1、第十六章第十六章 粒子和宇宙粒子和宇宙三、能源：危机与希望三、能源：危机与希望2.初步了解人类发现、开发、利用能源的历史，初步了解人类发现、开发、利用能源的历史，能通过具体的事例，说出能源与人类生存和社能通过具体的事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。会发展的关系。1.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。一个物体，不同形式的能量可以相互转化。一、能量转化与守恒定律一、能量转化与守恒定律自然界中的物质存在着不同的运动形式自然界中的物质存在着不同的运动形式汽车的运动汽车的运动分子的运动分子的运动电荷的运动电荷的运动观
2、察与思考观察与思考 各种不同的运动形式都存在着什么能量？分各种不同的运动形式都存在着什么能量？分别有哪些不同形式的能量在发声相互转化？不同别有哪些不同形式的能量在发声相互转化？不同形式的能连之间的相互转化有怎样的规律？形式的能连之间的相互转化有怎样的规律？飞行的飞机飞行的飞机柯受良驾车飞越黄河柯受良驾车飞越黄河水力发电站水力发电站太阳能电池板太阳能电池板大亚湾核电站大亚湾核电站风力发电风力发电能的转化能的转化能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律 能量不会凭空消失，也不会凭空产能量不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化成其他形式，生，它只会从一种形式转化成其他形式，或者从一个物体转移
3、到其他物体，而在或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量转化与守恒定律。不变。这就是能量转化与守恒定律。科学窗科学窗失败的永动机失败的永动机想一想：为什么永动机是失败的？想一想：为什么永动机是失败的？二、能量与能源二、能量与能源回答：煤，煤气，柴草、天然气、电回答：煤，煤气，柴草、天然气、电，这些，这些都是能源。都是能源。想一想：我们每天要吃饭、喝水，用什么来煮饭、想一想：我们每天要吃饭、喝水，用什么来煮饭、烧水呢？烧水呢？能量是与物质及其运动相联系的。对应于不能量是与物质及其运动相联系的。对应于不同形式的运动，有不
4、同形式的能量。自然界存在同形式的运动，有不同形式的能量。自然界存在着可以为人类提供能量的自然资源，称为能源。着可以为人类提供能量的自然资源，称为能源。能源是人类社会活动的物质基础。能源是人类社会活动的物质基础。2003年美国与加拿大东部地区当地时间年美国与加拿大东部地区当地时间8月月14日下日下午四时十四分突然大范围停电，由加拿大东部城市多伦午四时十四分突然大范围停电，由加拿大东部城市多伦多以至美国东部的纽约地区都受影响。多以至美国东部的纽约地区都受影响。能量的重要性能量的重要性美国东部大停电美国东部大停电停电引发的交通瘫痪停电引发的交通瘫痪人类的生活、生产离人类的生活、生产离不开能源的利用。
5、能不开能源的利用。能源的现状又是如何呢？源的现状又是如何呢？1.煤炭资源：地质储量约煤炭资源：地质储量约1.44万亿吨，占世界煤炭万亿吨，占世界煤炭总储量的总储量的13%；2.石油资源：保有储量为石油资源：保有储量为600亿吨，但后备资源不亿吨，但后备资源不足，而且石油可采储量的增长速度低于老油田的递足，而且石油可采储量的增长速度低于老油田的递减速度，储采比呈下降趋势；减速度，储采比呈下降趋势；我国的能源消耗状况我国的能源消耗状况 中国能源资源真的丰富吗中国能源资源真的丰富吗?3.天然气资源：保有储量为天然气资源：保有储量为7000亿立方米，但后亿立方米，但后备资源不足；水力资源：理论储量为备
6、资源不足；水力资源：理论储量为6.8亿千瓦，亿千瓦，但可开发储量只有但可开发储量只有3.78亿千瓦，且其中亿千瓦，且其中67.8%的水的水力资源集中分布在西南地区，要开发不易。无疑：力资源集中分布在西南地区，要开发不易。无疑：我国是世界上能源丰富的国家之一，但我国人口我国是世界上能源丰富的国家之一，但我国人口众多，人均能源占有量远低于俄罗斯、美国，只众多，人均能源占有量远低于俄罗斯、美国，只有世界人均能源占有率的有世界人均能源占有率的1/2。人类对能源的需求日益扩大，煤、人类对能源的需求日益扩大，煤、石油、天然气等不可再生能源日益减石油、天然气等不可再生能源日益减少，二十一世纪人类最迫切的需要
7、是少，二十一世纪人类最迫切的需要是改变能源严重缺乏的现状。新能源的改变能源严重缺乏的现状。新能源的开发已经迫在眉睫。开发已经迫在眉睫。三、物质与能量三、物质与能量 1905年，爱因斯坦以惊人简洁的公式年，爱因斯坦以惊人简洁的公式E=MC2揭示了以质量揭示了以质量M为标志的物质与能为标志的物质与能量量E的关系。式中的关系。式中C为光在真空中的速度。为光在真空中的速度。爱因斯坦的质能方程为核能的开发和爱因斯坦的质能方程为核能的开发和利用提供了理论支持。利用提供了理论支持。1KG铀全部裂变时释放的能量相当于铀全部裂变时释放的能量相当于2500T优质煤完全燃烧释放的能量。优质煤完全燃烧释放的能量。核聚
8、变核聚变核电站的原理核电站的原理秦山核电站秦山核电站大亚湾核电站大亚湾核电站岭澳核电站岭澳核电站阳江核电站阳江核电站 物理学的研究表明，有些能源，物理学的研究表明，有些能源，如太阳能、风能、潮汐能、水力和地如太阳能、风能、潮汐能、水力和地热能等可以认为是无限的，所以也把热能等可以认为是无限的，所以也把它们叫作它们叫作可再生能源可再生能源。四、科学与人类四、科学与人类风力发电风力发电潮汐能发电潮汐能发电太阳能的利用太阳能的利用 当代的科学技术不断发展，已经使人类具有了当代的科学技术不断发展，已经使人类具有了认识和利用自然环境的能力，推动着人类社会的进认识和利用自然环境的能力，推动着人类社会的进步
9、，提高了人类生活的质量。但随着新技术的应用，步，提高了人类生活的质量。但随着新技术的应用，也引发了环境污染、能源短缺、全球变暖、臭氧枯也引发了环境污染、能源短缺、全球变暖、臭氧枯竭、物种灭绝等一些列问题。竭、物种灭绝等一些列问题。因此，我们应该树立科学发展观，在利用科学因此，我们应该树立科学发展观，在利用科学技术改善生活的同时，也要注意避免因滥用技术而技术改善生活的同时，也要注意避免因滥用技术而导致的社会问题，促使人类社会全面、协调、可持导致的社会问题，促使人类社会全面、协调、可持续地发展。续地发展。1.解决能源问题的主要措施是解决能源问题的主要措施是()A.大力开发新能源大力开发新能源B.大
10、量利用太阳能、地热能大量利用太阳能、地热能C.大量利用水能、风能大量利用水能、风能D.采用新技术、新设备，更新落后的技术装备采用新技术、新设备，更新落后的技术装备A2.下列关于核能的说法正确的是下列关于核能的说法正确的是()A.物质是由原子构成的，原子中有原子核，所以利用物质是由原子构成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能任何物质都能得到核能B.到目前为止，人类获得核能有两种途径，即重核裂到目前为止，人类获得核能有两种途径，即重核裂变和轻核聚变变和轻核聚变C.原子弹和氢弹都是利用原子核裂变和聚变的原理制原子弹和氢弹都是利用原子核裂变和聚变的原理制成的成的D.自然界只有在人为的条件下才会发生裂变自然界只有在人为的条件下才会发生裂变 C能源：危机与希望能源：危机与希望1.人类与能源的关系。人类与能源的关系。2.人类对能源的利用。人类对能源的利用。
