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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第二十章,能,源、材料与社会,能源的开发和利用,能源与社会,天然气烧水,汽车行驶,(,汽油,),太阳能热水器,化学能,内能,内能,机械能,太阳能,内能,能源,:,产生能量供人类使用的物质资源。,能源与社会,像太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能等这类可以长期提供或可以再生的能源属于,可再生能源,。,像煤、石油、天燃气、核能、铀矿这类化石或矿物能源，一旦消耗就很难再生的能源属于,不可再生能源,。,我们利用的电能，无法从自然界直接获取，而是通过一次能源的消耗才能得到，称为二次能源。,化石能源、太阳能、风能、地化石能源、太阳能、风能、地热能、核能和潮汐能等可以直接从自然界获取的能源，称为一次能源。热能、核能和潮汐能等可以直接从自然界获取的能源，称为一次能源。我们利用的电能，无法从自然界直接获取，而是通过一次能源的消耗才能得到，称为二次能源。,根据能源获取方式的不同,煤、石油、天然气、太阳能、风能、地热能、核能和潮汐能等可以直接从自然界获取的能源，称为,一次能源,。,我们利用的电能、汽油、柴油等，无法从自然界直接获取，而是通过一次能源的消耗才能得到，称为,二次能源,。,能源与社会,能源与社会,人类利用能源的历程,柴薪时代,能源与社会,煤炭时期,“,工业粮食,”,蒸汽机车,蒸汽轮船,能源与社会,石油时期,“,工业的血液,”,、液体黄金,化石能源、太阳能、风能、地化石能源、太阳能、风能、地热能、核能和潮汐能等可以直接从自然界获取的能源，称为一次能源。热能、核能和潮汐能等可以直接从自然界获取的能源，称为一次能源。我们利用的电能，无法从自然界直接获取，而是通过一次能源的消耗才能得到，称为二次能源。,煤,、石油、天然气是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，所以称为,化石能源,。这三种能源是当今世界,一次能源,的三大支柱。,能源与社会,第二次工业革命,能源与社会,电灯,能源与环境,煤,石油,天然气,所含元素,C,、,H,、,S,、,N,等,C,、,H,、,S,、,N,等,C,、,H,等,开发新能源,-,太阳能,太阳：,太阳距地球,1.5,亿千米，直径大约是地球的,110,倍，体积是地球的,130,万倍，质量是地球的,33,万倍，核心温度高达,1 500,万摄氏度。,在太阳内,部,在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，太阳就像一个巨大的“核能火炉”。,太阳内,部,在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，太阳就像一个巨大的,“核能火炉,”,。,开发新能源,-,太阳能,化石能源的形成：,远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内的化学能。经过地壳的不断运动，死后的动植物躯体埋在地下和海底。,经过几百万年的复杂变化，变成了煤、石油、天然气。,阳内,部,今天我们开采,化石燃料，,实际上是在开采上亿年前地球接收的,太阳能,。,。,在太阳内,部,地球吸收、利用太阳能的四个主要渠道,1.,被植物微生物直接吸收,2.,使大气、水升腾循环,3.,被海洋吸收,4.,直接利用,开发新能源,-,太阳能,1.太阳能,开发新能源,-,太阳能,太阳能,内能,(,1,),光热转化：,用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质。,热水,冷水,水箱,集热器,太阳光,热水器的原理,开发新能源,-,太阳能,开发新能源,-,太阳能,太阳能,电能,(2),光电转化：,太阳能电池可以将太阳能转变为电能；在航空、航天、交通、通信等领域中有较为广泛的应用。,开发新能源,-,太阳能,世界上最大的太阳能发电站；凡帕太阳能发电站。,太阳能热发电电站,集热塔,加热水，通过水蒸气推动汽轮机发电,定日镜,追着太阳转，反射阳光,开发新能源,-,太阳能,能源易获取,不排放,CO,2,能源量大,可持续性强,能源分散,受自然条件限制,转化效率低,成本较高,太阳能技术的优缺点,开发新能源,-,太阳能,开发新能源,-,核能,核能：质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。,质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这就是,核能,。,1,发生裂变的条件,开发新能源,-,核能,1938,年，科学家用中子轰击质量比较大的铀,235,原子核，使其发生了裂变。,发现：铀原子核在中子的轰击下会产生裂变反应。每一个铀原子核的裂变除了要产生大量的热量以外，还要产生,2,到,3,个以上的中子。,1 kg,铀全部裂变，释放的能量超过,2 000 t,煤完全燃烧时释放的能量。,用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。,外界中子停止轰击，裂变也就停止了。怎样才能让裂变继续下去呢？,核裂变,那么，地球上的能源是否是无尽的呢？,2,链式反应,开发新能源,-,核能,思考：将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？,如果放在一起的铀超过了一定质量，就会发生剧烈的核反应。一个铀原子核分裂出,2,至,3,个中子，这,2,至,3,个中子又要去轰击,2,至,3,个铀原子，使这些铀原子核也发生裂变，如此下去，就会产生系列化的越来越剧烈的反应。这种核反应被称为链式反应。,开发新能源,链式,反应,开发新能源,-,核能,链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变。释放出极大的能量。,在人类实现可控核裂变大约三年后，即,1945,年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器,原子弹,在日本爆炸了。,1964,年10月16日,中国第一颗原子弹在罗布泊爆炸成功。,3,核电站利用核能发电,开发新能源,-,核能,核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。,1942,年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。,目前，全世界已经建成了几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的,1/5,。,氘,氚,氦核,中子,能量,聚变,开发新能源,-,核能,将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。,氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，能释放大量核能。这一过程就是,核聚变,。,开发新能源,-,核能,氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是核聚变瞬间释放的能量。,可控核聚变尚未实现，海水中蕴藏着丰富的氘核，科学家预言，通过可控核聚变来利用核能，将有望彻底解决人类能源问题。,原理：利用涨潮退潮的水位差来发电。,开发新能源,-,潮汐能,潮汐电站,开发新能源,-,潮汐能,月球、太阳对地球的引力作用产生了潮汐。每天，涨潮与落潮蕴藏着巨大的能量，这种能量可以用来发电。,涨潮时：潮水从导流管流入水库的同时推动水轮机转动，水轮机带动发电机发电。随着潮水的不断涌入，水库水位逐渐上涨，储存能量。,开发新能源,-,风能,风具有很大的能量。人们很早就学会了利用风能，行船、抽水、磨谷,风能还可以用来发电。,新疆达板城风电厂是中国第一个大型风电厂,也是亚洲最大的风力发电站。,开发新能源,-,地热能,2017,年5月，我国率先成功试采了可燃冰，在新能源利用上又飞跃了一步，没过多久，又一个捷报传来，科学家在青海共和盆地首次钻获了236度的高温干热岩。这次储量可是相当于17万亿吨煤，是石油的几十倍，可用,4000,年。这一突破，或许将改变能源利用的版图。,课堂小结,像太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能等这类可以长期提供或可以再生的能源属于,可再生能源,。,像煤、石油、天燃气、核能、铀矿这类化石或矿物能源，一旦消耗就很难再生的能源属于,不可再生能源,。,人类利用能源的历程：柴新时期,-,煤炭时期,-,石油时期,-,多元化时期,新能源：太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能,核能：核裂变（原子弹、核电站）核聚变（氢弹）,开发新能源,-,地热能,2017,年5月，我国率先成功试采了可燃冰，在新能源利用上又飞跃了一步，没过多久，又一个捷报传来，科学家在青海共和盆地首次钻获了236度的高温干热岩。这次储量可是相当于17万亿吨煤，是石油的几十倍，可用,4000,年。这一突破，改变了能源利用的版图。,1,.,自然界,有些能源一旦消耗就很难再生，因此,我们,要,节约能源,.,下列能源属于不可再生能源的,是,（,）,A.,石油,B.,风能,C.,水能,D.,太阳能,人类在能量转化方面最早的,“技术革命”,是,；,的发明是人类利用能量的里程碑,。,随堂练习,3,.,下列,能源中属于可再生能源的是（）,A.,煤,B.,石油,C.,天然气,D.,太阳能,D,4.,“,PM2.5,”是指大气中直径小于或等于,2.5,m,的颗粒物，吸入人体后会对人体造成危害我们国家现在已经开始对,PM2.5,进行检测，防止空气污染下列能源中广泛使用会造成空气污染的是,（,）,A,.,太阳能,B.,风能,C.,水能,D,.,煤炭,随堂练习,5,.,下列说法正确的是,（,）,A,.,核裂变只能用于制造原子弹，在其他方面没有什么用途,B,.,目前核聚变只能用于制造氢弹,C,.,核裂变既可用于发电，又可用于制造氢弹,D,.,核裂变既可用于制造氢弹，又可用于核潜艇,随堂练习,
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