，所以核聚变也叫热核反应。反应。2、核聚变的过程：、核聚变的过程：一个氘核由一个质子和一个中子组成，一个氘核由一个质子和一个中子组成，一个氚核由一个质子和二个中子组成，一个氚核由一个质子和二个中子组成，它们发生聚变反应结合成由二个质子它们发生聚变反应结合成由二个质子和二个中子组成的氦核时，要放出一和二个中子组成的氦

11、核时，要放出一个中子，并释放出核能个中子，并释放出核能.（1）利用轻核聚变可制成氢弹）利用轻核聚变可制成氢弹（其威力比原子弹更为巨大）（其威力比原子弹更为巨大）引爆引爆裂变反应裂变反应聚变反应聚变反应氢弹引爆示意图3、聚变的应用、聚变的应用（2）太阳内部进行着大规模的聚变，）太阳内部进行着大规模的聚变，释放的核能以电磁波的形式从太阳辐释放的核能以电磁波的形式从太阳辐射出来。（自然界中的核聚变）射出来。（自然界中的核聚变）（3 3）受控核聚变的优点：）受控核聚变的优点：一是核燃料丰富且价格低廉；一是核燃料丰富且价格低廉；二是不污染环境。二是不污染环境。1、人类大量使用下列能源，会造、人类大量使用

12、下列能源，会造成空气污染加剧的是（成空气污染加剧的是（）A化石能源化石能源B太阳能太阳能C风能风能D地热能地热能A2、下列能源中属于可再生能源的是、下列能源中属于可再生能源的是（）A风能风能 B核能核能 C石油石油 D天然气天然气3、有的能源可直接从自然界获取，该类有的能源可直接从自然界获取，该类能源叫一次能源；有的不能直接从自然界能源叫一次能源；有的不能直接从自然界获取，此类能源叫二次能源下列属于二获取，此类能源叫二次能源下列属于二次能源的是（次能源的是（）A煤煤 B石油石油 C天然气天然气 D电能电能AD4、如图是一种利用新能源的路灯，它如图是一种利用新能源的路灯，它“头顶头顶”小风扇，小

13、风扇，“肩扛肩扛”太阳能电池板。这种设计最太阳能电池板。这种设计最合理的应用是（）合理的应用是（）A小风扇是一个美化城市的时尚装饰小风扇是一个美化城市的时尚装饰B小风扇是用来给太阳能电池散热的小风扇是用来给太阳能电池散热的C太阳能电池同时向小风扇和路灯供电太阳能电池同时向小风扇和路灯供电D小风扇是小型风力发电机，它和太阳能电小风扇是小型风力发电机，它和太阳能电池共同向路灯供电池共同向路灯供电D5、下列对能量转化分析错误的是下列对能量转化分析错误的是（）A水电站主要将机械能转化为电能水电站主要将机械能转化为电能 B核电站主要将核能转化为电能核电站主要将核能转化为电能C太阳能热水器主要将太阳能转化为太阳能热水器主要将太阳能转化为内能内能 D热机主要将机械能转化为电能热机主要将机械能转化为电能D6、原子弹和核电都是利用链式反应，、原子弹和核电都是利用链式反应，两者的本质区别是：原子弹爆炸时发两者的本质区别是：原子弹爆炸时发生的链式反应是生的链式反应是 ，核反，核反应堆中发生的链式反应应堆中发生的链式反应是是 7、人类生存离不开能源在太阳能、石人类生存离不开能源在太阳能、石油、水能、煤炭中，属于不可再生能源的油、水能、煤炭中，属于不可再生能源的是是 ；属于洁净能源的；属于洁净能源的是是 不可控的不可控的可控的可控的石油、煤炭石油、煤炭太阳能、水能太阳能、水能