物理粵教修2第四章機械能與能源第八節(jié)能源的利用與開發(fā)課前自主預習1.在必然條件下能夠提供可利用的物質(zhì)資源叫能源，按能源的利用可劃分為（1）一次能源：能的能源，如煤、太陽能等.（2）二次能源：從一次能源直接或間接而來的能源，如電能、氫能、焦炭等.答案：能量可再生不可再生直接利用轉化2.人類對能源的需求愈來愈大，但化石能源卻愈來愈少，新能源的利用尚未完全進展起來.能源的過度利用同時伴隨著對自然環(huán)境的和，如溫室效應、酸雨等.答案：污染破壞3?能源危機與環(huán)境污染使得開發(fā)能源成為必要.解決能源危機與環(huán)境污染的辦法：（1）能源，提高能源利用率.（2）開發(fā)新能源、綠色能源及能源，如開發(fā)水能、太陽能、風能和核能.答案：節(jié)約可再生4.（單選）下列能源屬于常規(guī)能源的是()①煤②核能③太陽能④石油A.①②B.②③C.③④D.①④太陽能和核能屬于新能源。所以本題應該選D。答案:D點評：本題考査了對能源分類的識記內(nèi)容。要求冋窗全面理解能源的幾種分類方式。5.（雙選）下列關于太陽能的說法中錯誤的是()A.太陽能十分龐大，供給時刻長久B.太陽能散布廣漠，處處能夠利用C.太陽能抵達地而的功率穩(wěn)固，不會受氣候和季節(jié)的影響D.太陽能也會造成環(huán)境污染課堂互動探討課堂互動探討知識點1新知探討能源危機與環(huán)境污染情景一：約》的最終目標是“將大氣中溫室氣體的濃度穩(wěn)固在避免氣候系統(tǒng)受到危險的人為干擾的水平《公約》說：“感到憂慮的是，人類活動已大幅增加大氣中溫室氣體的濃度,這種增加增強了自然溫室效應，平均而言將引發(fā)地球表而和大氣進一步增溫，并可能對和人類產(chǎn)生不利影響《公約》是世界上第一個為全面控制二氧化碳等溫室氣體排放，應對給人類經(jīng)濟和社會帶來不利影響的國際公約，也是國際社會在應對問題上進行國際合作的一個大體框架。目前已有192個國家批準了《公約》，這些國家被稱為《公約》締1《公約》締約方作出了許多旨在解決氣候轉變問題的許諾。每一個締約方都必需按期提交專項報告，其內(nèi)容必需包括該締約方的溫室氣體排放信息，并說明為實施《公約》所執(zhí)行的計?情景二能源危機是指因為能源供給欠缺或是價錢上漲而影響經(jīng)濟。這通常涉及到石油、電力或其他自然資源的欠缺。能源危機通常會造成經(jīng)濟衰退。從消費者的觀點，汽車或英它交通工具所利用的石汕產(chǎn)品價錢的上漲降低了消費者的信心和增加了他們的開銷。上海世博會石油館上海世博會石油館因此它是建筑在化石能源基礎之上的一種經(jīng)濟。但是，由于這一經(jīng)濟的資源載體將在21世紀上儲量大約在2050年左右宣告枯竭。天然氣儲蓄供給核聚變到2050年尚未實現(xiàn)的希望。化石能源與原料鏈條的中斷，必將致使和沖突的加重，最終斷送現(xiàn)代市場經(jīng)濟。事實上，近10年來，中東及海灣地域與的戰(zhàn)爭都是由化石能源的從頭配苣與分派而引發(fā)。這種軍事沖突，此后還將更猛烈、更頻繁；在國內(nèi)，也可能出現(xiàn)由于能源基地工人下崗而引發(fā)的許多新的矛盾和沖突?？傊?，能源危機早晚會眾發(fā)；它的暴發(fā)將具有爆炸性!重點歸納1.能源危機：目前世界上消耗的能源主如果煤、石汕、天然氣等不可再生能源，按目前的消耗速度，煤可用200年左右，石油可用40年左右，天然氣可用60年左右，而其他可再生能源還不能大規(guī)模應用，世界正而臨能源危機.人均能源占有量和消費量均處于較低水平：經(jīng)濟增加和生活水平的提高，使能源消耗量急劇增加，目前我國能源消費總疑已位居世界第二位.3.環(huán)境污染：大量利用煤、石油、天然氣等化石能源給人類的生存環(huán)境帶來了災難，酸雨、溫室效應、臭氧層的破壞、城市熱島效應、丄壤酸性化.生態(tài)平衡的破壞、海平而7T冋（1）溫室效應：溫室效應加重主如果由于現(xiàn)代化工業(yè)社會燃燒過量、石油和些燃料燃燒后放岀大量的二氧化碳氣體進入造成的。氣體具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結果是形成一種無形的玻璃罩，使太陽輻射到地球上的熱量無法向外層空間發(fā)散，其結果是地球表面變熱起來。因此，二氧化碳也被稱為溫室氣體。（2）酸雨污染：酸雨是工業(yè)高度進展而出現(xiàn)的副產(chǎn)物，由于人類大量利用煤、石油、天然氣等化石燃料，燃燒后產(chǎn)生的硫氧化物或氮氧化物，在大氣中通過復雜的化學反映，形成硫酸或硝酸氣溶膠，或為云、雨、雪、霧捕捉吸收，降到地而成為酸雨。（3）臭氧層破壞：臭氧層是指的中濃度相對較髙的部份，其主要作用是吸收短波。對于大氣臭氧層破壞的原因，科學家中間有多種觀點?？墒谴蠖鄶?shù)人以為，人類過量地利用類化學投入生產(chǎn)。在后，尤其是進入60年以后，開始大量利用，主要用作氣溶膠、、發(fā)泡劑、化工溶劑等。另外，哈龍類物質(zhì)（用于火火器）、氮氧化物也會造成臭氧層的損耗。（4）城市熱島效應：城市熱島效應（Urbanheatislandeffect）是指城市中的外國郊區(qū)的現(xiàn)象。城市熱島效應形成的原因：城市內(nèi)擁有大雖鍋爐、加熱器等耗能裝宜和各類區(qū)大疑的建筑物和道路組成以磚石、水泥和瀝青等材料為主的下墊層，這些材料熱容量、導熱層表而溫度遠遠髙于氣溫，北中瀝青路面和屋頂溫度可髙岀氣溫8C?17°C?現(xiàn)在下墊層的熱量主要以湍流形式傳導，推動周羽大氣上升流動，形成”涌泉風"，并使城區(qū)氣溫升高;在夜間城市下墊而層主要通太長波輻射,使近地面大氣層溫度上升。4.能源稀缺：雖然能量是守恒的、不可能消火的，但咱們?nèi)匀灰?jié)約能源.因為自然界中能疑的轉化進程具有必然的方向性，能成為能源的很少.［例1］（雙選）二氧化碳對長波輻射有強烈的吸收作用，行星表而發(fā)岀的長波輻射到大氣以后被二氧化碳截獲，最后使大氣增溫，大氣中的二氧化碳和暖房的玻璃一樣，只讓太陽的熱輻射進來，卻不讓室內(nèi)的長波熱輻射出去，二氧化碳的這種效應叫溫室效應，這是目前科學界對地球氣候變曖進行分析的一種觀點，按照這種觀點，以下說法成立的是()不會對環(huán)境造成任何影響中的二氧化碳氣體，能夠讓太陽光熱輻射進入地球大氣層，而會阻I上地球自身的長波熱輻射離開地球，如此會造成地球上的溫度升高，由此可知，A、C選項正確.觸類旁通1.（雙選）能源欠缺和環(huán)境惡化指的是()A.煤炭和石汕的開采與技術有關，在當前技術條件下，煤炭和石油的開采是有限的,這叫能源欠缺B.煤炭和石油資源是有限的，以今天開采和消耗的速度，石油儲量將在百年內(nèi)用盡,太陽能光伏發(fā)電太陽能光伏發(fā)電C.煤炭和石油具有大量的氣味，在開采、寄存和利用進程中這些氣味集聚存在空氣中污染空氣，使環(huán)境惡化D.大量煤炭和石油產(chǎn)品在燃燒時排出的有害氣體污染空氣，改變了空氣成份使環(huán)境惡化解析：能源欠缺不是開采技術問題，而是存儲量少的問題，故A錯誤，B正確；環(huán)境污染知識點2能源的利用與開發(fā)新知探討情景一：筑應用示范項目——廣東粵電湛江生物質(zhì)電廠光伏發(fā)電項目驗收評估會。廣東粵電湛江生物質(zhì)電廠光伏發(fā)電項目是國家2011年度光電建筑應用示范項目，該項目由廣東省粵電集團有限公司下屬子公司廣東粵電湛江生物質(zhì)發(fā)電有限公司投資建設，項目總裝機容疑為1MW,總投資萬元。該項目建設選址位于遂溪白泥坡工業(yè)共7122平方米的多晶硅光伏板，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)通過光伏組件轉化為直流電力，再通過并網(wǎng)型逆變器將直流電能轉化為頻率、相位符合要求的正弦波電流并入工廠用電系統(tǒng)。省氣候資源探測與保護條例》，其中規(guī)左企業(yè)探測開發(fā)風能及太陽能資源必需通過氣象部門批準，而且探測出來的資源屬國家所有。這是我國首個規(guī)范氣候資源利用的地方式規(guī)。據(jù)黑龍江省人大法制工作委員會副主任王去奇介紹，最近幾年來，黑龍江省一些企業(yè)隨意探測開發(fā)風能、太陽能資源問題超級突出，針對這一問題，黑龍江省在全國率先發(fā)布了《黑龍江省氣候資源探測與保護條例》，對企業(yè)開發(fā)探測風能、太陽能資源進行規(guī)范。太陽能風能發(fā)電依照《黑龍江省氣候資源探測與保護條例》規(guī)立，企業(yè)探測開發(fā)風能及太陽能資源必需通過氣象部門批準，而且探測出來的資源屬國家所有。重點歸納煤石油天然氣J燃燒內(nèi)能—電熱器一電能?風能-風車一］k能L發(fā)電機—?水能f水輪機—」'|U電動機-—地熱能熱*機核能—反應堆?—內(nèi)能太陽能亠太陽灶匚光伏發(fā)電---------------(1)節(jié)約能源，開發(fā)可替代煤、石油、天然氣等常規(guī)能源的新能源，研究淸潔能源是減緩當前能源危機及保護和改善人類環(huán)境的有效辦法.(2)此刻人類正致力于開發(fā)核能、風能、太陽能、地熱能、生物能、海洋能、氫能等新能源.［例2］水能是可再生能源，可持續(xù)地利用它來發(fā)電，為人類提供“淸潔''的能源，若一水力發(fā)電站水庫的平均流量為Qn?,落差為hm.發(fā)電效率為小則全年發(fā)電量A是多少kW-h?(g取解：水的重力勢能轉化為電能，且轉換效率為小由能量守恒定律得該水電站發(fā)電功率為m.Kghp^-Qigh則全年發(fā)電量為4=xlO4QlinkWh.觸類旁通2.(單選)自行車、電動自行車.普通汽車消耗的能量別離是()①生物能②核能③電能④太陽能⑤化學能A.①④⑤B.??@C.①②③D.①?④解析：自行車運行是通過人消耗生物能對自行車做功，生物能轉化為機械能：電動自行車是把電能轉化為機械能：普通汽車是把化學能轉化為機械能開動的.答案:B隨堂練習一.單項選擇題A.石油、水能、電能、太陽能B.海洋能、風能、太陽能C.氫能、核能.生物能2.下列供熱方式最有利于保護環(huán)境的是(D)A.用煤做燃料供熱B.用石油做燃料供熱C.用天然氣或煤氣做燃料供熱D.用太陽能供熱解析：選項A、B、＜7的供熱方式中，燃燒放出有害氣體.3.下列說法正確的是(C)?燃燒右油和煤炭時產(chǎn)生的二氧化碳是形成"酸雨"的主要原因C.燃燒石油和煤炭時產(chǎn)生的二氧化碳是產(chǎn)生'‘溫室效應計勺主要原因D.按照能量轉化與守恒左律，自然界不存在能源危機4.熱傳導的方向性是指（D）人熱量只能從髙溫物體傳遞到低溫物體，而不能從低溫物體傳遞到髙溫物體B.熱量只能從低溫物體傳遞到髙溫物體，而不能從髙溫物體傳遞到低溫物體C.熱量既可從髙溫物體傳遞到低溫物體，又能夠從低溫物體傳遞到髙溫物體而不引發(fā)轉變D?熱量會自發(fā)地從髙溫物體傳遞到低溫物體，而不會自發(fā)地從低溫物體傳遞到髙溫物體解析：熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，若要熱量從低溫物體傳遞到髙溫物體，需要有外界做功?5.下列關于能源的說法錯誤的是（C）人風能的利用形式主如果以風能作為動力來發(fā)電B.核能具有能量密度大，地域適應性強的優(yōu)勢C.太陽能電池將太陽能先轉化為內(nèi)能再轉化為電能，人適衛(wèi)星的電源都是太陽能電池D.海洋能是一種蘊藏量極大的可再生能源二.雙項選擇題6.下列能源中，屬于不污染環(huán)境且比較經(jīng)濟的新能源是（AD）A.太陽能B.核能C.天然氣D.地熱能課后鞏固提升一、單項選擇題1.下列燃料中不屬于化石燃料的是（B）2.下列關于能源的開發(fā)和利用的說法正確的是（C）A?能源利用的進程就是內(nèi)能轉化成機械能的進程B.要合理開發(fā)和節(jié)約利用核能、太陽能、風能、地熱能、海洋能等常規(guī)能源C?能源利用的進程，是一種形式的能向另一種形式的能轉化的進程3.關于節(jié)約能源，下而的說法中正確的是（C）人浪費能源，只是浪費個人的金錢，所以節(jié)約能源是亳無心義的浪費能源，只是浪費個人的金錢，對整個社會和自然界來講，終歸能量是守恒的，所以就社會而言，節(jié)約能源亳無心義C.從能量轉化的角度看，自然界中宏觀進程是有方向性的，能源的利用受這種方向性的制約.且能源的利用進程對環(huán)境有污染，所以節(jié)約能源對人類社會進展有專門大的影響4.下述做法能改善空氣質(zhì)量的是（B）久以煤等燃料作為主要的生活燃料B.利用太陽能、風能和氫能等能源替代化石能源5.風能和水能是某種能的間接形式，這種能是（C）A.核能B.電能6.一水電站的水流落差為20〃?，水流沖擊水輪發(fā)動機，水流能的20%轉化為電能.若發(fā)解析：由p=m3：20%可知有皿二般甬=3xio,畑.7.石油是一種重要能源，人類正而臨著油欠缺、油價上漲的困堆，以下解決能源問題的方式不妥的是(A)人用木材做燃料D.開發(fā)地熱能8.在地球的大氣層中，因二氧化碳的含咼增加引發(fā)了溫室效應，引發(fā)大氣層二氧化碳含量增加的主要原因是(B)久太陽能的利用煤、石油和天然氣的大呈利用D.人口大量增加解析：地球大氣層中二氧化碳含量大量增加主如果因為含礦燃料的大量利用.太陽能是一種淸潔能源.核能的利用對大氣沒有污染，人口大量增加是使能源消耗速度加速.9.下列說法中正確的是(BC)A.水能和風能都是“不可再生能源"B.太陽能是一種涓潔能源C?沼氣是一種新能源10.關于能源，以下說法不正確的是(BC)人煤、石油、天然氣等燃料的最初來源都可追溯到太陽能B.柴草燃燒時釋放的能量是生物能C.核能和地熱能來自地球自身三.非選擇題加平均消耗能Mxi(y*j.公共