九年级物理第22章能源与可持续发展全章课件.ppt

1、第第2222章章 能源与可持续发展能源与可持续发展 第第2222章章 能源与可持续发展能源与可持续发展 3本章结构本章结构22.122.1能源；能源；22.222.2核能；核能；22.322.3太阳能；太阳能；22.422.4能源与可持续发展能源与可持续发展 第一节第一节 能源能源能源家族能源家族v能源能源v化石能源化石能源v一次能源和二次能源一次能源和二次能源v可再生能源和不可再生能源可再生能源和不可再生能源什么是能源?v像煤、天然气、汽油、水流、像煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等能够提供能风、电、太阳光等能够提供能量的物质资源，我们把它们都量的物质资源，我们把它们都叫做叫做能源能源

2、.（一）能源家族（一）能源家族1 1、按能源的产生方式可分为：、按能源的产生方式可分为：一次能源：一次能源：可以从自然界可以从自然界直接直接获得。如：化石能耗、风获得。如：化石能耗、风能、太阳能、地热能、核能能、太阳能、地热能、核能二次能源：二次能源：无法从自然界直接获得，必须通过一次能源无法从自然界直接获得，必须通过一次能源的消耗才能得到。如：电能、汽油、电能、煤气、焦碳、的消耗才能得到。如：电能、汽油、电能、煤气、焦碳、激光、沼气等激光、沼气等2 2、按能源是否可再生分为：、按能源是否可再生分为：不可再生能源：不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充。如不可能在短期内从自然界得到补充。

3、如煤、石油、天然气、核能煤、石油、天然气、核能可再生能源：可再生能源：可以在自然界源源不断的得到。如：水的可以在自然界源源不断的得到。如：水的动能、风能、太阳能生物质能。动能、风能、太阳能生物质能。3 3、化石能源：化石能源：千百万年前埋在地下的动植物经过漫长千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的能源。如：煤、石油、天然气。的地质年代形成的能源。如：煤、石油、天然气。4 4、生物质能：生物质能：由生命物质提供的能量。由生命物质提供的能量。第二节第二节 核核 能能v我国用了短短我国用了短短4 4年时间完成了原子弹年时间完成了原子弹的研制工作，并于的研制工作，并于19641964年年1

4、010月月1616日成日成功地爆炸了第一颗功地爆炸了第一颗原子弹原子弹.v19671967年年6 6月月1717日日又又成成功功地地爆爆炸炸了了第第一一颗颗氢氢弹弹，完完成成了了其其他他国国家家要要十十几几年年或或几十年才完成的工作几十年才完成的工作.核能核能v原原子子弹弹和和氢氢弹弹为为什什么么会会具具有有这这么么大大的的威威力呢？力呢？v因为它们都利用了因为它们都利用了核能核能.v化学能化学能是在分子发生变化时放出的能量是在分子发生变化时放出的能量v核能核能是在原子核发生变化时放出的能量是在原子核发生变化时放出的能量.原子结构示意图原子结构示意图v一切物质由分子组成，一切物质由分子组成，分

5、子又由原子组成。原分子又由原子组成。原子又有居于原子中心的子又有居于原子中心的原子核和核外电子组成，原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组原子核由质子和中子组成。质子带正电荷，电成。质子带正电荷，电子带负电荷，中子不带子带负电荷，中子不带电。电。物理物理新课标（新课标（RJRJ）1 1、核核能能：核核 和和核核 是是获获得得核核能的两种主要形式。能的两种主要形式。2 2、核裂变、核裂变裂变裂变聚变聚变裂变 物理物理新课标（新课标（RJRJ）用用中中子子轰轰击击铀铀核核，铀铀核核才才能能发发生生裂裂变变，放放出出能能量量。实实验验表表明明，铀铀核核裂裂变变时时，还还同同时时放放出出2 23

6、3个个中中子子，放放出出的的中中子子又又可可以以轰轰击击其其他他铀铀核核，使使它它们们也也发发生生裂裂变变。这这样样，裂裂变变将将不不断断地地自自行行继继续续下下去去，这这种种现现象象叫叫 。原子弹与核反应堆原子弹与核反应堆原子弹原子弹对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会放出巨大的对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会放出巨大的核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的核反应核反应堆堆控制链式反应的速度，使核能慢慢地平稳释放出来，便于和平控制链式反应的速度，使核能慢慢地平稳释放出来，便于和平利用。能够缓慢、平稳地释放核能的装置

7、，叫做核利用。能够缓慢、平稳地释放核能的装置，叫做核 ，用于核能发电，用于核能发电反应堆反应堆链式反应链式反应我国我国第一颗原子弹第一颗原子弹3、聚变又叫热核反应、聚变又叫热核反应v一一个个氘氘核核和和一一个个氚氚核核发发生生聚聚变变反反应应结结合合成成氦氦核核时时，要要放出一个中子，并释放出核能放出一个中子，并释放出核能.v一一定定质质量量的的氘氘核核和和氚氚核核聚聚变变时时放放出出的的能能量量要要比比等等量量的的铀核裂变时放出的能量大几倍铀核裂变时放出的能量大几倍.v聚聚变变需需要要在在几几百百万万摄摄氏氏度度的的高高温温下下才才能能发发生生，因因此此聚聚变又叫热核反应变又叫热核反应.v自

8、自然然界界中中，太太阳阳内内部部的的温温度度高高达达摄摄氏氏1 1千千万万度度以以上上，在在那那里里就就进进行行着着大大规规模模的的聚聚变变反反应应.太太阳阳辐辐射射出出的的光光和和热热，正正是是由由聚聚变变反反应应释释放放的的核核能能转转化化而而来来的的.可可以以说说，地地球球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量上的人类每天都享用着聚变释放出的能量.v氢氢弹弹就就是是利利用用氢氢核核聚聚变变制制成成的的。氢氢弹弹是是一一种种比比原原子子弹弹威力更为巨大的核武器。威力更为巨大的核武器。聚聚 变变在氢弹里面包含了一颗原子弹，利用原子弹引爆的能在氢弹里面包含了一颗原子弹，利用原子弹引爆的能量，将氘

9、（重氢）和氚融合成氦分子，然后将过程中量，将氘（重氢）和氚融合成氦分子，然后将过程中微量的质量损失转化成庞大的能量微量的质量损失转化成庞大的能量我国第一颗氢弹原子弹核能的和平利用核能的和平利用:核反应堆和核电站核反应堆和核电站我国大陆已建成我国大陆已建成:浙江浙江秦山秦山、广东、广东大亚湾大亚湾和和岭澳岭澳建设中建设中:江苏江苏田湾田湾第三节第三节 太阳能太阳能太太 阳阳 能能太阳能的利用太阳能的利用光光-热转换热转换光光-电转换电转换光光-化学转换化学转换v1 1、太阳能：、太阳能：在太阳内部，氢原子核在超高温下在太阳内部，氢原子核在超高温下发生发生聚变聚变，释放出巨大的核能。，释放出巨大的

10、核能。v2 2、利用太阳能的方式、利用太阳能的方式v间接利用：间接利用：化石能源化石能源v直接利用：直接利用：a a集热集热b b太阳能电池太阳能电池 (1)(1)利用太阳能的四个渠道利用太阳能的四个渠道通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起来通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起来，再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的，再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的形式释放出来。形式释放出来。物理物理新课标（新课标（RJRJ）第第22章能源与可持续发展章能源与可持续发展 回眸教材析知识回眸教材析知识通通过过大大气气和和水水分分的的升升腾腾循循环环，再再通通过过风风、流流水水、波浪、海流等释放出

11、来。波浪、海流等释放出来。被海洋吸收，成为海洋内能。被海洋吸收，成为海洋内能。被人们直接利用，如太阳能热水器等。被人们直接利用，如太阳能热水器等。(2)(2)直接利用太阳能的两种方式直接利用太阳能的两种方式将太阳能直接转化成内能，如：太阳能热水器等。将太阳能直接转化成内能，如：太阳能热水器等。将太阳能直接转化成电能，如：太阳能电池等。将太阳能直接转化成电能，如：太阳能电池等。太阳能的特点太阳能的特点1、普遍、普遍 2、清洁无污染、清洁无污染 3、可长期持续利用、可长期持续利用 4、能量巨大、能量巨大物理物理新课标（新课标（RJRJ）兔子吃草兔子吃草草草狼狼吃兔子吃兔子太阳太阳太阳能太阳能草的能

12、量草的能量兔子的能量兔子的能量狼狼或其他动物能量或其他动物能量光合作用光合作用兔子吃草兔子吃草狼狼或其他动物吃兔或其他动物吃兔人工取火人工取火蒸汽机蒸汽机核能核能第一次第一次第二次第二次第三次第三次以柴薪为燃料以柴薪为燃料化石燃料化石燃料铀铀一万年一万年二百年二百年几十年几十年发电机发电机输电输电电灯电灯电扇电扇空调空调电车电车电力机车电力机车电能的优点：便于输送和转化电能的优点：便于输送和转化物理物理新课标（新课标（RJRJ）开发新能源和能源利用中的主要污染开发新能源和能源利用中的主要污染在在开开采采和和使使用用化化石石能能源源时时，会会排排放放二二氧氧化化碳碳、二二氧氧化化硫硫、氮氮氧氧化

13、化物物以以及及磷磷、氟氟、汞汞、砷砷、铅铅等等有有害害物物质质和和粉粉尘尘等等，这这些些有有害害物物质质造造成成的的危危害害主主要要有有 效效应应、酸酸雨雨和和对对人人体的直接伤害等。体的直接伤害等。温室温室问题问题1、豆子的生长是否可逆？电影技术、豆子的生长是否可逆？电影技术 能否做到？能否做到？问题问题2、你能否再举一例？、你能否再举一例？问题问题3、火炉把自己的内能传递给房间、火炉把自己的内能传递给房间里的里的 空气，供人取暖；到了春天，能空气，供人取暖；到了春天，能否把这些内能重新收集起来，来年再否把这些内能重新收集起来，来年再用？用？问题问题4、汽车制动，由于摩擦，动能转、汽车制动，

14、由于摩擦，动能转化为地面和空气的内能，这些能量能化为地面和空气的内能，这些能量能够自动开汽车吗够自动开汽车吗能量的转化和转移是有能量的转化和转移是有_的，在能的，在能量的转化和转移的过程中量的转化和转移的过程中_，因此不是什么能量都可以利用，能量的因此不是什么能量都可以利用，能量的利用是有利用是有_的，也是有的，也是有_的的。方向性方向性利用能量利用能量条件条件代价代价第五节 能源与可持续发展火灾火灾地震地震雪崩雪崩海啸海啸雷电雷电能源消耗对环境的影响能源消耗对环境的影响 v空气污染、固体废物污空气污染、固体废物污染、有害辐射、水土流染、有害辐射、水土流失和沙漠化失和沙漠化 未来的理想能源必须

15、满足的条件：未来的理想能源必须满足的条件：v第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；v第二，必须足够便宜，可以保证多数人用得第二，必须足够便宜，可以保证多数人用得起；起；v第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；模使用；v第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。严重影响环境。小结：v1 1、能源革命、能源革命v第一次能源革命：钻木取火第一次能源革命：钻木取火v第二次能源革命：蒸汽机的发明第二次能源革命：蒸汽机的发明v第三次能源革命：核能的利用第三次能源革命：核能的利

16、用v2 2、能量转移的方向性、能量转移的方向性v能量的转化、能量的转移，都是有能量的转化、能量的转移，都是有方向性的。方向性的。堂堂清练习巩固堂堂清练习巩固v1关于原子核和核能的利用，下列说法中正关于原子核和核能的利用，下列说法中正确的是确的是v A原子核是由质子和电子组成的原子核是由质子和电子组成的v B原子核占据了原子的大部分空间原子核占据了原子的大部分空间v C现阶段的核电站主要是利用原子核现阶段的核电站主要是利用原子核裂变时释放出的能量裂变时释放出的能量v D.核能属于可再生能源核能属于可再生能源v 答案答案C第第22章能源与可持续发展章能源与可持续发展 典例精析把方向典例精析把方向物理物理新课标（新课标（RJRJ）2 2、目目前前，核核电电站站只只能能利利用用原原子子_变变释释放放的的核核能能来来发发电电。现现在在世世界界都都在在关关注注节节能能减减排排问问题题，太太阳阳能能被被人人们们列列入入使使用用的的新新能能源源。直直接接利利用用太太阳阳能能的的方方式式：太太阳阳能能转转化化成成内内能能，太太阳阳能能转转化化成成化化学学能能；太太阳阳能能转转化化成成_能能。太太阳阳能能