資源簡介

(共26張PPT)
16.3 能源：危機與希望
2.初步了解人類發現、開發、利用能源的歷史，能通過具體的事例，說出能源與人類生存和社會發展的關系。
1.通過實例認識能量可以從一個物體轉移到另一個物體，不同形式的能量可以相互轉化。
學習目標
你們知道我們生活的地球上有哪些能源嗎，人類怎樣利用它們呢？
新課導入
圖中都存在著什么能量？分別有哪些不同形式的能量在發生相互轉化？
飛行的飛機
汽車飛越黃河
水力發電廠
飛行器上的太陽能電池板
大亞灣核電站
風力發電廠
新知講解
能量轉化與守恒定律
一
大量事實表明，不同形式的能量之間可以相互轉化，在一定量的某種形式的能量減少的同時，總伴隨著其他形式的能量在等量地增加。
能量守恒定律：
能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。
這些能量之間的相互轉化有怎樣的規律？
在熱傳遞的過程中，熱量只能自發地從高溫物體轉移到低溫物體，不能相反。如果要使熱量從低溫物體轉移到高溫物體，就需要消耗其他形式的能量。
例如電冰箱就需要消耗電能。
火力發電廠把煤中貯存的化學能轉化為電能，供生產和生活用。
用電器將電能轉化為內能、光能、機械能多種形式的能后，這些能量無法再變回能源。
化學能
內能
內能
電能
能量的轉化和轉移具有方向性，有些能量可以利用，有些則不能。
問題：人們為了滿足生產對動力日益增多的需要，幻想制造一種機器，它不需要任何動力和燃料，卻能不斷地對外做功，這種機器稱為“永動機”。
你認為這樣的永動機可以制造成功嗎？
一種永動機的設計模型
科學研究表明：能量的轉化和轉移具有方向性，在轉化過程中由于摩擦的存在，一部分機械能會轉化為內能，這部分內能不可能自動的轉化為機械能如果沒有能量的補充，將最終停止運動，所以“永動機”是不能實現的。
能量是與物質及其運動相聯系的，每一種形式的能量對應于一種運動形式。
機械運動――機械能　　
熱運動――內能
電荷運動――電能　　　
化學運動――化學能　　　　
原子核內部的運動――核能
　　
自然界存在著可以為人類提供能量的自然資源，稱為能源。能源是人類社會活動的物質基礎。
能量的與能源
二
如果把全世界的能源消耗量折合成熱值為2.93×107 J/kg的標準煤來計算，1950年為26 億噸，1987年為110多億噸，2003年接近140億噸，2007年達到160億噸。
1．能源消耗急劇增長
2.能源儲量不足
①煤炭資源：地質儲量約1.44萬億噸，占世界煤炭總儲量的13%。
②石油資源：保有儲量為600億噸，但后備資源不足，而且石油可采儲量的增長速度低于老油田的遞減速度，儲采比呈下降趨勢。
③天然氣資源：保有儲量為7000億立方米，但后備資源不足。
④水力資源：理論儲量為6.8億千瓦，但可開發儲量只有3.78億千瓦，且其中67.8%的水力資源集中分布在西南地區，要開發不易.無疑：我國是世界上能源豐富的國家之一，但我國人口眾多，人均能源占有量遠低于俄羅斯、美國，只有世界人均能源占有率的1/2。
新能源的開發迫在眉睫。
1905年，愛因斯坦以簡潔的公式 E=mc2 揭示了物質與能量的關系。1938年，物理學家用中子轟擊鈾，發現了核裂變,從而發現了一種新的能源——原子核能。
1.核能的發現
2.核裂變
(1)用中子轟擊鈾，使鈾這種重原子核分裂成兩個中等質量的原子核，同時釋放出巨大的能量，這種現象叫核裂變。
物質與能量
三
(2)用中子轟擊鈾原子核,鈾核發生裂變，釋放出核能，同時產生新的中子，這些中子又會引起其他鈾核裂變，這樣就使核裂變反應不斷進行下去，釋放大量核能，這就是鏈式反應。
核裂變的鏈式反應
加以控制：___________
不加控制：___________
建成核電站
原子彈
在1945年，利用不加控制的核裂變制造的毀滅性武器— —原子彈爆炸了。
3.核聚變
(1)較輕的原子核聚合成較重的原子核，也能釋放出能量，這種反應稱為核聚變。如氘核和氚核在極高的溫度下可聚合成氦核，同時釋放出比核裂變更巨大的能量，如圖所示。
(2)核聚變的應用：氫彈就是利用原子彈爆炸產生的高溫，使氘核和氚核極其迅速地聚變成氦核而產生強烈爆炸的。
(3)核聚變的應用前景：同樣質量的核聚變釋放的能量要比核裂變多4倍以上，核聚變所需原料氘核，在海水中含量豐富，一旦實現了核聚變能的和平、可控地開發利用，就是找到了“取之不盡，用之不竭”的能源。但目前“受控熱核反應”還停留在實驗階段。
自然界中部分能源情況
自然界存在多種能為人類提供生活、生產所需的能源。
科學與人類
四
1.能源的分類
（1）按是否是自然界直接提供進行分類
能源
一次能源
二次能源
——自然界直接提供的能源
（煤、石油、天然氣、風、流水等）
——由自然界提供的能源
制取生產的能源
（汽油、柴油、電能、氫能源等）
（2）按能否再生進行分類
能源
可再生能源
不可再生能源
（水能、風能、太陽能、生物能等）
（煤、石油、天然氣、核能等）
人類在消耗各種能源的進程中給自己帶來了便利，那是不是消耗能源越多，我們的生活會更好呢？
當代的科學技術不斷發展，已經使人類具有了認識和利用自然環境的能力，推動著人類社會的進步，提高了人類生活的質量。但隨著新技術的應用，也引發了環境污染、能源短缺、全球變暖、臭氧枯竭、物種滅絕等一些列問題。
因此，我們應該樹立科學發展觀，在利用科學技術改善生活的同時，也要注意避免因濫用技術而導致的社會問題，促使人類社會全面、協調、可持續地發展。
1. 自由運動的滾擺，每次上升的高度逐漸減小，下列說法正確的是（ ）
A. 機械能守恒
B. 能量正在消失
C. 只存在動能和重力勢能的相互轉化
D. 減少的那部分機械能轉化為內能，但總的能量守恒
D
當堂檢測
2.下列說法不正確的是（ ）
A. 原子彈是根據鏈式反應的原理制成的
B. 氫彈爆炸是不可控制的熱核反應
C. 核反應堆中的鏈式反應是不可控制的
D. 氫彈是利用核聚變原理制造的
C
3.下列關于核能的說法正確的是( )
A.物質是由原子構成的，原子中有原子核，所以利用任何物質都能得到核能
B.到目前為止，人類獲得核能有兩種途徑，即重核裂變和輕核聚變
C.原子彈和氫彈都是利用原子核裂變和聚變的原理制成的
D.自然界只有在人為的條件下才會發生裂變
C
能源：危機與希望
能量轉化與守恒定律
能量與能源
物質與能量
科學與人類
課堂小結

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