1、一、 能源家族,能源与可持续发展,一、什么是能源,问题： 我们每天要吃饭、喝水，用什么来煮饭、烧水呢？回答： 煤，煤气，柴草、天然气,问题：要开动汽车、火车、飞机等交通工具 需要消耗什么呢？回答： 汽油或者柴油、煤油等,什么是能源?,像煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等能够提供能量的物质资源，我们把它们都叫做能源.,二、能源的分类,按能源的来源分,按是否可以再生来分,一次能源和二次能源,一次能源是自然界直接提供的能源.煤、石油、天然气、风能、水能、地热能、核能等由自然界提供的能源转化而来的能源是二次能源.电能等,能源的来源分：,是否可以再生来分：,不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到
2、补充,可再生能源：可以在自然界里源源不断地得到,如：化石能源、核能,如：水能、风能、太阳能、生物质能,第二节 核能,按现在的能源消耗，世界上的石油、天 然气和煤等生物化石能源将在几十年至 200年内逐渐耗尽。,新能源时代的呼唤,原子弹,氢弹,一、核能,在原子核分裂或聚合时释放出的能量叫做核能.,二、获得核能的途径,获得核能的两条途径是：（1） 裂变- 原子弹、核电站 （2）聚变- 氢弹,核能的产生原理,链式反应,轻核的聚变,核电站与环境,核电厂在环境上优于火电厂，不会放出二氧化碳、二氧化硫等， 不会造成温室 效应和酸雨，从而保护了环境。,核电是清洁的能源,秦山核电站,大亚湾核电站,核电站原理图
3、,广岛被核袭后,核电站与环境,核电是安全的能源,核电站不会像原子弹那样发生爆炸,“啤酒烧不着”,核燃料中铀235的含量约为3，而核炸药中的铀235含 量高达90以上,核电是经济的能源,自然界中的热核反应,自然界中，太阳内部的温度高达摄氏1千万度以上，在那里就进行着大规模的聚变反应.太阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的核能转化而来的.可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量.,第三节 太阳能,一、太阳能是人类能源的宝库,二、太阳能的利用,太阳能,太阳能发电装置,太阳能,太阳能计算器,太阳能,太阳能汽车,太阳能,太阳能发电站,自然界中的热核反应,自然界中，太阳内部的温度高达摄氏1千万度
4、以上，在那里就进行着大规模的聚变反应.太阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的核能转化而来的.可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量.,第三节 太阳能,一、太阳能是人类能源的宝库,二、太阳能的利用,四、能源革命,学习目标：,1、了解能量转化技术给人类带来 的便利。 2、了解能量转移和转化的方向性， 不可逆性。,兔子吃草,草,人吃兔子,太阳,太阳能,草的能量,兔子的能量,人或其他动物能量,光合作用,兔子吃草,人或其他动物吃兔,方舟反应炉未来理想的可控核聚变装置。,三次能源革命,人工取火,蒸汽机,核能,第一次,第二次,第三次,以柴薪为燃料,化石燃料,铀,一万年,二百年,几十年,方舟反应炉
5、未来理想的可控核聚变反应装置。,托卡马克，是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器。它的名字Tokamak 来源于环形、真空室、磁、线圈。最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的。托卡马克的中央是一个环形的真空室，外面缠绕着线圈。在通电的时候托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场，将其中的等离子体加热到很高的温度，以达到核聚变的目的,发电机,输电,电灯,电扇,空调,电车,电力机车,电能的优点：便于输送和转化,问题1、豆子的生长是否可逆？电影技术能否做到？,问题2、你能否再举一例？,问题3、火炉把自己的内能传递给房间里的 空气，供人取暖；到了春天，能否把这
6、些内能重新收集起来，来年再 用？,问题4、汽车制动，由于摩擦，动能转 化为地面和空气的内能，这些能量能 够自动开汽车吗,能量转移和能量转化的方向性,能量的转化和转移是有_的，在能 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 利用是有_的，也是有_的。,方向性,利用能量,条件,代价,灾害失控的能量释放,火灾,地震,雪崩,海啸,雷电,第五节 能源与可持续发展,能源危机与环境污染,想想议议 在消耗各种能源时，对环境造成怎样的破坏呢？下表是某物理小组调查的结果，用“”表示大量消耗能源对环境会有明显的破坏，用“”表示对环境不会造成明显的破坏。能源种类环境问题石油和天然气煤水力发电核能柴薪空气污染废物有害辐射水土流失和沙漠化（破坏生态平衡）,电荒，煤荒，油荒 “三荒”,新能源的开发利用,读“为什么要寻找新能源”，思考：,1、目前人类大量使用的能源主要有哪些？ 2、哪些能源面临枯竭，为什么？ 3、水力资源可否再生，是否污染环境？ 4、能否用水力资源代替其他所有的能源？为什么？ 5、现在科学家已找到了哪些新能源？,核能,风能,太阳能,新能源,
