資源簡介 (共29張PPT)16.3 能源:危機與希望觀察并思考: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?能量之間的相互轉化有怎樣的規律?柯受良駕車飛越黃河水力發電站行駛的汽車與飛行的飛機新課導入“天宮”一號飛行器上的太陽能電池板大亞灣核電站新疆的風力發電廠觀察并思考: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?能量之間的相互轉化有怎樣的規律?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。新知講解能量轉化與守恒定律一值得一提的是,能量轉化的過程可以自發地朝某個方向進行,但不能自發地向相反方向進行。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。小孩坐在冰車上沿水平冰面推出去后,由于摩擦,在冰面上運動得越來越慢,最后停止運動,這個過程中機械能轉化為內能,而看不到小孩及冰車自動地收集這些內能轉化為機械能。汽車制動時,由于摩擦,動能轉化成輪胎、地面和空氣的內能。這些消耗的能量不能再自動地被用來驅動汽車。這些實例說明,自發的能量轉化過程具有一定的方向性,即自然進行的能量轉化過程是不可逆的。無論發生能量轉化還是轉移,能量的總量是不變的。例如:汽車在剎車時,汽車的速度逐漸減小并最終停止,它的機械能減少了,但總的能量并沒有減少。汽車能夠剎車是由于汽車輪胎與地面間存在摩擦,在剎車過程中由于摩擦生熱,使輪胎的溫度升高,輪胎的內能增加,汽車的機械能轉化為了內能。輪胎的內能增大后,溫度升高,當輪胎的溫度高于周圍空氣的溫度時,輪胎對空氣放熱,輪胎上的部分內能又轉移到空氣中直至輪胎的溫度與空氣的溫度相同。對能量轉化與守恒定律的理解討論:有人曾設想制造一種不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器,人們把這種機器叫永動機。 這種機器有可能制成嗎?為什么?制作“永動機”必定失敗:事實表明,能量在轉化過程中,只要有運動就會產生熱,摩擦是不可避免的,這樣運動的能量就會減少,如果不補充能量,運動最終會停止,所以不消耗能量而能夠永遠運動的機器——永動機是不可能制成的。永動機失敗的原因是因為違反了能量守恒定律,永動機的失敗,從反面證明了能量守恒定律的正確性。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 能量與能源二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。煤,煤氣,柴草、天然氣、電……,這些都是能源.想一想:我們每天要吃飯、喝水,用什么來煮飯、燒水呢?由此可見能量對人類的重要人類的生活、生產離不開能源的利用.能源的現狀又是如何呢?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%.我國的能源消耗狀況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.人類對能源的需求日益擴大,煤、石油、天然氣等不可再生能源日益減少,二十一世紀人類最迫切的需要是改變能源嚴重缺乏的現狀.新能源的開發已經迫在眉睫.1905年,愛因斯坦以驚人簡潔的公式E=mc2揭示了以質量m為標志的物質與能量E的關系式中c為光在真空中的速度。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.核裂變: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。物質與能量三研究發現:鈾原子核在中子的轟擊下將會產生裂變反應。用中子轟擊鈾原子核,鈾核在分裂時,會釋放出核能,同時還會產生幾個新的中子,這些中子會繼續轟擊其他鈾核。于是就導致一系列鈾核持續裂變,并釋放出大量核能,這就是裂變中的鏈式反應。1KG鈾全部裂變時釋放的能量相當于2500T優質煤完全燃燒釋放的能量.人們把這種能量稱為原子核能。核能首先被用來制造恐怖武器原子彈,威力十分巨大.“小男孩”原子彈現在,原子核能已被用于和平目的,十幾個國家都已建成核電站.但是核電站一旦泄露,就會帶來和污染等問題,危及人類生命安全,因此和平安全使用核能,做好防護措施是很重要的事情。大亞灣核電站核電站——利用原子核裂變時產生的大量熱量,使水變成蒸汽,推動汽輪機運轉,再帶動發電機發電。核能→內能→機械能→電能不久,人類發現氘核和氚核在超高溫下聚合成氦核,同時放出大量能量。2.核聚變:核聚變是較輕的原子核結合為較重的原子核的一種核反應。氫彈就是根據這個原理制造的一種威力比原子彈更大的核武器。核聚變的優越性不僅只能量釋放多出4倍于裂變,更可喜的是,所需的氘核在海水中就含量巨大,堪稱用之不竭。人們的生活、生產、科研都離不開能源。那么能源包括哪些,又怎么分類呢?(1)按照產生方式(是否從自然界直接獲取)可分為一次能源和二次能源。能直接從自然界獲取的能源稱為一次能源。如:化石能源、水能、風能等。煤風能水能科學與人類四由一次能源經過加工得到的能源稱為二次能源,如電能等。水力發電(2)按照是否再生可分為可再生能源和不可再生能源。不可以從自然源源不斷地得到的能源稱為不可再生能源。如化石能源、核能等能源會越用越少。煤石油天然氣可以從自然源源不斷地得到的能源稱為可再生能源。如太陽能、風能、水能等。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、物種滅絕等一系列問題。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.解決能源問題的主要措施是( )A.大力開發新能源B.大量利用太陽能、地熱能C.大量利用水能、風能D.采用新技術、新設備,更新落后的技術裝備A當堂檢測2.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C3.關于能量和能源的利用,下列說法中正確的是( )A.化石能源、水能、風能均是可再生能源B.目前的核電站都是利用核裂變釋放的能量來發電的C.太陽能無法被人類直接利用D.因為能量是守恒的,所以不存在能源危機B1.能量轉化與守恒定律:能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,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。2.核能是不可再生能源,風能、水能、太陽能都是可再生能源。3.能量在轉移和轉化過程中具有方向性,所以我們要節約能源。課堂小結 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫