《五、能源与可持续发展》教案4.doc

《五、能源与可持续发展》教案
化石能源：煤炭、石油、天然气
核能：某些原子核的结构发生变化时，会释放出巨大的能量叫~
能源的分类：
从不同角度分类：
一次能源与二次能源
一次能源：可以直接从自然界中获取的能源
例：煤、石油、天然气等化石能源；太阳能、风能、水能、地热能、核能、潮汐能
二次能源：不能从自然界直接获取，必须消耗一次能源才能获得的能源
例：电能、煤气、汽油、柴油等
可再生能源和不可再生能源：
对于一次能源来说可分为：可再生能源——自然界中可源源不断得到的能源
太阳能、风能、水能等
不可再生能源——一旦消耗掉很难再生
煤、石油、天然气等
常规能源和新能源：
常规能源也叫传统能源：目前大规模生产和广泛利用能源
例：一次能源中的可再生的水能和不可产生的煤、石油、天然气
新能源：由于技术经济目前还没有大规模使用的能源
例：太阳能、核能、地热能、氢能
清洁能源与非清洁能源：
清洁能源：对环境无污染或污染很小的能源。
如：太阳能、水能、风能等
非清洁能源：对环境污染较大的能源
如：煤、石油、天然气
例P83 WWW1、2、3
核能
1、 原子结构(略)
2、 核力：原子核内的各个粒子间存在强大的吸引力
质子中子靠强大的核力紧紧结合在一起。
3、 核能：原子核发生变化时，释放出的惊人能量
4、 核裂变与链式反应
核裂变：质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量核的过程叫裂变
核裂变释放大量的热
链式反应：核裂变时，每个铀核放出2~3个中子，这些中子再轰击附近铀核再裂变，再放出中子再轰击铀核，在极短时间内，千千万万的铀核相继分裂的现象。
5、 核裂变
两个较轻的原子核例：氢、氦核结合成一个较重的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫聚变。
太阳能的优点：(1)巨大(2)分布广阔(3)获取方便(4)无污染
太阳能：直接投射到地球的太阳辐射能，还包括由它引起的水能、风能、生物能。
地球上除核能、地热能和潮汐能以外的所有能几乎都来自太阳。

太阳能

绿色植物
太阳能热水器
太阳能电池

光热转换
光电转换
光化转换

内能
化学能
电能

能量转化和守恒定律
煤、石油和天然气的燃烧使蒸汽温度升高的过程是化学能转化为蒸汽内能的过程；高温蒸汽推动发电机发电是内能转化为机械能再转化为电能的过程，电能通过发电机，可转化为机械能(内能)，电能通过白炽灯可转化为电能(内能)，电能通过电解槽可转化为化学能(内能)。
能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移过程中，其总量保持不变，这就是能量转化和守恒定律。

能量转化与效率
阅读P99
输出的总能量等于输入的中能量
效率=(输出的有用能量/输入的总能量)×100%
白炽灯的效率=(转化为光能/输入的电能)×100%
轿车的效率=[输出的机械能(功)/输入的化学能]×100%
对于热机 转化为有用功的能量与燃料完全燃烧后释放的能量之比，叫热机效率。
提高热机效率主要途径，减少各个环节的热损失。
例WWW P101 1