九年级物理沪科版教案第二十章能量和能源

九年级物理教案第二十章 能量和能源教学目标：1、通过实例了解能量及其存在的不同形式。2、通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。3、知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例。4、初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。5、能通过具体事例，说出能源与人类生存6、能结合事例，说出不可再生能源与可再生能源的特点。7、了解核能的优点和可能带来的问题8、了解世界和我国的能源状况教学重点：能的转化与守恒定律教学过程设计：一、能量的转化与守恒师：自然界和生活中，能量以多种形式存在着，请大家思考以下你所知道的能量有哪些？（交流讨论）生：太阳能、化学能、内能、光能、电能、机械能、核能、潮汐能、水能、风能、地热能师：要求学生必须懂得识别各种能量，特别要知道一切物体都具有化学能和内能。师：自然界中的能量可以发生转化和转移吗？生：交流讨论：能量转化的事例：化学能 内能化学能 电能电能 内能电能 机械能机械能 电能太阳能 电能机械能 内能内能 机械能师：能量从一种形式变为另外一种形式，叫做能量的转化。能量不仅可以发生转化，也可以发生转移。生：交流讨论能量发生转移的事例1、物体碰撞时，动能从一个物体转移到另一个物体。2、热传递时，内能从高温物体转移到低温物体。师：引导学生分析实验，探究能量的转化。师：我们知道燃烧木柴，发生的能量转化是化学能转化内能，这一过程中木柴的化学能减少，而内能增加，减少的化学能消失了吗？不是的，那是因为减少的化学能，转化为内能，同样，干电池供电时，化学能转化为电能，干电池的化学能减少了，但我们获得了电能，科学家们研究表明，能量的转化和转移必须遵循能量守恒定律。即：能量既不会消失，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。师：用能量守恒观点分析以下几个实例：1、提出问题：小球在运动过程中，能量应该守恒，似乎小球应该永远运动下去，可事实上，小球的机械能不断减小，最终会停下来。机械能是不是消失了呢？原来，小球在运动过程中，与空气摩擦，所以把机械能变为内能，因此减少的机械能并没有消失，而是转化为内能。2、分析跳动的小丑中的能量转化3、分析从手上掸落的篮球的能量转化过程二、能源与社会师：能量是由什么提供的呢？生：能量是由能源提供的。师：能源可分成哪二大类？生：可再生能源和不可再生能源。师：可再生能源和不可再生能源有何特点？生：可再生能源可长期提供或可以再生； 不可再生能源，一旦消耗很难再生师：可再生能源包括哪些能源？生：太阳能、风能、水能以及动植物的化学能等师：不可再生能源包括哪些能源？生：煤、石油、天然气和铀矿以及矿物能源。师：我国能源结构主要以什么能源为主？我国的能源消耗有什么特点？生：我国的能源结构主要以煤为主。我国的能源消耗中不可再生能源所占据的比例很大，结构不合理。师：想一想能源的开发和利用对人类社会的生存与发展，有什么影响？生：引导学生交流讨论后得出：能源的利用和开发在推动社会的进步的同时，带来了能源的危机，也造成了对环境的污染和生态的破坏。三、开发新能源师：由于各种能源的广泛利用，促进了社会的巨大进步，伴随着这种进步，人类对能源的需求越来越大，但不可再生能源在地球的贮量是有限的，而且能源的开发和利用带来了环境污染和生态破坏，所以面对能源危机，我们应采取什么态度？一方面要节约能源，一方面要开发新能源。师：介绍几种新能源：1、太阳能：人类目前利用太阳能的方式有两种：一是把太阳能 内能；二是把太阳能 电能。2、核能：开发和利用可以采用的两种方法：一是利用核裂变释放能量，二是利用核聚变释放能量。介绍核不扩散条约，说明和平利用核能造福人类的意义。核能发电，核动力探测器3、地热能4、潮汐能5、风能第二节 能源与社会 教案一、教学目标：1.了解什么是能源。知道哪些属于可再生能源，哪些属于不可再生能源。2.知道能源与人类生存和社会发展密切相关，知道人类发现、开发、利用能源的历史，就是其认识自然、理解自然的历史，并能通过。具体的事例进行说明。3.了解能源的利用和开发在推动社会进步的同时，带来了能源危机，也造成了对环境的污染和生态的破坏，学会辨证的思考问题、学会关注自然、关注社会。二、教学重难点：重点：1、知道可再生能源和不可再生能源的区别2、知道世界能源的构成和我国能源的结构3、了解能源与环境的关系，增强环境保护的意识 难点：理解可再生能源和不可再生能源的分类及能源与环境之间的关系三、课时安排：一课时四、教学准备：能源、能源与环境的有关录像带等五、教学设计：引言：能源与我们的生活密切相关,能源直接影响到我们的生活质量。“节能”、 “缺电”、“新能源”、“能源与环境”成为一个又一个热门话题，今天我们来研究能源与社会的关系。教学内容教师活动学生活动备注一、自然界的能源二、能源的开发和利用三、能源与环境四、课堂练习五、课堂小结1.安排学生看书后，提出问题：生活中什么是可再生能源，什么是不可再生能源？各举两例进行说明。2.你能说出世界和我国能源消耗结构比例吗？1.安排学生看书后，提出问题：纵观几千年的文明史，人类发现、开发、利用能源的历史就是其认识自然、理解自然的历史，也是人类的文明史，你同意这种看法吗？2.有人说，煤的利用导致第一次工业革命，电的发明导致第二次工业革命，谈谈你的看法？1. 能源的开发和利用带来了环境污染和生态破坏，谈谈你对这个方面的认识？2.如何解决能源的利用与环境保护的矛盾，谈一谈你的看法？课堂练习1.、属于不可再生能源，、属于可再生能源。 答案：煤、石油、天然气、 风能、水能、太阳能2.下列关于能源说法不正确的是（D）A 化石燃料属于一次能源B 二次能源是由一次能源转化来的C 一次能源中化石燃料、水能、风能都来源于太阳能D 一次能源都是开发利用后不能再生的能源，二次能源是可以再生的能源学生小结课外作业：上网或查阅有关资料了解能源的开发和利用带来的环境污染和生态破坏。学生看书、回答问题讨论、交流、回答学生看书，讨论、交流、回答学生看书，讨论、交流、回答学生讨论、交流、回答学生讨论、交流、回答完成练习学生小结课外调查本堂课要求学生积极参与，教师要调动学生的积极性，让学生积极讨论、交流、回答，所有板书由学生完成六、板书设计：第二节 能源与社会（一）自然界的能源：1、可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源。太阳能、风能、水能以及动植物等2、已经消耗就很难再生的能源就是不可再生能源。如：煤、石油、天然气和铀矿等3、目前世界能源消耗中90%以上是不可再生能源。其中：石油大约占40%，每大约占35%，天然气大约占20%4、我国的能源结构主要以煤为主，其比重大约是煤75%，石油17%，天然气3%，其他（水电、核电、新能源发电）占6%，结构不合理。（二）能源的开发和利用：能源利用的进步导致了人类文明的跃进。煤的利用导致第一次工业革命；电的发明导致第二次工业革命。20世纪40年代，核能为代表的又一次能源革命。（三）能源与环境：能源的大量开发和利用既促进了社会生产力的发展和提高，同时不可避免的造成了环境污染。这给人类提出了一个新的课题。七、教学反思八、教学参考1、中国能源可持续发展六大战略能源既是重要的必不可少的经济发展和社会生活的物质前提，又是现实的重要污染来源。解决好我国的能源可持续发展战略问题，是实现我国社会经济可持续发展的重要环节。中国的可持续发展能源战略至少应考虑两方面的内容，其一是如何确保经济合理的持续的能源供应和高效使用能源，同时解决和能源过程有关的环境问题。一、长期坚持节能优先战略20世纪八十年代以来，面对改革开放带来的经济高速发展态势，能源供应难以满足迅速增长的需求，节能受到必要的重视，节能取得了显著的成绩。市场经济初步建立以来，能源供需关系出现了重大的变化。能源价格经过改革调整，已基本反应了市场的能源边际成本。能源相对价格水平已经不低，有效的引导了市场条件下的能源消费，盲目性生产基本消除。企业竞争促使成本下降，降低能源成本成为许多产品增强市场竞争力的重要内容，节能的微观经济性成为关键驱动力；产业结构的调整和变化，以及市场对企业生产的硬约束，带来了明显的节能效果。在新的市场条件下，解决能源短缺已不是节能和提高能效的驱动力。一些能源供应部门反而出现了由于供应能力过剩而要开辟新的消费市场，以刺激能源消费的动机和做法，力图争取更大的市场份额和经济利益。为了经济发展的目标，必然要鼓励终端消费包括能源消费的扩张，鼓励新的消费以拉动需求，包括新的用能途径，其中建筑用能、交通用能的上升将比较明显。另一方面，对能源部门的经济效益和相关社会问题的关注和实际影响，大于节能的呼声。对长期的能源平衡和能源安全的关注难以和短期的、直接经济运行的利益取向有机地联系起来。原有节能管理体系及机制的功能和效果受到挑战。由于能源供需的形势发生变化，控制供应的节能管理方式已不起作用。政府在投资和项目设定方面的直接控制力减弱，直接用于节能项目的财政支持数量甚微。随着政府机构的改革，能源和节能主管行政编制大幅度减小，20世纪八十年代以来建立起来的能源和节能管理组织体系的许多部分已经不复存在。新的节能管理体制有待在新的市场条件下在政府职能中进一步确定和落实。中国能源效率的提高不能单纯依靠市场机制。市场约束和产业升级仍将在相当一段时间内起到提高能效的促进作用，使按GDP的计算的能源消费效率提高。加入WTO以后，中国的劳动力成本可能还将在相当长的一个时期内保持竞争力，但资源性的成本，包括土地的价格，特别是能源的成本将不具有竞争性。如上所述，中国可能还要经过二三十年的努力，才能在能源技术的平均水平上，赶上国际先进水平。可以预见，如果中国真正能够实现在下世纪中叶达到现代化的目标，中国将会面对重大的能源挑战。使中国的能源效率提到一个没有先例的高度，光靠市场经济的自发作用，是远远不够的，必须在政策介入方面找到新的途径。在现阶段，提高全民的资源忧患意识，在市场经济的自然作用之外，采取适当的政策措施仍然十分必要。除信息、标准、技术推广等措施之外，还要进一步考虑长期的能源价格政策。同时，推动环境保护，也是节能的重要驱动力。中国还要及早考虑可持续发展的消费方式的设计和引导实施。没有这些努力，就难以实现有中国特色的现代化。长期坚持节能优先必须成为中国可持续发展能源战略的一个重要基本点。二、适应终端能源需求的变化趋势，实现能源结构的转变，加快发展天然气中国长期以来能源结构以煤为主，是造成能源效率低下、环境污染严重的重要原因。近年来终端能源需求的结构和总量变化，以及以中心城市为开端的环保要求，使优化一次能源结构成为能源发展的重要趋势。但是，石油进口的快速增长，加之国际油价在去年在大幅上扬，使能源供应保障问题受到多方关注。天然气的开发利用，需要重新大规模建设天然气的长距离输运基础设施。对天然气成本和价格的估计引起了对未来相关能源成本的激烈讨论和担心。优化能源结构能否实现仍然有着不确定性。当前和今后几十年内，石油和天然气仍将是世界范围的主要能源。特别是天然气的发展方兴未艾。天然气的利用不仅有很好的环境效果，建立在天然气基础上的能源技术，也是当前和今后长时期内能源效率最高的技术。我国的天然气基础比较薄弱，在形成天然气基础设施网络的时期，需要大量的投入和政策支持。十五期间正在实施的西气东送工程意义重大，天然气基础管网一旦建成，将带动天然气开发的进程，可望使天然气的实际成本明显降低。在天然气的发展问题上，需要国家的支持和协调。三、从实际出发，实施煤炭的清洁利用优化能源结构和充分合理利用我国的煤炭资源并不矛盾。在能源结构优化的过程中，煤炭必然将退出一些使用领域，但是煤在中国能源中的地位仍然将十分重要。目前我国煤炭的使用技术和方式与可持续发展的社会经济发展目标有很大的差距，是我国环境污染的主要来源。在可持续发展能源战略中，煤炭的利用，首先要解决相应的环境污染问题。从世界能源系统的发展趋势看，未来煤炭的主要应用途径仍然是发电。在有天然气可以利用的地方，天然气燃气蒸汽联合循环技术可以达到更高的发电效率，也有更好的环保性能。但是只要采取适当的措施，燃煤电厂仍然可以做到清洁发电，效率的提高也还有较大余地。从中国的实际情况出发，煤的清洁利用首先要解决的是落实目前直接燃煤的大气污染问题。其中，燃煤电厂的脱硫问题应该首先予以解决。燃煤电厂脱硫技术是十分成熟技术，现在是干不干的问题。目前煤炭供应过程和转换过程中，有大量可以立即行动而且对煤炭的清洁利用有明显实效的事情可做。如煤炭的筛选和洗选，更加合理的煤质管理和配送，型煤的利用，水煤浆利用等等，都大有潜力。煤炭的气化和液化有可能作为远期技术储备。有必要认真分析比较先进的燃煤发电技术和将煤炭转换成或液体燃料后再用于发电的效率、环境影响、以及经济性。至少在相当时期内，先进的燃煤发电技术还将有很大的竞争力。如果考虑以煤为原料提供液体或气体燃料的话，则必须全面分析评估其经济可行性，还要考虑全过程的环境影响。除此以外，还必须考虑能源系统的总体效率。另一方面，越来越迫近的全球气候变化的限制因素，将使煤炭的使用逐渐受到碳排放的严重制约。这些因素在煤炭的气化和液化技术开发和未来应用时必须充分予以考虑。四、系统考虑电源结构，水电、核电要实施长期的发展计划中国的石油和天然气资源相对人口而言十分有限。在未来的终端能源消费结构中，电力的比例将不断扩大。和石油和天然气相对便宜的国家相比，中国有可能必须使电力在终端能源的中的比例高于这些国家。对发电能源结构要有长期的规划，避免临时和缺乏系统规划的选择。首先要尽量利用水力资源。中国水力资源丰富，目前利用率很低，发展潜力巨大。水电项目可以很好的和防洪、抗旱、农业灌溉结合起来，取得更大的综合社会经济效益。当然，水电大坝的建设可能存在对流域生态环境的影响，需要在大坝设计和建设时给予充分和恰当地考虑。采取必要措施，使这些不利影响减到最小。和煤炭生产、运输、发电过程中产生的种种环境问题比较起来，水电是一种对环境和生态影响小得多的清洁能源。如果把水电的巨大综合社会经济效益考虑在内，发展水电的优越性就更加突出。十五规划提出的西电东送，为开发水电提供了更好的机遇，应当加强实施，消除各种体制上的障碍，使我国的水电发展能够长期、稳定地得到较快的发展，避免出现新的反复。在考虑是否发展天然气发电时，不但要在不同电源方案中进行综合比较，还应该对同一能源的不同使用方向的合理性进行比较分析。天然气是否应该用来发电，不仅要和煤电比，更要考虑在我国天然气资源相对不足的长期条件下，是否首先应用天然气替代大量中小燃煤锅炉窑炉。从环境保护的角度来看，要使中小型锅炉或窑炉能达到较高的污染排放控制水平是十分困难的，相对而言，电厂排污控制则可行得多。为了实现我国能源的可持续发展，必须尽快解决现有的一些体制性障碍，使资源的配置符合全社会环保效果最大化和成本最小化的原则。核电是一种可靠的清洁的能源，核电的安全性已经达到很高的水平。在现有技术条件下，核废料的处理也可以得到妥善的解决。和燃煤电厂实际带来的环境和人身安全问题相比，核电的优越性是十分明显的。发展核电符合我国实现可持续发展能源战略方向。应把重点放到经济性以及安全性的选择上来，通过引进和国产化，使核电产业尽快达到经济规模，使核电的成本降下来。以实现核电发展的长期目标。五、推动环境保护，为可持续发展能源战略的实施创造必要的外部条件环境保护是可持续发展的一个基本点，也是推动能源技术发展的基本动力之一。当前在发达国家，环境保护要求已经成为决定能源结构，从而决定能源成本的重要因素。我国的环境保护将在今后逐步成为能源结构选择的越来越重要的因素，能源结构的清洁化，对能效的提高也有很大的推动作用。为了实现可持续发展的能源战略，应该在能源发展的各个环节充分考虑环保的需要。能源基础设施庞大，使用期很长。能源系统一旦建成，改变起来不但成本很高，还要用几十年的时间。所以在能源建设中不但要考虑环境保护现在的要求，而且要充分预见今后的环境要求。六、做好可再生能源发展的战略安排中国在可再生能源发展方面做了很多工作。过去的重点放在解决农村和边远地区的能源供应上。近几年来，现代商品化可再生能源逐渐成为发展的重点。其中，太阳能热水器已形成规模市场，大型风力发电也有多种示范。但总的说来，商品化可再生能源的发展仍然十分有限。随着农村经济的不断发展，以及城市地区扩大了对农村地区的经济辐射作用，农村地区从传统可再生能源向商品化石能源的转换步伐加大。特别是在经济发达地区和城市周边地区，农村能源商品化的比例已经不小。但是目前的现代可再生能源技术还不能适应这个转换过程，或是技术不够成熟，或是成本太高，难以和传统的化石能源竞争。中国发展可再生能源必须考虑农村发展的要求。我国城市化的过程还要持续几十年。我们不可能要求农民长期使用落后的传统可再生能源，也不可能让农民一下子跳越到比商品化石能源还贵的现代可再生能源系统上去。我们必须在借鉴先进再生能源技术的同时，自主开发适合于国情的技术。这不仅对我国是十分有益的，而且可以为很多发展中国家提供新的选择。中国的电力系统发展迅速，扩张势头还要保持许多年，为现代可再生能源的发展创造了潜在的可观的市场。在推动现代可再生能源发电应用时，应充分考虑可再生能源发电的环境效益，使其环境外部性能够反映到合理的电价体系中来。在不考虑环境成本条件下，可再生能源很难和传统化石能源相竞争。对风电等可再生能源发电提供优惠政策，要对各种政策的经济成本和效益进行详细的分析和评估，特别是应对支持政策条件下风电等可再生能源发电技术成本下降的可能潜力和进度要有具体分析。这种分析必须结合我国的风电产业的发展实际。另一方面，对大水电等影响重大的可再生能源也应重点考虑，综合协调。这样，才有利于有效推动我国的可再生能源事业的发展。第三节 开发新能源 教案一、教学目标：1知道能源与人类社会密切相关，但需要不断开发和利用新能源以解决能源的供需矛盾和环境问题。 2知道太阳能和核能是两种新能源。3.了解直接利用太阳能的两种途径4.了解裂变、聚变，知道原子弹、氢弹的制造原理，知道核反应堆的作用，以及核电站的原理和特点。二、教学重难点：重点：知道新能源的种类;知道新能源的用途。难点： 核能的利用。三、课时安排：一课时四、教学准备：有关新能源挂图、录像等五、教学设计：引言：随着经济的不断发展，能源的消耗量迅速增长，使能源问题越来越成为经济发展中的突出问题。因此，人们正在积极寻找各种办法和措施，大力探索和开发各种新能源。教学内容教师活动学生活动备注一、核能二、太阳能三、其它新能源四、课堂小结五、课外作业1.学生看书后提出问题：获得核能有哪两种途径？2. 说出核裂变和核聚变的特点。3.核能的利用有哪些优点？ 4.你知道世界和我国核能利用状况吗？1.太阳能的利用有哪两种途径？2.太阳能的利用有哪些有缺点请同学们看书学习地热能、潮汐能、风能等新能源的利用学生小结课外作业：上网或查阅有关资料了解我国新能源的开发和利用情况学生回答：核裂变和核聚变学生回答讨论、交流、回答：（1）能量密集，运输量小（2）地区适应性强（3）清洁、安全（4）铀矿在地壳中储量丰富讨论、交流、回答：（1）世界：核发电量最多的国家：美国核电比重最大的国家：法国（2）我国：浙江秦山核电站广东大亚湾核电站讨论、交流、回答：太阳发电、转变为热讨论、交流、回答：优点：（1）能量巨大（2）清洁（3）分散缺点：受气候和天气影响较大看书学习地热能、潮汐能、风能等新能源的利用学生小结课外调查本堂课要求学生积极参与，教师要调动学生的积极性，让学生积极讨论、交流、回答，所有板书由学生完成六、板书设计：第三节 开发新能源（一）核能：1.获得核能的两种方法：原子核裂变：链式发应原子核聚变：2.特点：（1）能量密集，运输量小 （2）地区适应性强 （3）清洁、安全 （4）铀矿在地壳中储量丰富3.核能利用状况：（1）世界：核发电量最多的国家：美国 核电比重最大的国家：法国（2）我国：浙江秦山核电站 广东大亚湾核电站（二）太阳能：1.利用方式：转变为电和转变为热2.特点：（1）能量巨大 （2）清洁 （3）分散3.影响太阳能分布的因素：（l）纬度因素 （2）地形因素（三）其它新能源：地热能、潮汐能、风能等七、教学反思八、教学参考开发利用新能源 随着经济的不断发展，能源的消耗量迅速增长，使能源问题越来越成为经济发展中的突出问题。因此，人们正在积极寻找各种办法和措施，大力探索和开发各种新能源。 一、太阳能热是能的一种形式，太阳光能使照射的物体发热，证明它具有能量。这种能量来自太阳辐射，故称为“太阳辐射能”，它是地球的总能源，也是唯一极庞大的，既无污染又可再生的天然能源。（1）太阳能的热利用太阳能的热利用是通过反射、吸收或其它方式收集太阳辐射能，使之转化为热能并加以利用。我国推广应用的太阳能热利用项目主要有太阳能灶、太阳能热水器、太阳能温室、太阳能干燥、太阳能采暖等。（2）太阳能的光电利用太阳能转换为电能的方法很多，其中应用较普遍的就是太阳能电池，它是利用光电效应将太阳能直接转换成电能的装置。太阳能电池有多种，主要有硅电池、硫镉电池、碲化镓电池和砷化镓-砷化铅电池等。我国成功地首次将光电池应用于我国卫星工程上，通过卫星空间多年运行的考验，这一太阳能电池电源系统性能良好，保证了卫星的可靠工作。（3）太阳能直接转换成化学能植物的光合作用就是把太阳能直接转换成化学能的过程。自然界中植物借光合作用将太阳能转换成自身的化学能的效率很低，约为千分之几。为了提高太阳能的利用率，已经推出了一种使用人工“能量栽培场”的方法，即利用某些藻类催其生长，而将太阳能转换成藻类的储存热能用作燃料（通过处理可制成木炭、煤气、焦油、甲烷等）。 二、核能原子核反应释放出来的能量，称为核能。它是本世纪五十年代开始利用，藏量丰富的能源。核能是依靠核燃料在反应堆中“燃烧”而产生的能量，它的能量巨大。核电站最常用的核燃料是235U。一克235U释放的能量相当于2.5吨标准煤燃烧释放的热量。核能具有以下特点：1.核能有巨大的能量，而核燃料能量密集，用它发电，燃料的运输量小。2.核电站的建设，地区适应性强。在煤、石油、天然气等燃料缺少和水能源资源不足而又需要大量能源的地区很适合建核电站。3.建立核电站投资大，建设的周期长，需要较高的技术和设备。特别需要防止放射性物质外逸的密封设备，又需要处理好核废料，以确保安全。4.核电站建成投产后，运转费用低，经济效益大。5.核能是一种清洁的能源。核电站正常运转时对环境的影响远比燃煤电站为好，核电站附近居民所受的辐射剂量，通常低于大气中的天然含量。核能的利用前景在国际上核能已获得了广泛的利用和发展，并将成为世界未来能源的支柱之一。目前，世界上已有26个国家建有核电站。到1985年止，全世界已建成并投入运转的核电站达371座，发电能力2亿多千瓦。大力发展核电站，是许多国家在全面研究能源现状和前景后所采取的一项基本政策。不仅工业发达国家是这样，而且一些发展中国家和地区，如印度、南朝鲜、罗马尼亚等也在发展核电站。据1977年世界能源会议对世界经济和能源发展的预测，到本世纪末，世界上将有49个国家拥有核电近9亿千瓦。核能将成为世界能源供应的一大支柱。我国有丰富的铀矿资源，应用核燃料发电，是开发新能源的途径之一。例如，我国正在浙江省海盐县兴建自行设计的秦山核电站，装机容量为60万千瓦；在广东深圳东面的大亚湾畔兴建广东核电站，装机容量为180万千瓦。三、沼气沼气是由生物能源转换得来。沼气的能量系来自太阳的光和热，是生物质经厌氧微生物发酵而产生的一种混合气体，其组成主要是甲烷、CO2、N2等，详见表5-3所示。沼气组成成分 表5-3组成CH4CO2N2H2O2H2S5565354503010101用生物质能生产沼气，既可提高热能利用率，又充分利用了不能直接用于燃烧的有机物（如人畜粪便）中所含的能量，因此，发展沼气是解决农村能源问题的有效途径。在城市也可利用有机废物、生活污水生产沼气。许多国家很早就利用城市污水处理厂制取沼气，并作为动力能源使用。同时，发展沼气有利于环境保护；其一，沼气是比较干净的再生资源，燃烧后的产物是CO2和水，不污染空气；其二，垃圾、粪便等有机废物及作物秸杆是产生沼气的原料，投入沼气池后，既改善了环境卫生，又使蚊蝇失去了孳生的条件，病菌、虫卵经沼气发酵后即被杀死，减少疾病的传播；其三，生产沼气后的废液是很好的肥料，既有较高的肥力，又不危害农作物和人体健康，还减少化肥和农药施用量，降低土壤污染，起间接保护环境的作用。 四、风能风能利用就是把自然界风的能量经过一定的转换器，转换成有用的能量，这种转换器即风力机，它以风作能源，将风力转换为机械能、电能、热能等。我国的风能利用主要有风力发电、风力提水和风帆助航等几种形式。 五、潮汐能海潮汐是一种自然现象，是在月球和太阳引潮力作用下发生的海水周期性的涨落运动。一般情况下，每昼夜有两次涨落，一次在白天，称潮，一次在晚上，称汐，合起来即称潮汐。（1）潮汐磨在港、湾筑坝，利用潮汐涨落水位差作原动力，推动水轮机旋转，带动石磨进行粮食和其它农副产品的加工。（2）潮汐水轮泵在潮流界以上的潮区界河段，有潮水顶托的江河淡水，江湖潮差可达23m，江边还有一定容量的河网港浦作淡水蓄能水库，因此可利用这些条件建泵站，来解决灌溉问题。（3）潮汐发电在海湾或潮汐河口建筑闸坝，形成水库，并在其旁侧安装水电机组。涨潮时海水由海洋流入水库，落潮时，水库水位比海洋水位高，从而形成库内潮位差。利用潮汐涨落潮差的能量，推动水轮发电机组发电。潮汐能是一种清洁，不污染、不影响生态平衡的可再生能源。完全可发展成为沿海地区生产、生活等需要的重要补充能源，潮汐电站不需要淹没大量农田构成水库，也不需要筑高水坝，所以没有修建水库带来的生态环境等问题。但潮汐电站建在港湾海口，通常水坝长，施工、地基处理及防淤等较困难。故土建和机电投资大，造价较高。 六、地热能地热能是来自地下的热能。地球内部的热量主要是由于放射性分解以及地球内部物质分异时产生的能。在地壳中，温度随着深度增加而均衡地增长，在100km深处约为10001500。作为热源的岩浆，浸入地壳某处并加热不透水的结晶岩浆，使其上面的地下水升温到500左右。但由于顶岩封盖压力很高，所以水蒸气仍处于液体状态，需要打井才能喷出地面。通常，把地热资源以其在地下热储中存在的不同形式分为蒸汽型、地压型、干热岩型、热水型和岩浆型等五类、目前能为人类开发利用的主要是地热蒸汽和地热水两大类。其中干蒸汽利用最好，地热能利用可分为直接利用和地热发电两方面。如温度超过150以上的干蒸汽，属于高温地热田，可直接用于发电，但其数量也最少；湿蒸汽田的储量大约是干蒸汽田的20倍，温度在90150之间，属中温地热田。湿蒸汽使用前必须预先除去其中的热水，在发电技术上较困难；热水储量最大，温度一般在90C以下，属低温地热田，可直接用于取暖或洪热。地热能的直接利用技术要求低，所需设备也较简单，因此已广泛用于工业加工、洗涤、医疗等各方面；地热发电和火力发电原理一样，都是利用热能转变为机械能。七、氢能氢能又叫氢燃料，是一种清洁能源，氢燃烧后的生成物是水，水又可分解产生H2和O2，循环往复，对环境无污染，便于运输和贮藏。但制取氢的方法目前主要是电解水法，效率低且投资和运行费用高，氢又是一种易爆物质，且无臭无味，燃烧时几乎不见火苗，这些不安全特性使氢的使用受到限制。