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初中第1節(jié) 能源利用的現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)試講課課件ppt
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素養(yǎng)目標(biāo)新課導(dǎo)入新課教學(xué)課堂小結(jié)課堂練習(xí)
常識(shí)性了解一次能源、二次能源及能源的其他分類(lèi)方式它們的特點(diǎn)。
學(xué)會(huì)將能源科學(xué)與生活實(shí)際相結(jié)合,從生活走向物理從物理走向社會(huì)。
認(rèn)識(shí)能源與人類(lèi)生活的關(guān)系,并根據(jù)能源不同的共同特征來(lái)對(duì)能源進(jìn)行分類(lèi)。
將能源科學(xué)與生活實(shí)際相結(jié)合, 激發(fā)學(xué)生思考, 引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,并了解 21 世紀(jì)的能源趨勢(shì),學(xué)習(xí)新能源。
復(fù)習(xí)——回憶能量的概念 ①什么是能量?②你學(xué)過(guò)的能量中有哪些形式?
能量是物體做功本領(lǐng)的量度
想一想:我們生活、生產(chǎn)中用的這些能量它們來(lái)源于哪里?我們利用了哪些種類(lèi)的能源?生產(chǎn)和生活中利用的這些能量,是通過(guò)不同的能源提供的。今天我們一起了解能源的利用和發(fā)展歷史。
問(wèn)題:我們每天要吃飯、喝水,用什么來(lái)煮飯、燒水呢?回答:煤,煤氣,柴草、天然氣……
問(wèn)題:要開(kāi)動(dòng)汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)等交通工具需要消耗什么呢?回答:汽油或者柴油、煤油等
問(wèn)題:煤,煤氣,柴草、天然氣、汽油、煤油或者柴油等它們?cè)谄鹗裁醋饔??答案:它們?cè)谝陨瞎ぷ鞯淖饔镁褪翘峁┠芰俊?br/>一、人類(lèi)利用能源的歷程
能源:像煤、天然氣、汽油、水流、風(fēng)、電、太陽(yáng)光等等能夠提供能量的物質(zhì)資源。
你還知道人類(lèi)已經(jīng)利用的其他能源嗎?
常見(jiàn)的能源(1)化石能源①我們使用的煤、石油、天然氣,是千百萬(wàn)年前埋在地下的動(dòng)、植物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代形成的,所以稱(chēng)為化石能源。
②化石能源的形成示意圖
③化石能源是當(dāng)今世界的主要能源 使用化石能源的交通工具:貨車(chē)、輪船、飛機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)等。
(2)生物質(zhì)能 由生命物質(zhì)提供的能量稱(chēng)為生物質(zhì)能。生物質(zhì)能可以理解為生物機(jī)體物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)釋放的能量。例如,食物分解和柴薪燃燒等都提供了生物質(zhì)能。
(3)太陽(yáng)能由太陽(yáng)輻射提供的能量。
(4)水能、風(fēng)能由自然界中的流水和風(fēng)提供的能量。
(5)地?zé)崮苡傻厍騼?nèi)部提供的一種內(nèi)能。
(6)電能由其他形式的能轉(zhuǎn)化而成的供各種用電器使用的能源叫做電能。為什么我們要使用電能,不直接使用石化能源呢?① 電能便于輸送。
②電能便于轉(zhuǎn)化 電能通過(guò)用電器可以比較方便地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能光能、內(nèi)能等其他形式的能量,為人類(lèi)所用。
鉆木取火是從利用自然火到利用人工火的轉(zhuǎn)變,開(kāi)啟了以柴薪作為主要能源的時(shí)代。現(xiàn)在,柴薪仍是某些地區(qū)的重要生活能源.
蒸汽機(jī)的發(fā)明是人類(lèi)利用能量的新里程碑。人類(lèi)從此逐步以機(jī)械動(dòng)力大規(guī)模代替人力和畜力,直接導(dǎo)致了第二次能源革命?;茉词钱?dāng)今世界的主要能源,推動(dòng)了化石燃料工業(yè)的興起,使人類(lèi)進(jìn)入工業(yè)化社會(huì).
第一次能源革命的標(biāo)志,第一次使人支配了一種自然力
第二次能源革命的標(biāo)志,引發(fā)了世界性的工業(yè)革命
19世紀(jì)以來(lái),電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),發(fā)明了發(fā)電機(jī),使煤、石油等化石能源轉(zhuǎn)換成更加便于輸送和利用的電能。電能最終通過(guò)用電器轉(zhuǎn)化為光能、內(nèi)能、機(jī)械能等其他形式的能,為人類(lèi)所用.
20世紀(jì)40年代,科學(xué)家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置——核反應(yīng)堆,拉開(kāi)了以核能為代表的新能源利用的序幕
電能的利用是人類(lèi)進(jìn)人現(xiàn)代文明社會(huì)的標(biāo)志
第三次能源革命的標(biāo)志,開(kāi)始了開(kāi)發(fā)和利用核能的新紀(jì)元
按來(lái)源劃分:一次能源和二次能源
一次能源是自然界直接提供的能源. 如:風(fēng)、核能、太陽(yáng)能、化石能源等。二次能源是由自然界提供的能源轉(zhuǎn)化而來(lái)的能源。 如:電能、沼氣等。
一次能源是自然界直接提供的能源:風(fēng)、核能、太陽(yáng)能、化石能源等。
二次能源是由自然界提供的能源轉(zhuǎn)化而來(lái)的能源:電能、沼氣等。
生活中可以怎樣獲得電能?
其他常見(jiàn)的二次能源:汽油、柴油、酒精等。
自2003年三峽工程正式開(kāi)始發(fā)電,到2012年7月之間,三峽電站發(fā)電量累計(jì)達(dá)到5 648億千瓦時(shí),相當(dāng)于從滾滾長(zhǎng)江中撈起了近2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,減排二氧化碳4億噸、二氧化硫500多萬(wàn)噸。
電能只是人類(lèi)生活、生產(chǎn)活動(dòng)中廣為使用的能量的一種。人類(lèi)的生活、生產(chǎn)活動(dòng),無(wú)法離開(kāi)能量的使用。
可直接從自然界獲得的能源
太陽(yáng)能、電能、風(fēng)能、水能、潮汐能、地?zé)崮艿?br/>化石能源、風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、核能、潮汐能?br/>無(wú)法從自然界直接獲取,必須通過(guò)消耗一次能源才能得到的能源
電能、酒精、木炭、煤氣、柴油、液化氣、沼氣、氫氣、汽油等
使用時(shí)對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染或污染較輕的能源
使用時(shí)對(duì)環(huán)境污染較重的能源
人類(lèi)已經(jīng)利用多年的能源
人類(lèi)新近才開(kāi)始利用的能源
煤、石油、天然氣及水能等
核能、太陽(yáng)能、潮汐能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物質(zhì)能等
二、能源利用面臨的挑戰(zhàn)
如圖所示,是豆子生長(zhǎng)過(guò)程,不過(guò)次序已經(jīng)打亂,請(qǐng)你按照正確的順序排列。
1、能源轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性
問(wèn)題1.豆子的生長(zhǎng)是否可逆?電影技術(shù)能否做到?問(wèn)題2.火爐把自己的內(nèi)能傳遞給房間里的空氣,供人取暖;到了春天,能否把這些內(nèi)能重新收集起來(lái),來(lái)年再用? 問(wèn)題3.汽車(chē)制動(dòng),由于摩擦,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為地面和空氣的內(nèi)能,這些能量能夠回收利用嗎?
歸納總結(jié)這三個(gè)問(wèn)題,你有何發(fā)現(xiàn)?
能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有______的,我們是在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中________的,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。
電冰箱工作時(shí),將箱內(nèi)能量轉(zhuǎn)移到外部,是因?yàn)橄牧? 能,才能把熱量轉(zhuǎn)移出來(lái)使冰箱內(nèi)部變冷,這一現(xiàn)象說(shuō)明能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移是有 的,同時(shí)也說(shuō)明在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移時(shí)是要消耗其他 的。
【例題1】如圖甲所示,用兩個(gè)玻璃杯做“棉紗滴水實(shí)驗(yàn)”,過(guò)一段時(shí)間后_____(選填“a”或“b” )杯中的棉紗末端有水滴出。圖乙為某轎車(chē)輸出的能量與輸入能量之間的關(guān)系圖,圖中損失的化學(xué)能可以使質(zhì)量為8kg的水溫度升高_(dá)____℃[水的比熱容為4.2×103 J/(kg?℃)]。轎車(chē)剎車(chē)時(shí),由于摩擦,轎車(chē)損失的機(jī)械能不能自動(dòng)地集起來(lái)再次開(kāi)動(dòng)轎車(chē),這說(shuō)明能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有_________ 。
2、能源消耗對(duì)環(huán)境的影響
熱污染 化石能源通過(guò)燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,相當(dāng)一部分內(nèi)能沒(méi)有被有效利用,從而造成了熱污染。汽車(chē)尾氣是造成空氣污染和城市熱島效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)字弧?br/> 城市里,大量煙塵和廢氣阻礙了地表熱量向外輻射。另外,城市中的建筑物、混凝土和瀝青路面,改變了地表的反射率和蓄熱能力,使得城市氣溫比周?chē)r(nóng)村的高。
一座1.0×107kW燃煤電廠,每年燃煤約3.5×106t,向大氣排放二氧化碳、二氧化硫、微塵及其他致病的有害物質(zhì)可達(dá)1.09×106t.
大氣污染化石能源在使用中會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、粉塵等,會(huì)造成大氣的污染,形成酸雨,導(dǎo)致水、土壤的酸化,對(duì)植物、建筑物、金屬構(gòu)件造成危害.
溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)是指透射陽(yáng)光的空間由于與外界缺乏熱對(duì)流而形成的保溫效應(yīng)。大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃,給地球穿上了一件保暖羽絨服。而燃料燃燒產(chǎn)生的大量二氧化碳,大大加劇了地球的溫室效應(yīng)。
溫室效應(yīng)會(huì)造成全球氣候變暖,冰川融化,海平面上升,出現(xiàn)極端高溫、干旱、颶風(fēng)、許多生物物種滅絕,也給人類(lèi)帶來(lái)直接威脅。
生態(tài)破壞 一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)過(guò)分依靠柴薪能源,破壞了森林和植被,加劇水土流失和土地荒漠化。
有害輻射 核能的開(kāi)發(fā)和利用,也不是絕對(duì)清潔和安全的,處理不當(dāng)或遇到特殊情況(如地震)發(fā)生核泄漏時(shí),會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的輻射危害.
2011年3月12日,地震導(dǎo)致福島第一核電站、第二核電站電廠的放射性物質(zhì)泄漏到外部。
廢物污染煤、柴薪等能源在使用后,會(huì)產(chǎn)生廢物,對(duì)環(huán)境也會(huì)造成一定的污染.
在下表中,用“√”表示大量耗用該類(lèi)能源對(duì)環(huán)境會(huì)有明顯破壞,用“×”表示對(duì)環(huán)境不會(huì)造成明顯破壞。
綠色能源:在釋放能量或能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中對(duì)環(huán)境不造成污染的能源叫綠色能源.
人類(lèi)可開(kāi)發(fā)和利用的綠色能源主要有下列幾種:1.風(fēng)能2.水流(河流、潮汐)能.風(fēng)能和水流能是“可再生能源”,而石油、煤炭是不可再生能源.3.太陽(yáng)能4.核能等等.
滿足條件:
1、必須足夠豐富,可以保證長(zhǎng)期使用;
2、必須足夠便宜,可以保證多數(shù)人用得起;
3、相關(guān)的技術(shù)必須成熟,可以保證大規(guī)模使用;
4、必須足夠安全、清潔,可以保證不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果;
能源:能夠提供能量的物質(zhì)資源叫做能源.①鉆木取火:開(kāi)啟了以柴薪作為主要能源的時(shí)代.②蒸汽機(jī):是人類(lèi)利用能量的新里程碑.③核能:拉開(kāi)了以核能為代表的新能源利用的序幕.
能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性
①能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性;②能源的利用是有條件的,所以需要節(jié)約能源。熱污染、大氣污染、溫室效應(yīng)、生態(tài)破壞、有害輻射、廢物污染。
1.下列能源中,不屬于一次能源的是( )A.電能B.風(fēng)能C.核能D.水能
2.下列能源中,屬于化石能源的是( )
A.柴草B.樹(shù)木 C.石油 D.地?zé)崮?br/>3.下列能源中,不屬于可再生能源的是( )A.天然氣B.風(fēng)能C.太陽(yáng)能D.水的動(dòng)能
4.人類(lèi)的發(fā)展離不開(kāi)能源,“碳達(dá)峰、碳中和”是我國(guó)對(duì)世界做出的莊嚴(yán)承諾。對(duì)于能量和能源,下列說(shuō)法中正確的是( ?。〢.現(xiàn)代生活離不開(kāi)電,電力是一次能源B.提高能量轉(zhuǎn)化效率是“節(jié)能減排”的重要措施之一C.新能源的開(kāi)發(fā)和利用技術(shù)難、成本高,無(wú)實(shí)用價(jià)值D.能量既不能創(chuàng)造,也不會(huì)消滅,所以不用節(jié)約能源
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