資源簡介

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導入新課
《中國彈原子和氫彈爆炸成功》
原子彈和氫彈的原理是什么？
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第二十二章 能源與可持續發展
第1節 能源的利用現狀和面臨的挑戰
第2節 新能源的發展
學習目標
1.列舉不同歷史時期人類利用的主要能源。
2.了解能源的分類。
3.了解核能、裂變、聚變、鏈式反應，了解核電站的工作原理。4.了解太陽能的利用方式；知道能量的轉移和轉化都是有方向性的。
探究新知
探究點一 人類利用能源的歷程
1.人類利用能源經歷了了哪些歷程？其意義是什么？
鉆木取火——開啟了人類以柴薪為主要能源的時代
蒸汽機的利用——人類進入工業化社會
電能的利用——人類進入現代文明社會的標志
2.什么是化石能源？常見的化石能源有哪些？
煤、石油、天然氣是千百萬年前埋在地下的動、植物經過漫長的地質年代形成的，所以稱為化石能源。這三種能源是當今世界一次能源的三大支柱。
探究新知
3. 一次能源、二次能源
風能、水能、太陽能、地熱能以及核能等均屬于一次能源。
地熱能
核能
探究新知
像化石能源這樣可以直接從自然界獲取的能源稱為一次能源。
風能
水能
二次能源：由自然界提供的能源轉化而來的能源是二次能源。必須消耗一次能源才能得到的能源。
汽油、柴油
風能發電
水力發電
焦炭
探究新知
如電能、汽油、柴油、液化石油氣、酒精、沼氣、氫氣和焦炭等。
4. 可再生能源、不可再生能源
不可再生能源：煤炭、石油、天然氣、核能。
不能在短期內得到補充的能源。
可再生能源：柴薪、水能、風能、太陽能。
可以在自然界源源不斷地得到的能源。
核能
可再生能源是未來理想能源的一個重要發展方向。
探究新知
為什么很多地方要使用電能，而不直接使用一次能源呢？
電能方便輸送和轉化。電能通過用電器可以比較方便地轉化為機械能、化學能光能、內能等其他形式的能量，為人類所用。
電能的利用是人類進入現代文明社會的標志
探究新知
1．能量轉移和能量轉化的方向性
能量是守恒的，為什么要節約能源？請從能量的轉移和轉化的角度討論交流。
探究點二 能源利用面臨的挑戰
①實例一：把一杯水放到溫度較高的環境中，水是否會自動變熱？把水放到溫度較低的環境中，水是否會自動變熱？
現象：若把水放到溫度較高的環境中，水吸收熱量，溫度升高，內能增加。若把水放到溫度較低的環境中，水放出熱量，溫度降低，內能減少。水的內能會傳給空氣，水不會變熱。
分析：這是因為在熱傳遞的過程中，熱量只能自發地從高溫物體轉移到低溫物體，而不能自發地從低溫物體轉移到高溫物體。
探究新知
這些能量不能自動地收集起來再次驅動汽車。這些能量雖然沒有消失，但也不能再被我們利用。
結論：
①能量的轉移和轉化都是有方向性的，人們是在能量轉化或轉移的過程中利用能量的；
②能源的利用是有條件的，也是有限的，我們要節約能源。
②實例二：汽車制動時，由于摩擦，動能轉化成了輪胎、地面和空氣的內能，這些能量能不能再收集起來驅動汽車？
探究新知
如圖為我國目前的能源消耗結構圖和人類能源消耗量圖，通過圖像你能發現什么問題？
2.能源利用面臨的挑戰
探究新知
煤和石油是現在人們使用的主要能源。兩個多世紀以來，人類對能源的消耗急劇增長，總有一天會消耗殆盡。大量的化石能源的使用，加劇了環境污染。
酸雨侵蝕后的漢白玉石柱
汽車廢氣
工廠廢氣
城市熱島效應
探究新知
人類不應當無限制地向大自然索取能源，應在提升物質文明的同時，保持與自然、環境的和諧與平衡。
過分依靠柴薪能源，加劇了水土流失和沙漠化。
探究新知
探究點三 核能
1.核裂變
①原子的結構
電 子
質子
中子
原子
原
子
核
原子
原子核
電子
質子
中子
（帶正電荷）
（不帶電）
（帶負電荷）
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原子核內的質子和中子由于強大的核力緊緊結合在一起，如果將它們分裂開或者重新組合，就會釋放出驚人的能量，這就是核能．
②核能
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③核裂變
鏈式反應
用中子轟擊鈾235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。
探究新知
鏈式反應如果不加以控制，大量原子核就在一瞬間發生裂變，釋放出極大的能量。根據這一原理，在人類實現可控核裂變大約三年后，即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。
《廣島原子彈爆炸》
不可控的鏈式反應--原子彈
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可控的鏈式反應－－核電站
　　核電站是利用 能發電，核電站的核心設備是 ，它是原子核發生 的場所，這種鏈式反應是 的。
核
核反應堆
鏈式反應
可控
核反應堆示意圖
中國釷燃料核反應堆
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①將質量較小原子核結合成新的原子核也會放出大量的能量，聚變需要在幾百萬攝氏度的高溫下才能發生，因此聚變又叫熱核反應。太陽的內部每時每刻都在發生核聚變。
2.核聚變
氘核
氚核
氦核
中子
釋放能量
聚變
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2.氫彈
大量氫核的聚變，可以在瞬間釋放驚人的能量。氫彈利用的就是聚變瞬間釋放的能量。
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探究點四 太陽能
1.光熱轉換
太陽能
內能
太陽能集熱器
太陽能灶
熔鹽塔式光熱電站
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2.光電轉換
太陽能
電能
太陽能路燈
太陽能帆板
光伏發電
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3.風能、海洋能
風 能
海 洋 能
風能和海洋能是可再生新能源。
探究新知
一、人類利用能源的歷程：
1.鉆木取火→蒸汽機的發明→電能的使用
2.能源的分類
按是否可以自然界中直接獲取：一次能源、二次能源
按是否可以再分：可再生能源、不可再生能源
二、核能
1.原子核分裂――核裂變 原子核聚合――核聚變
2.可控鏈式反應：核反應堆 不可控鏈式反應：原子彈
3.聚變　制造氫彈
三、太陽能的利用
1.光熱轉化
2.光電轉化
1.必做題：課本193頁“練習與應用”1～3題；199頁“練習與應用”1、2、5題。
2.選做題：核電站利用可控的鏈式反應來進行發電，請查閱資料，了解核電站的核反應堆是如何控制鏈式反應速度的。
課后作業

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