九年级物理下册20.2开发新能源省公开课一等奖新名师优质课获奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,202开发新能源,1/57,当前，世界能源消耗中90%以上是不可再生能源，不可再生能源到本世纪末，除煤炭外都将开采殆尽，,“能源危机”,之说绝不是危言耸听！,为应对日益迫近能源危机，世界各国越来越重视能源开发和节能，并在努力开发包含太阳能和核能在内新能源。,一、太阳能永恒动力之源,太阳是一个巨大能源,它送到地球光功率达1.710,14,KW。现在全社会总能耗约1.310,10,KW，全世界发电装机容量不到410,9,KW，地球上全部石油资源对应能量，只相当于太阳一天半时间内供给给地球光能。况且太阳寿命最少是50亿年，对人类而言，太阳能是取之不尽用之不竭。,2/57,地球吸收、利用太阳能四种渠道,1、被植物、微生物吸收,太阳能,生物能,光合作用,3/57,2、使大气、水升腾循环,太阳能机械能,4/57,3、被海洋吸收,太阳能内能,5/57,4、直接利用,6/57,活动：怎样直接利用太阳能,（1）太阳能内能,太阳能热水器,7/57,（2）太阳能电能,太阳能发电站,8/57,（3）太阳能化学能,太阳能小汽车,9/57,每年太阳辐射到我国960万平方公里土地上能量，相当于1.7万亿吨标准煤。,10/57,为保障我国能源安全，改进能源结构，促进经济和社会可连续发展，在年公布国家能源科技“十二五”规划中明确将太阳能列入重点开发和支持新能源和可再生能源规划。,年，我国太阳能光伏发电装机650万千瓦，太阳能热水器总集热面积2.58亿平方米。,年底,，我国太阳能光伏发电装机容量已达,3000万千瓦,，提前一年到达并超出到年底我国太阳能发电装机容量到达2100万千瓦以上规划。,我国太阳能利用规划和现实状况,年11月公布能源发展战略行动计划（年）中又确立了到,年,太阳能,光伏发电装机容量,1亿千瓦,目标。,11/57,1、将太阳能直接转化为内能而加以利用,我国利用太阳能技术及方式,12/57,屋顶上太阳能热水器,13/57,2、利用太阳能发电,。,14/57,上海鲜花港太阳能电站,15/57,太阳能电池,薄膜太阳能电池,太阳能电池,是经过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能装置。,应用：,人造卫星、太空望远镜、太空站等电力起源。,16/57,航天器上太阳能电板,17/57,十分巨大；供给时间长久；,分布辽阔，获取方便；,安全、清洁、无污染。,太分散；,受季节、天气和地理环境影响较大；,能量转换效率低。,太阳能优点和缺点,（1）、太阳能优点：,（2）、太阳能缺点：,18/57,原子核是,能够改变,，而且在有些改变过程中会释放出巨大能量,（二）释放核能方式：,1.,重原子核裂变（重核裂变）,二、核能造福人类“神火”,（一）核能概念：,原子核内部蕴藏巨大能量，叫做原子核能，简称核能。,2.,轻原子核聚变（轻核聚变）,19/57,1、核裂变链式反应,链式反应示意图,核裂变,较重原子核裂变为较轻原子核一个核反应，,裂变时会释放出巨大能量。,20/57,我国第一颗原子弹爆炸时形成蘑菇云,不加控制核裂变反应原子弹爆炸,21/57,核能和平利用核电站,假如控制链式反应速度，使核能迟缓平稳释放出来，就能和平利用核能了。,能迟缓、平稳地释放核能装置叫,核反应堆,。,22/57,核电站工作流程示意图,反应堆放出核能转化为高温蒸汽内能，再经过汽轮发电机转化为电能。,核能内能机械能电能,23/57,我国核电事业起步于浙江秦山核电站一期工程，1985年开工建设，1991年首次并网发电，1994年投入商业运行。其建成投产结束了中国大陆无核电历史。,经过近30年发展，我国已投入商业运行核电站为8个。分别为：,（1）秦山核电站13期（浙江嘉兴杭州湾畔）；,（2）大亚湾核电站（广东深圳大亚湾）；,（3）岭澳核电站12期（广东大亚湾西海岸大鹏半岛东南侧）；,（4）田湾核电站（江苏连云港）；,（5）红沿河核电站1、2号机组（辽宁瓦房店）；,中国核电事业,24/57,（6）阳江核电站,（广东阳江市东平镇沙环村）；,（7）宁德核电站1号机组（福建省宁德市辖福鼎市秦屿镇备湾村）；,（8）防城核电站1号机组（广西防城港）。,当前，我国已投入运行核电机组21台、装机容量1902万千瓦，在建机组27台、装机容量2953万千瓦。但我国核电发电量仅占总发电量2.1%，远远低于14%世界平均水平。为保障我国能源安全，国家先后公布了,国家核电中长久发展规划（年）和能源发展战略行动计划（年）,，加速推进新核电基地建设。计划到,年,，核电装机容量达,5800万千瓦,，,在建3000万千瓦,。本省芜湖核电站也在主动筹备中。,25/57,秦山一期核电站,26/57,大亚湾核电站,27/57,广东岭澳核电站,28/57,连云港田湾核电站,29/57,30/57,核电优势与不足,核电优势,（1）核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量污染物质,所以核能发电不会造成空气污染,不会产生加重地球温室效应二氧化碳；,（2）核能发电所使用是铀燃料，而全球铀蕴藏量相当丰富；,（3）核燃料能量密度比化石燃料高几百万倍，故核能电厂所使用燃料体 积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦核能电厂一年只需30吨铀燃料，一航次飞机就能够完成运输；,（4）核能发电成本中，燃料费用所占百分比较低，核能发电成本受国际经济情势影响较小。,31/57,核电缺点:,（1）,核能电厂会产生放射性废料，即使所占体积不大，但因含有放射性，故必须慎重处理，且需面对较大政治困扰；,（2）核能发电厂热效率较低，因而比普通化石燃料电厂排放更多废热到环境里，故核能电厂热污染较严重；,（3）,核能电厂投资成本太大，电力企业财务风险较高；,（4）核电厂反应器内有大量放射性物质，假如设计不合理或操作不妥而造成核泄漏事故，会对生态及民众造成伤害甚至严重伤害。,32/57,2、核聚变热核反应,核聚变示意图,核聚变在超高温条件下，将两种质量较轻原子核（如氘和氚），聚合成一个较重原子核一个核反应，又称热核反应。核聚变威力更大。,33/57,太阳能是来自于太阳内部核聚变，也是大自然中自然存在唯一核聚变。,温度和压强越高，热核反应进行速度越快。当前人类还未掌握人工控制,核聚变反应速度方法，所以，还不能和平利用核聚变。我国和世界各国都在致力于受控热核反应研究，我国研究结果已位于世界前列，位于本省合肥市科学分院研制“人造小太阳”托卡马克装置就是结果之一。,人工核聚变应用,核爆炸氢弹,34/57,1967年，我国爆炸第一颗氢弹,35/57,氚核,氘核,氦核,一个中子（随能量释放）,2、聚变,2个质量较小原子核结合成质量较大新核，同时释放出能量过程。,1、裂变,质量较大原子核在中子轰击下分裂成2个（或3个）新原子核，并释放能量过程。,链式反应,例：原子弹,例：氢弹、太阳,热核反应,3、聚变威力更大,核知识小结,36/57,信息浏览,你还知道有哪些新能源？,1、水能,2、风能,3、海洋能,4、地热能,5、氢能,7、可燃冰,6、生物质能,37/57,我国是一个水电资源十分丰富国家之一。但含有资源分布不均衡，开发程度不高特点。当前，我国水电装机容量及发电量均居世界第一位。年，我国水电装机容量达3亿千瓦，水电占供电总量23%。依据能源发展战略行动计划（年）要求，年，我国水电装机将达3.5亿千瓦。,1、水能发电,38/57,世界上最大水电站,三峡发电站,39/57,风含有很大能量。人们很早就学会了利用风能行船、抽水、磨谷,风能还能够用来发电。,2、风能发电,郑和下西洋,40/57,我国陆地和海上风电潜在开发量分别为23.8亿千瓦和2亿千瓦。当前，我国已成,世界第一风电大国,，全国风电并网装机容量已达,1亿千瓦,，提前1年实现了到年我国风电装机规模达1亿千瓦目标。计划到,年,，我国风电装机规模将达,2亿千瓦,。,41/57,海洋能包含,潮汐能、波浪能、海流能和海水温差能,。,海洋潮汐能起源于,月亮与太阳对地球海水吸引力以及地球自转,，会引发海水周期性地作有节 奏垂直涨落现象。,3、海洋能,42/57,潮汐发电,原理：利用,涨潮退潮水位差,来发电。,浙江温岭江厦潮汐发电站，是世界第三大潮汐发电站。,43/57,由英国安装世界首台潮汐发电机,44/57,葡萄牙“海蛇”海浪发电站,45/57,西藏羊八井地热电站，是我国最大地热电站,冰岛地热,4、地热能,我国在地热资源利用规模上一直位居世界首位，并以每年近10%速度稳步增加。依据规划，到,年,，我国地热资源利用规模要到达,5000万吨标准煤,。,46/57,5、氢能,你认为氢能有哪些优点？,你认为当前不能大量使用氢能原因是什么？,应用氢能，你有什么良策？,带着以下问题，到图书馆或上网查资料回答。,47/57,6、生物质能,生物质能,是太阳能以化学能形式储存在生物物质中能量形式，即以生物物质为载体能量。它直接或间接地起源于绿色植物光合作用，经过一定技术转化可为常态固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一个可再生能源，同时也是唯一一个可再生碳源。,生物质能源主要包含秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾和有机废渣废水等。,生物质能源是人类利用最早、最多、最直接能量。至今，世界上仍有15亿以上人口以生物质作为生活能源。生物质燃烧是传统利用方式，不但热效率低下，而且劳动强度大，污染严重。,48/57生物质能源是最有可能成为21世纪主要新能源之一，世界各国都十分重视生物质能源开发与应用。沼气技术是我国发展最早、普遍推广生物质能源利用技术。年，我国生物质能利用规模已达1000万千瓦。,沼气技术,查找资料回答下列问题,什么地域适合发展沼气能源？,沼气能源使用应注意什么？,发展沼气资源对新农村建设有何现实意义？,49/57,沼气发电厂,50/57,河北晋州秸秆发电厂,51/57,可燃冰是一个天然气水合物俗称，存在于海底或陆地冻土地带。这种物质在低温和40多个大气压下才是稳定，抵达水面或地面会马上融化，同时成份中甲烷开始燃烧。,可燃冰分布广，资源丰富，有能源教授预言：海底可燃冰将会成为第三次能源转型革命性替换品，据计算这种未来能源可供人类,使用上千年。,可燃冰热密度高，杂质少，无污染，但开采很困难。,7、可燃冰,我国在南海海底及祁连山冻土地带均发觉了可燃冰，可燃冰研究和开发已列入国家能源发展战略计划。,可燃冰,52/57,未来理想能源必须满足条件：,第一，必须足够丰富，能够确保长久使用；,第二，必须足够廉价，能够确保多数人用得起；,第三，相关技术必须成熟，能够确保大规模使用；,第四，必须足够安全、清洁，能够确保不会严重影响环境。,53/57,巩固练习,1、卫星长时间在太空航行，它无线电发射装置不用人工补充能源却能正常工作，它是利用,_,电池将_能转化为_能。,2、当前世界各国都在加强开发新能源是_，它蕴藏在_内部。取得原子能有两种路径：一是_，二是_。我国著名大亚湾核电站里发生是_。太阳能就是来自太阳能内_。,3、以下能源中，属于新能源是_。,A.太阳能 B.水能 C.煤 D.电能 E.海洋能,F.风能 G.石油 H.天然气 I.温泉,54/57,4、1kg铀全部裂变释放能量约为8.510,13,J，相当于完全燃烧多少kg无烟煤放出能量？（无烟煤热值是3.410,7,J/kg）,5、若一太阳能热水器装水量为100kg，集热管接收太阳能有效接收面积约为2m,2,，每小时1m,2,接收面上有效接收太阳能约为2.110,6,J，则该热水器每小时水温升高多少？（水比热容为4.2,10,3,J/（kg）,55/57,本节小结,1、利用太阳能四个主要渠道,被植物微生物吸收；使大气、水升腾循环；,被海洋吸收；直接利用。,2、直接利用太阳能三个主要方式,太阳能热能；太阳能电能；,太阳能化学能。,3、太阳能优、缺点,优点,：十分巨大，供给时间长久，,分布辽阔，获取方便，安全、清洁、无污染。,缺点,：太分散，不稳定，转换效率低。,56/57,4、核能释放两种方式：,核裂变、核聚变,5、核电站工作原理及优点,工作原理,：利用原子核裂变链式反应产生能量发电；它关键是反应堆；反应堆是放出核能转化为高温蒸汽内能，再经过汽轮发电机转化为电能。,优点,：,消耗燃料少；成本低（成本比火电站低20以上）,6、知道有哪些新能源：,太阳能、核能、水能、风能、海洋能、地热能、氢能、生物质能、可燃冰。,57/57,