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20.2 20.2 开发新能源开发新能源面对日趋严重的能源危机面对日趋严重的能源危机,我们既要我们既要_,又要又要_.节约能源节约能源开发新能源开发新能源 一、太阳能一、太阳能-永恒的动力之源永恒的动力之源 太阳深处的极高温度是太阳深处的极高温度是1500万万和极和极高压力约高压力约21016Pa,据粗略估计据粗略估计,太阳向地太阳向地球表面辐射的功率为球表面辐射的功率为8.11014 Kw相当于相当于3.5万倍标准煤释放的能量万倍标准煤释放的能量.看了数据再请同学们计算一下：看了数据再请同学们计算一下：太阳每小时辐射太阳每小时辐射到地球的总能量有多少到地球的总能量有多少？W=Pt t=1.71017W W3600s s=6.11020J J太阳能十分巨大太阳能十分巨大 请同学们计算一下：请同学们计算一下：太阳能以光和热的形式向四周辐射太阳能以光和热的形式向四周辐射,那么它那么它的光和热到达地球上要经过多长时间？的光和热到达地球上要经过多长时间？地球每小时从太阳获得的太阳能量有6.11020焦,这比目前全世界在一年内能源生产的总量还多,可见太阳能有多么巨大 那么太阳能会不会用完呢？根据科学家推算,太阳像现在这样不停地向外辐射能量,还可以维持50亿年以上,对于人类来说,太阳能可以说是一种取之不尽,用之不竭的永久性能源.太阳能供应时间长久太阳能供应时间长久 我们到哪里去取太阳能？怎样获取呢？我们到哪里去取太阳能？怎样获取呢？只要太阳能照到的地方只要太阳能照到的地方,就有太阳能就有太阳能,不用专门去寻找；只要用东西接收就行不用专门去寻找；只要用东西接收就行了了,不需要挖掘开采不需要挖掘开采太阳能分布广阔太阳能分布广阔,获取方便获取方便 太阳能储热太阳能储热太阳能热水器、太阳能灶等太阳能热水器、太阳能灶等太阳能转变为热能太阳能转变为热能太阳能直接发电太阳能直接发电太阳能电池、太阳能汽太阳能电池、太阳能汽车等车等太阳能转化为电能太阳能转化为电能 太阳能汽车空间太阳能电站空间太阳能电站太太阳阳能能手手提提灯灯 既然太阳能有那么多优点,为什么不大量推广、大范围应用呢？目前还有些技术问题没有解决.广泛利用太阳能的困难广泛利用太阳能的困难 1、太阳能虽然十分巨大、太阳能虽然十分巨大,但它太分散但它太分散2、太阳能不稳定、太阳能不稳定,不能正常使用不能正常使用3、目前太阳能转换器的效率不高、目前太阳能转换器的效率不高一、太阳能的开发和利用一、太阳能的开发和利用优点：能量巨大、供应时间长、分布广优点：能量巨大、供应时间长、分布广 泛、泛、获取方便、获取方便、无污染、无污染、安全经济安全经济.缺点：能量分散、且又间断和不稳定缺点：能量分散、且又间断和不稳定.太太阳阳能能的的特特点点核 能原子、原子核核 能裂 变聚聚 变变小小 结结 二、核能二、核能背景介绍我国用了短短4年时间完成了原子弹的研制工作,并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹.1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹,完成了其他国家要十几年或几十年才完成的工作.背景介绍背景介绍原子、原子核原子是由原子核和核外电子组成.原子核原子核电子电子 原子、原子核原子、原子核核 能当原子核分裂或聚合时,就可能释放出惊人的能量,这就是核能 核能核能获取核能方式有两种：即裂变和聚变裂 变 科学家们发现用中子轰击铀235时,铀核会分裂成大小差不多的两部分,并释放出大量的能量.这种现象叫做裂变.核裂变核裂变-链式反应链式反应链式反应 用中子轰击铀核,使铀核发生裂变,放出能量.铀核分裂时,还同时放出23个中子,又可以轰击其它铀核,使它们也发生裂变.这些铀核分裂时,同样放出中子,从而引起更多的铀核发生裂变.于是裂变反应便会链锁式地自行持续下去.这种现象叫做链式反应.如果对裂变的链式反应不加控制,在极短时间约百万分之几秒会释放出大量核能,发生猛烈爆炸,原子弹就是根据这个原理制成的.链式反应链式反应核电站 核电站就是利用核反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施.反应堆是核电站的关键设备,链式裂变反应就在其中进行.秦山核电站三期工程 核电站核电站 核能的优缺点优点：1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,属于清洁能源.2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳.3.核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途.4.运输与储存方便.一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料.5.燃料费用所占的比例较低,发电成本较其他发电方法为稳定.缺点：1.核能电厂使用的核燃料及废料有放射性,必须慎重处理.2.核能发电厂热效率较低,故核能电厂的热污染较严重.3.核能电厂投资成本太大.4.核电厂较易引发政治歧见纷争.5.核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果因发生事故释放到环境中,会对生态及民众造成伤害.世界核电发展现状世界核电发展现状核反应堆 为便于和平利用核能,必须控制链式反应的速度,使核能缓慢而又平稳地释放出来.为此,人们制成了一种专门装置核反应堆.核反应堆能缓慢、平稳地释放核能.核反应堆核反应堆聚 变 科学家们发现,某些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,这种现象叫做核聚变,简称聚变.聚变是获得大量核能的另一重要途径.前面讲过,原子弹是利用重核裂变现象制成的.而另一种威力更大的核武器氢弹,则是利用轻核聚变现象制成的.核聚变核聚变-热核反应热核反应聚 变 可惜人们现在还不能像控制裂变那样控制聚变.科学家们预言,通过可控制的聚变来利用核能,有望彻底解决人类能源问题?这个问题由谁来解决呢？这个问题由谁来解决呢？会是你吗？会是你吗？核聚变核聚变自然界中,太阳内部的温度高达摄氏1千万度以上,在那里就进行着大规模的聚变反应.太阳辐射出的光和热,正是由聚变反应释放的核能转化而来的.可以说,地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量.自然界中的核聚变自然界中的核聚变 小结1、原子由原子核和核外电子组成2、核能是原子核分裂或聚合时产生的能量3、获得核能的两条途径：裂变和聚变裂变：原子弹 链式反应 核电站 核反应堆聚变：氢弹 不可控 太阳聚变产生能量三、氢能源三、氢能源氢能源指氢气燃料氢能源指氢气燃料.氢能源有哪些优点吸引人们去研究和开发呢？氢能源有哪些优点吸引人们去研究和开发呢？无污染、燃烧值高、来源广、重量轻无污染、燃烧值高、来源广、重量轻.写出氢在空气中燃烧的化学方程式写出氢在空气中燃烧的化学方程式,水水电解的化学方程式电解的化学方程式.游离态的氢能游离态的氢能源少源少,大多的氢大多的氢化合态存在于化合态存在于水中水中氢能燃料火箭氢能氢能 氢气热值高氢气热值高,燃烧产物是水燃烧产物是水,完全完全无污染无污染.而且制氢原料主要也是水而且制氢原料主要也是水,取取之不尽之不尽,用之不竭用之不竭.所以氢能是前景广所以氢能是前景广阔的清洁燃料阔的清洁燃料 氢氢动动3号号四、沼气能源四、沼气能源 我国农村3/4人口使用草木燃料,造成了土壤肥力的下降,水土流失、土壤沙化等生态平衡遭破坏的现象,而且是对能源的极大浪费.将人畜排泄物和作物秸秆等混合物投将人畜排泄物和作物秸秆等混合物投入沼气池内进行微生物发酵入沼气池内进行微生物发酵.可得到可得到燃烧值高的沼气和有机肥料燃烧值高的沼气和有机肥料.沼气利用1五、地热能五、地热能地热地热地球内部具有地球内部具有的热能称为地的热能称为地热能热能,是地球本是地球本身蕴藏的能量身蕴藏的能量.应用形式：地下热水、地热蒸气应用形式：地下热水、地热蒸气.应用范围应用范围：发电、洗浴、取暖、灌溉等：发电、洗浴、取暖、灌溉等西藏羊八井地热电站是我国最大的地热电站西藏羊八井地热电站是我国最大的地热电站六、潮汐能六、潮汐能潮汐能是由于地球和月球、太阳相互作用产生的能潮汐能是由于地球和月球、太阳相互作用产生的能量量.涨潮时涨潮时退潮时退潮时潮汐电站工作原理潮汐电站工作原理浙江温岭江厦潮汐电站全国第一、世界第三浙江温岭江厦潮汐电站全国第一、世界第三D1以下能源中,不是来源于太阳能的有A石油B天然气C煤炭D核能2太阳能来自于DA反射其他恒星的能量C链式反应B核裂变D核聚变3以下装置中不是直接利用太阳能的是AA微波炉C光电池B太阳灶D太阳能热水器
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