九上下冊(cè)物理2013九年級(jí)(新人教版)第二十二章第四節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展公開(kāi)課教案教學(xué)設(shè)計(jì)課件測(cè)試卷練

能源與可持續(xù)發(fā)展第四節(jié)點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

┃思維感悟成體系┃點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

能源的分類點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

人類利用能源的簡(jiǎn)史火的利用化石能源的利用電能的利用核能的發(fā)現(xiàn)點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

中國(guó)南海發(fā)現(xiàn)可燃冰發(fā)育區(qū)能解人類能源危機(jī)點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

月球資源將挽救地球?qū)?lái)出現(xiàn)的能源危機(jī)點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

能源的分類１、按其形成和來(lái)源分類：

（1）來(lái)自太陽(yáng)輻射的能量，如：太陽(yáng)能、煤、石油、天然氣、水能、風(fēng)能、生物能等。

（2）來(lái)自地球內(nèi)部的能量，如：核能、地?zé)崮?。?）天體引力能，如：潮汐能。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

能源的分類２、按開(kāi)發(fā)利用狀況分類：（2）新能源，是目前尚未廣泛利用而正在積極研究以便推廣利用的一次能源。如：核能、地?zé)?、海洋能、太?yáng)能、風(fēng)能。（1）常規(guī)能源，是指當(dāng)前被廣泛利用的一次能源。如：煤、石油、天然氣、水能、生物能。

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能源的分類３、按轉(zhuǎn)換傳遞過(guò)程分類：（2）二次能源，由一次能源經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)換以后得到的能源產(chǎn)品如：沼氣、汽油、柴油、焦炭、煤氣、蒸汽、火電、水電、核電、太陽(yáng)能發(fā)電、潮汐發(fā)電、波浪發(fā)電等。（1）一次能源，是指直接取自自然界沒(méi)有經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源。如：煤、石油、天然氣、水能、風(fēng)能、核能、海洋能、生物能。能源的分類４、按屬性分類：（2）非可再生能源，則不能自然再生。如：煤、石油、天然氣、核能、油頁(yè)巖。（1）可再生能源，指具有自然恢復(fù)能力，不會(huì)隨本身的轉(zhuǎn)化或人類的利用而日益減少的能源。如：太陽(yáng)能、地?zé)?、水能、風(fēng)能、生物能、海洋能。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

世界能源儲(chǔ)量及需求點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

世界能源儲(chǔ)量及需求現(xiàn)在世界能源消耗中90%以上是不可再生能源。其中：石油大約占40%，煤大約占30%，天然氣大約占20%。按現(xiàn)在的能源消耗，世界上的石油、天然氣和煤等生物化石能源將在幾十年至200年內(nèi)逐漸耗盡。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

世界能源儲(chǔ)量及需求地球上不可再生能源情況種類儲(chǔ)量（按標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)）／1012kg已探明潛在煤9002700石油10036天然氣7460鈾13001600世界能源儲(chǔ)量及需求人類對(duì)能源需求情況年份需求量（按標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)）/1012kg年份需求量（按標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)）/1012kg19807.5202015.019847.8204018.0200011.0206021.0世界能源儲(chǔ)量及需求我國(guó)已探明的煤、石油和天然氣的儲(chǔ)藏量能源已探明的儲(chǔ)量數(shù)量在世界中的地位煤1.5萬(wàn)億噸1位石油70億噸6位天燃?xì)?3.3萬(wàn)億立方米16位世界能源儲(chǔ)量及需求我國(guó)能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：富煤、貧油、少氣在21世紀(jì)前50年內(nèi)，世界能源的發(fā)展趨勢(shì)仍將以化石燃料為主。隨著石油、天然氣資源的日漸短缺和潔凈煤技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，煤炭的重要性和地位還會(huì)逐漸提升。根據(jù)我國(guó)資源狀況和煤炭在能源生產(chǎn)及消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例，以煤炭為主體的能源結(jié)構(gòu)在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變。我國(guó)能源資源的基本特點(diǎn)（富煤、貧油、少氣）決定了煤炭在一次能源中的重要地位。我國(guó)煤炭資源總量為5．6萬(wàn)億噸，其中已探明儲(chǔ)量為1萬(wàn)億噸，占世界總儲(chǔ)量的11%，（石油占2.4%，天然氣占1.2%）。建國(guó)以來(lái)，煤炭在全國(guó)一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)中的比例長(zhǎng)期占70%以上，2001年全國(guó)開(kāi)采量近13億噸。世界能源儲(chǔ)量及需求

專家預(yù)測(cè)，據(jù)有關(guān)部門(mén)預(yù)測(cè)，到2005年，全國(guó)一次能源生產(chǎn)量為12．3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭為7．85億噸標(biāo)準(zhǔn)煤(折合11億噸原煤)，仍占63．8%。專家預(yù)測(cè)，在本世紀(jì)前30年內(nèi)，煤炭在我國(guó)一次能源構(gòu)成中仍將占主體地位。按現(xiàn)有的能源消耗量來(lái)計(jì)算,我國(guó)煤、石油、天然氣等不可再生能源的開(kāi)采年限僅為40年。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

世界能源儲(chǔ)量及需求點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

能源利用中的問(wèn)題及相應(yīng)對(duì)策能源利用中的問(wèn)題主要包括以下三個(gè)方面：１、傳統(tǒng)能源煤、石油、天然氣隨著不斷開(kāi)采逐漸枯竭，俗稱“能源危機(jī)”。２、能源利用中硫化物、碳氧化合物和粉塵的大量排放造成對(duì)環(huán)境及生態(tài)的破壞。３、由于突發(fā)事件引起的能源的短缺或能量供應(yīng)的中斷。能源1973/能源單位1973年該能源對(duì)世界能源總產(chǎn)量的貢獻(xiàn)/%1995/能源單位1995年該能源對(duì)世界能源總產(chǎn)量的貢獻(xiàn)/%煤149827.98217927.00石油273051.00322840.00天然氣96418.00177522.00水能發(fā)電1072.002423.00核能發(fā)電541.016468.00世界能源總產(chǎn)量535310080701001973和1995世界能源生產(chǎn)的變化情況點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

核能原子核的直徑大約是原子的10萬(wàn)分之一.核內(nèi)的粒子靠強(qiáng)大的核力結(jié)合在一起.當(dāng)原子核發(fā)生變化時(shí),就可以放出驚人的能量,即核能.點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

獲得核能的途徑之一:核裂變質(zhì)量較大的原子核分裂成兩個(gè)或兩個(gè)以上中等質(zhì)量核的過(guò)程叫核裂變.核裂變時(shí)放出大量的核能.1kg鈾中的鈾核如果全部發(fā)生裂變，釋放出的能量大約相當(dāng)于2500t的標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒所放出的能量核裂變時(shí)放出大量的核能.原子彈就是利用重核裂變的現(xiàn)象制成的。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

核裂變

核裂變(nuclearfission)是大核分裂為小核的過(guò)程.普通的核武器和核電站都依賴于裂變過(guò)程產(chǎn)生的能量。

鈾-235的裂變與核武器35種元素的200多種位素同發(fā)生鏈反應(yīng)爆炸

＋＋＋2

＋＋＋3核裂變和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和原子彈點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

廣島被核襲后點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

原子彈點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

核能的和平利用:核反應(yīng)堆和核電站點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

核能的和平利用:核反應(yīng)堆和核電站我國(guó)大陸已建成:浙江秦山、廣東大亞灣和嶺澳建設(shè)中:江蘇田灣點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

核能發(fā)電原理核能內(nèi)能機(jī)械能電能→→→核電是經(jīng)濟(jì)的能源點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

獲得核能的途徑之二:核聚變兩個(gè)較輕的原子核結(jié)合成一個(gè)較重的原子核的現(xiàn)象叫核聚變（也叫熱核反應(yīng)）.核聚變時(shí)放出大量的核能.氫彈就是利用輕核聚變現(xiàn)象制成的點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

獲得核能的途徑之二:核聚變點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

氫彈點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

核電是安全可靠清潔的能源嗎?1986年4月26日，前蘇聯(lián)（現(xiàn)烏克蘭境內(nèi)）的切爾諾貝利核電站4號(hào)機(jī)組發(fā)生爆炸，8噸多強(qiáng)輻射物質(zhì)傾瀉而出，使5萬(wàn)多平方公里的土地受到污染，320多萬(wàn)人遭受核輻射的侵害。事故發(fā)生后，發(fā)生爆炸的4號(hào)機(jī)組被用鋼筋混凝土封起來(lái)，電站30公里以內(nèi)的地區(qū)被定為“禁入?yún)^(qū)”

核電是安全可靠清潔的能源嗎?正方：核電站綜合運(yùn)行成本低不排放有害氣體新式核反應(yīng)堆，多道防護(hù)屏障反方：并不是萬(wàn)無(wú)一失核廢料的安全處理技術(shù)是柄雙刃劍點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

前蘇聯(lián)于1954建成世界上第一座核電站；至今已有30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的400多座核電站處在運(yùn)行之中。右圖列出1995年一些國(guó)家核電占各自總電力的百分率。

第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，科學(xué)家迅速將原子能的利用轉(zhuǎn)向和平用途。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

新能源的開(kāi)發(fā)利用核能的開(kāi)發(fā)利用核能主要是原子能，是從鈾礦石中提取的核燃料，與煤炭相比，1千克鈾的原子核所釋放出的熱量大約相當(dāng)于2500噸煤炭燃燒時(shí)放出的熱量。核電站的優(yōu)勢(shì)突出表現(xiàn)為：其體積小，運(yùn)輸方便；而且能減少運(yùn)輸費(fèi)用，在地殼中儲(chǔ)量巨大，足以讓人類使用很長(zhǎng)時(shí)間；燃燒時(shí)清潔，不會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重污染……

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核能的成就雖然首先被應(yīng)用于軍事目的，但其后就實(shí)現(xiàn)了核能的和平利用，其中最重要也是最主要的是通過(guò)核電站來(lái)發(fā)電。

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我國(guó)的核電站：浙江秦山核電站廣東大亞灣核電站廣東嶺澳核電站點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

我國(guó)第一座核電站——浙江秦山核電站于1991年建成發(fā)電。核電站秦山核電站廠區(qū)一景，左上角圓柱體建筑為核反應(yīng)堆外景點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

秦山一期1號(hào)機(jī)組總控制臺(tái)點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

秦山二核一號(hào)機(jī)組點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

2002年投入使用的秦山二核汽輪機(jī)廠房

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浙江秦山核電站點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

廣州大亞灣核電站。這是我國(guó)大陸第一座大型商用核電站廣東嶺澳核電站點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

大亞灣核電站全貌點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)和利用太陽(yáng)能利用的形式很多，例如：太陽(yáng)能集熱為建筑供暖、供熱水，用太陽(yáng)能電池驅(qū)動(dòng)交通工具和其它動(dòng)力裝置等等，這些都屬于太陽(yáng)能小型、分散的利用形式。太陽(yáng)能大型、集中的利用形式，則是太空發(fā)電。在距離地面三萬(wàn)多公里高空的同步衛(wèi)星上，太陽(yáng)能電池每天24小時(shí)均可以發(fā)電，而且效率高達(dá)地面的10倍。太空電能可以通過(guò)對(duì)人體無(wú)害的微波向地面輸送。三.太陽(yáng)能太陽(yáng)能巨大,獲取方便,沒(méi)有污染,具有重要的開(kāi)發(fā)和利用價(jià)值.太陽(yáng)中心的熱核聚變,通過(guò)輻射的方式向四面八方發(fā)射能量.二十二億分之一能到達(dá)地球.到達(dá)人類居住和生活地區(qū)的能量約為太陽(yáng)能的5%～6%,比全世界各種能源總和還大.點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

除核能,地?zé)崮?潮汐能以外的所有能量幾乎都來(lái)自太陽(yáng)能.點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

利用太陽(yáng)能的方式光熱轉(zhuǎn)換光電轉(zhuǎn)換光化轉(zhuǎn)換點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

太陽(yáng)能太陽(yáng)能發(fā)電站點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

太陽(yáng)能路燈點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

太陽(yáng)能電池板點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

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能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性黃果樹(shù)瀑布熱水中的冰塊空氣會(huì)自動(dòng)聚攏嗎？上面的水沸騰、下面的水結(jié)冰，可能嗎？點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

問(wèn)題1、火爐把自己的內(nèi)能傳遞給房間里的空氣，供人取暖；到了春天，能否把這些內(nèi)能重新收集起來(lái)，來(lái)年再用？問(wèn)題2、汽車制動(dòng)，由于摩擦，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為地面和空氣的內(nèi)能，這些能量能夠自動(dòng)開(kāi)汽車嗎思考點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性水滴實(shí)驗(yàn)永動(dòng)機(jī)不可能制成點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

能源的利用過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化和傳遞過(guò)程

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能量轉(zhuǎn)化和守恒定律

能量既不會(huì)憑空消滅,

也不會(huì)憑空產(chǎn)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,其總量保持不變.這就是能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律.點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

三次能源革命人工取火蒸汽機(jī)核能第一次第二次第三次以柴薪為燃料化石燃料鈾一萬(wàn)年二百年幾十年點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

能量轉(zhuǎn)化與效率白熾燈正常工作的效率僅10%小轎車的效率僅15%蒸汽機(jī)6%～15%汽油機(jī)20%～30%柴油機(jī)30%～45%噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)50%～60%熱機(jī)的效率能源與可持續(xù)發(fā)展我國(guó)人均能源可開(kāi)采量與世界平均水平的比較地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)利用目前世界上已有近二百座地?zé)岚l(fā)電站投入了運(yùn)行，裝機(jī)容量數(shù)百萬(wàn)千瓦。研究表明，地?zé)崮艿奶N(yùn)藏量相當(dāng)于地球煤炭?jī)?chǔ)量熱能的1.7億倍，可供人類消耗幾百億年，真可謂取之不盡、用之不竭，今后將優(yōu)先利用開(kāi)發(fā)。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

“地球動(dòng)力”公司設(shè)計(jì)的地?zé)岚l(fā)電站運(yùn)行示意圖

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其他新能源的開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能

風(fēng)能利用技術(shù)的不斷革新，使這種豐富的無(wú)污染能源正重放異彩。據(jù)估計(jì)，二三十年內(nèi)，風(fēng)力發(fā)電量將要占?xì)W共體電占全國(guó)總電力的30%左右。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

氫能

氫是宇宙中含量最豐富的元素之一，可以提取出無(wú)窮無(wú)盡的氫。氫運(yùn)輸方便，用作燃料不會(huì)污染環(huán)境，重量又輕，優(yōu)點(diǎn)很多。俄羅斯試著用氫作為“圖-155”型飛機(jī)的燃料已經(jīng)初步獲得成功，各國(guó)也正積極試驗(yàn)用氫作為汽車的燃料。氫無(wú)疑也是人類未來(lái)要優(yōu)先利用的能源之一。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

波浪能

主要的開(kāi)發(fā)形式是海洋潮汐發(fā)電。80年代中期挪威成功地建成一座小型潮汐發(fā)電站，讓漲潮的海水沖進(jìn)有一定高度的貯水池，池水下溢即可發(fā)電。已經(jīng)在設(shè)計(jì)的單座潮汐電站，其它發(fā)電量可供一個(gè)30萬(wàn)人口的城市使用。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

氫能

氫是宇宙中含量最豐富的元素之一，可以提取出無(wú)窮無(wú)盡的氫。氫運(yùn)輸方便，用作燃料不會(huì)污染環(huán)境，重量又輕，優(yōu)點(diǎn)很多。俄羅斯試著用氫作為“圖-155”型飛機(jī)的燃料已經(jīng)初步獲得成功，各國(guó)也正積極試驗(yàn)用氫作為汽車的燃料。氫無(wú)疑也是人類未來(lái)要優(yōu)先利用的能源之一。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

生物能點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

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