1、第二十二章 能源与可持续发展,第1节 能源,九年级上册物理人教版,人类利用的能源,人类使用的这些能源都来自于太阳吗？会用尽吗？,你能说出些能源的来源吗？,人类利用的能源,火的利用,人类利用能源的历程,化石能源的利用,人类利用能源的历程,电能的利用,人类利用能源的历程,核能与太阳能等新能源,人类利用能源的历程,请你给下列能源进行分类，并说出分类标准。煤、天然气、汽油、太阳能、核能、地热能、电能等。提示：可以从一次能源和二次能源，可再生和不可再生，常规能源和非常规能源等方面分类。,能源的分类,你能说出电能的产生到应用中的能量转化吗？,能源的分类,一、核能,原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢？
2、因为它们都利用了核能.我们知道化学能是在分子发生变化时放出的能量而核能是在原子核发生变化时放出的能量. 在原子核发生变化时放出的能量叫做核能.,我国第一颗原子弹,我国第一颗氢弹,二、获得核能的途径,获得核能的两条途径是：（1）裂变（2）聚变,(1)裂变,科学家们发现用中子轰击铀235时，铀核会分裂成大小差不多的两部分，这种现象叫做裂变.1kg铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量大约相当于2500t的标准煤完全燃烧所放出能量.,链式反应,用中子轰击铀核，使铀核发生裂变，放出能量. 铀核分裂时，还同时放出23个中子，又可以轰击其它铀核，使它们也发生裂变.这些铀核分裂时，同样放出中子，从而引起更
3、多的铀核发生裂变.于是裂变反应便会链锁式地自行持续下去.这种现象叫做链式反应.如果对裂变的链式反应不加控制，在极短时间（约百万分之几秒）会释放出大量核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的.,核反应堆,为便于和平利用核能，必须控制链式反应的速度，使核能缓慢而又平稳地释放出来.为此，人们制成了一种专门装置核反应堆。 核反应堆能缓慢、平稳地释放核能.,（2）聚变,科学家们发现，某些质量较小的原子核结合成质量较大的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫做核聚变，简称聚变. 聚变是获得大量核能的另一重要途径. 前面讲过，原子弹是利用重核裂变现象制成的.而另一种威力更大的核武器氢弹，则是利用轻核聚
4、变现象制成的.,聚变又叫热核反应,一个氘核由一个质子和一个中子组成，一个氚核由一个质子和二个中子组成，它们发生聚变反应结合成由二个质子和二个中子组成的氦核时，要放出一个中子，并释放出核能. 一定质量的氘核和氚核聚变时放出的能量要比等量的铀核裂变时放出的能量大几倍. 聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生，因此聚变又叫热核反应.,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.,生物能,生物质是指由光合作用而产生的各种有机体。生物能是太阳能以
5、化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用。据估计地球上每年植物光合作用固定的碳达2x1011t，含能量达3x1021J，因此每年通过光合作用贮存在植物的枝、茎、叶中的太阳能，相当于全世界每年耗能量的10倍。生物能是第四大能源，生物质遍布世界各地，其蕴藏量极大。,世界上生物质资源数量庞大，形式繁多，其中包括薪柴，农林作物，尤其是为了生产能源而种植的能源作物，农业和林业残剩物，食品加工和林产品加工的下脚料，城市固体废弃物，生活污水和水生植物等等（中国生物质资源主要是农业废弃物及农林产品加工业废弃物、薪柴、人畜粪便、城镇生活垃圾等四个方面）,
6、天然气,天然气水合物，又称笼形包合物，它是在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、pH值等）下由水和天然气组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物，其遇火即可燃烧。形成天然气水合物的主要气体为甲烷，对甲烷分子含量超过99的天然气水合物通常称为甲烷水合物。 天然气水合物在自然界广泛分布在大陆、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。在标准状况下，一单位体积的气水合物分解最多可产生164单位体积的甲烷气体，因而其是一种重要的潜在未来资源。,煤炭资源分布,天然气和煤炭,地热能,地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类。 地热能是来自地球深
7、处的可再生热能。它起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地热能是指其储量比目前人们所利用的总量多很多倍，而且集中分布在构造板块边缘一带、该区域也是火山和地震多发区。如果热量提取的速度不超过补充的速度，那么地热能便是可再生的。,全球地热资源的分布,在一定地质条件下的“地热系统”和具有勘探开发价值的“地热田”都有它的发生、发展和衰亡过程，绝对不是只要往深处打钻，到处都可发现地热。作为地热资源的概念，它也和其它矿产资源一样，有数量和品位的问题。就全球来说，地热资源的分布是不平衡的。明显的地温梯度每公里深度大于30的地热异常区，主要分布 在板块生长、开裂-大洋扩张脊和板块碰撞，衰亡-消减带部位。环球
8、性的地热带主要有下列4个：,（1）环太平洋地热带 它是世界最大的太平洋板块与美洲、欧亚、印度板块的碰撞边界。世界许多著名的地热田，如美国的盖瑟尔斯、长谷、罗斯福；墨西哥的塞罗、普列托；新西兰的怀腊开；中国的台湾马槽；日本的松川、大岳等均在这一带。（2）地中海一喜马拉雅地热带 它是欧亚板块与非洲板块和印度板块的碰撞边界。世界第一座地热发电站意大利的拉德瑞罗地热田就位于这个地热带中。中国的西藏羊八井及云南腾冲地热田也在这个地热带中。,（3）大西洋中脊地热带 这是大西洋海洋板块开裂部位。冰岛的克拉弗拉、纳马菲亚尔和亚速尔群岛等一些地热田就位于这个地热带。 （4）红海一亚丁湾一东非裂谷地热带 它包括吉
9、布提、埃塞俄比亚、肯尼亚等国的地热田。除了在板块边界部位形成地壳高热流区而出现高温地热田外，在板块内部靠近板块边界部位，在一定地质条件下也可形成相对的高热流区。如中国东部的胶、辽半岛，华北平原及东南沿海等地。,阅读课本中“21世纪的能源趋势”，了解当今世界范围能源所面临的严峻问题，了解近年来世界能源消耗情况。,21世纪的能源趋势,我国与世界目前能耗结构比是否合理？,我国能耗结构 世界能耗结构,21世纪的能源趋势,课堂小结,1通过本节课的学习，你知道了有关能源的哪些知识？ 2你能说说人类利用能源经历了哪些历程吗？ 3你能说出一些常见的一次能源和二次能源吗？ 4你能说出21世纪能源趋势吗？中国现阶段能源利用的结构合理吗？,谢 谢,
