1、能源与可持续发展能源与可持续发展4 44 4一个深刻的问题能量究竟是什么？ 是一些颗粒物吗？是原子分子构成的吗？你的认识是？能量是什么？没有人问我，我倒清楚，有人问我，我想说明，便茫然不解了。2l 能量的形式种类丰富多用动能、重力势能、弹性势能、电势能、分内能、化学能、核能、风能l 不同种类的能量可发生转化平抛运动 ：重力势能转化为动能水电站：重力势能转化为电能l 能量可在两物体间发生转移高温物体和低温接触，内能发生转移两小球碰撞，动能发生转移3能量守恒定律： 能量既不会产生，也不会凭空消能量既不会产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从
2、一个物体转移到别的物体，式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变持不变. .4能量既然守恒，为什么还大力倡导节约？节约的是什么？倡导节约有何意义？5一、能量转化的方向性家用电器消耗电能，最终转化为内能，散失到环境中去；燃烧过程将化学能转化为内能；运动的物体由于摩擦停止，机械能转化为内能。这些内能不能被收集重新利用。能量虽然守恒，总量不会减少。但一些能量可以被人类利用，另一些却不能再利用。6自发进行的过程从有序向无序发生。机械能、电能等是有序度较高的能量，转化成无序度较大的内能.分散在环境中的内能不能被重新利用。这种转化过程叫能
3、量耗散能量耗散.7内能的利用价值低于机械能、电能等能量的利用价值。内能是一种低品质的能量.能量耗散不会导致能量的减少，但会降低能量的品质，使能量的利用价值降低。能源和能量的含义不同，能量永远不会减少，但能源会逐渐减少。问题问题：能源是什么含义？与能量的含义有何不同？8“自然界中，能转换成热能、光能、电能和机械能等能量的资源.”中国电力百科全书综合卷“能够产生机械能、热能、光能、电磁能、化学能等各种能量的自然资源.” 现代经济词典“能产生能量的物质，如燃料、水力、风力等. ”当代汉语词典“能源就是能的资源。蕴藏能量的自然资源即称为能源.如煤、石油、畜力、水力等.习惯上将煤、油、气、水力称为四大能
4、源.”当代科学学词典9二、能源的分类与应用二、能源的分类与应用能源10一次能源常规能源新能源再生能源：水力非再生能源：煤炭、石油、天然气、核裂变燃料二次能源：电力、焦炭、煤气、沼气、蒸汽热水；汽油、煤油、柴油、重油等石油制品；余热、余能等.再生能源：太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能非再生能源：核聚变燃料太阳能太阳能太阳能是来自太阳内部不断进行的热核反应释放的能量，是核聚变能：4p4He+2e+2ve+26.7MeV太阳每秒释放能量约41026J，质量亏损达400多万吨。太阳辐射到地球的能量每年可以达到1024J，约是全世界煤炭、石油和天然气总含量的130倍。太阳能是绿色清洁能源，对环境的
5、影响很小.11太阳能电池原理基于光伏效应由于光照产生电动势的现象，半导体材料的电子把阳光直接转化为电能，1954年4月25日，贝尔实验室示范第一个实用的硅太阳能电池，效率约6%。现在已经可以建造效率超过40%的太阳能电池。太阳能电池的发展仍在持续进行，朝向降低成本、提升效率的目标进行。12其他新能源13风力发电核电站水电站生物质能三、能源与社会发展 柴薪时期 原始社会驱赶野兽、取暖14 煤炭时期 石油时期 自工业革命，煤炭和石油成为人类主要能源。o化石能源15石油开采地下煤炭16温室效应冰川融化 海平面上升o环境问题酸雨导致雕像损坏和树木死亡17洛杉矶光化学烟雾事件1943年美国洛杉矶市的25
6、0万辆汽车每天燃烧掉1100吨汽油，汽油燃烧后产生的碳氢化合物 等在太阳紫外光线照射下引起化学反应，形成浅蓝色烟雾，使该市大多市民患了眼红、头疼病。后来人们称这种污染为光化学烟雾。1955年和1970年洛杉矶又两度发生光化学元素烟雾事件，前者有400400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死，后者使全市四分之三的人患病全市四分之三的人患病。18伦敦烟雾事件191952 年 12 月 5 日至 9 日，伦敦上空受反气旋影响，大量工厂生产和居民燃煤取暖排出的废气难以扩散，积聚在城市上空.伦敦被浓厚烟雾笼罩，交通瘫痪.市民出现胸闷窒息等不适感，发病率和死亡率急剧增加。据统计，当月因这场大烟雾而死的人多达 4
7、000 4000 人.o 切尔诺贝利核事故1986年4月26日，乌克兰切尔诺贝利核电厂的第四号反应堆发生了爆炸。辐射尘涵盖了大面积区域。释放出的辐射线剂量是二战时期爆炸于广岛的原子弹的400倍以上。o 日本福岛核泄露事故2011年3月，里氏9.0级地震导致核电站反应堆发生核蒸汽泄漏。辐射性物质进入大气，通过风传播到中国大陆，中国台湾，俄罗斯等一些地区。2021多国科学家利用更先进的气候模型分析数据，认为：全球气温将上升至少全球气温将上升至少5 5，速度比预想中更快，速度比预想中更快. .https:/www.sciencemag.org/news/2019/04/new-climate-models-predict-warming-surge课堂小结o能量转化的方向性能量守恒定律能量耗散、能量品质o能源的分类与应用o能源与社会发展举例说明什么是新能源；新能源相比于化石能源的优势22作业“练习与应用”第3题、第4题、第5题23课堂练习 某地区风速为14m/s，空气密度为=1.3kg/m3.若通过横截面积为400m2的风能全部用于使风力发电机转动，且风能的20%转化为电能，通过这个截面的风的发电功率是多少?解解：t 内的风能E=1/2Svtv2 =1/2Sv3t电能 E电=20%E=1/10Sv3t功率P=E电/t =1/10 Sv3=1.4105W24
