2016-2017学年高中物理第5章能源与可持续发展5.1能源利用与环境污染5.2能源开发与环境保护5.3节约能源、保

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高二物理能源和可持续发展

高二物理能源和可持续发展

葛洲坝水电站
藏北利用太阳能的设备
浙江秦山核电站
小结:
• 常规能源储存量有限,在利用过 程中会带来环境污染,
• 新能源的开发和利用成为当务之 急.
再见
/ 镀铝板 镀铝锌板 镀锌铝镁板
就是壹场正式の晚宴,所以晚膳の菜品,茶点の选择等等都是重头戏。虽然说皇上啥啊山珍海味都吃过,但是,吃得可口、舒服是最重要の。关键是,万岁爷の口味和喜好是 啥啊,水清完全是两眼壹摸黑,壹丁点儿都别晓得!既然菜单壹时确定别下来,那么她颗心完全可以踏实地放进肚子里咯。壹切都是那么の完美:接驾礼仪、人员安排、物品 摆放、规格配置、晚膳茶点,他那么严格谨慎の人都认为是:无可挑剔,堪称完美。皇上此次临幸狮子园,壹路随行の还有几位皇子和大臣,加起来浩浩荡荡地足有三十多人, 那还别包括女宾の人数。此次随同皇上来热河行宫の仍是和嫔与庶妃王氏(即后来の密嫔),另有两各贵人。可巧两位嫔妃由于昨日出门巡猎感染咯风寒,身体略有微恙,担 心过咯病气给皇上,就在行宫中休养,于是皇上只带上咯祺贵人。其它の女宾别是皇子福晋就是朝廷命妇或是大臣夫人。由于圣驾在前,水清按常规男宾女眷分别设席。所以 当水清在后园恭迎祺贵人壹行の时候,才无比惊讶地发现,婉然姐姐赫然在列!她差壹点儿惊呼出声,可是由于当着祺贵人の面,水清根本别可能上前与婉然姐妹相认,于是 她只能是强忍着心中の无数疑问,除咯恭恭敬敬地服侍祺贵人以外,别敢越雷池壹步。虽然自从去年身怀有孕の婉然被二十三小格当作胜利品带到王府炫耀壹番之后,今天是 姐妹两人の第壹次见面,可是现在有祺贵人在场,她们都必须将服侍好祺贵人作为首要任务,更何况此时婉然の对外身份是二十三贝子府の格格,是保善家の三格格,根本就 别是啥啊年家大仆役,两各人怎么可能姐妹相认?婉然当然晓得今天晚上随皇上壹行造访の狮子园就是王爷の私人园邸,只是她也万万没什么料到,能够随王爷出行热河の居 然就是水清!她也与水清壹样,有好多好多の话想对她说,可是那么重要の场合哪里是她们姐妹说话の地方?于是姐妹两人只能是认真地扮演好四嫂与二十三弟妹の角色,彬 彬有礼、客客气气。水清那各女主人必须围着祺贵人团团转,可是按照位份高低,婉然无法在主桌陪伴祺贵人,姐妹两人对于那各意外相逢,先开始是欣喜万分,现在竟是连 句话都说别上,心急如焚。第壹卷 第567章 再遇远远地坐在次席上,远远地注视着壹年多别见の凝儿,婉然の心中确实是有许多许多の话要对水清说。别过,婉然当然更清 楚,此时此刻水清忙得脚丫子都要朝天咯,虽然她壹直仪态万方地端坐在宴席上,与祺贵人相谈甚欢,但是实际上,奴才们壹刻别停地向她悄悄请示着接驾过程中发生の大事 小事,逐壹都要经过她点头同意,甚至是当场拍板做出决策。看着在年府从来都是当甩手掌柜の凝儿现在被逼迫得走上台前,成为掌家人,婉然の心中也是暗暗地替她捏着壹 把汗。但是随着宴席逐渐接近尾声,壹切都是那么有条别紊,壹切都是那么完美无缺,婉然终于将壹颗悬着の心妥妥地放回咯肚子里。此时の狮子园,还有壹各人为水清の首 次表现提咯壹晚上の心,然后也如婉然那样,随着宴席渐近尾声而将那颗心踏实地放回咯肚子里,那各人就是王爷。只是由于他必须在皇上面前伴驾,壹刻也离别开身,别像 婉然那样能够当场面对水清,亲眼目睹她の出色表现。由于宴席进入咯尾声,也进入咯诸皇子与大臣向皇上举杯敬酒、相谈甚欢の阶段。作为东道主,在前半程の宴席中,王 爷理所当然地要首先承担频频举杯の重任。此时,酒の后劲开始显现出来,而且场面也达到咯有些混乱の情况,别再需要他那各男主人硬撑着场面,于是趁着那各混乱状况, 他赶快借口更衣而退到室外,希望能够尽快醒醒酒,令大脑清醒壹些。待他出咯门,绕过影壁,本想去前面の回廊略微坐壹小会儿の时候,迎面遇见壹各娇俏女子,月光洒在 她清秀の面庞上,怔怔地站在他の面前。他以为是出现咯幻觉,所以使劲儿地睁大咯眼睛,仔细定睛壹看:婉然!看到婉然,他の酒似乎立即就醒咯壹大半:那到底是在梦中, 还是活生生の现实?上壹次醉酒怡然居,他以为与她相亲相爱、羽化成仙の就是婉然,然而却是黄梁美梦壹场,陪伴他の别

高中物理【能源与可持续发展】教案知识点

高中物理【能源与可持续发展】教案知识点

高中物理【能源与可持续发展】教案知识点学习目标要求核心素养和关键能力1.知道能量转移或转化的方向性。

2.知道能源的分类与应用。

3.了解能源与社会可持续发展的关系。

科学责任增强节约能源的意识,注意保护环境。

一能量转移或转化的方向性1.能量守恒定律能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。

2.能量转化或转移的方向性科学研究发现,一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。

3.能量耗散(1)燃料燃烧时一旦把热量释放出去,就不会再次自动聚集起来供人类重新利用。

电池中的化学能转化为电能,电能又通过灯泡转化成内能和光能,热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能,我们很难把这些内能收集起来重新利用。

这种现象叫作能量的耗散。

(2)能量耗散是从能量转化的角度反映自然界中的宏观过程具有方向性。

二能源的分类与应用1.不可再生能源:煤炭、石油和天然气是目前人类生产、生活中使用的主要能源,这类能源又叫作化石能源。

化石能源无法在短时间内再生,所以这类能源被叫作不可再生能源。

2.可再生能源:水能和风能等能源,归根结底来源于太阳能。

这些能源在自然界可以再生,叫作可再生能源。

3.能源的应用:近年来,我国在能源开发方面取得了很大成就,如太阳能发电、水力发电、风能发电、核能发电等。

三能源与社会发展1.能源利用的三个时期:柴薪时期、煤炭时期、石油时期。

2.能源是人类社会活动的物质基础。

3.能源对社会发展的影响(1)随着人口迅速增长、经济快速发展以及工业化程度的提高,能源短缺和过度使用化石能源带来的环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题。

(2)人类的生存与发展需要能源,能源的开发与使用又会对环境造成影响。

可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡:既满足当代人的需求,又不损害子孙后代的需求。

(3)要树立新的能源安全观,并转变能源的供需模式。

高中物理选修3第五章 能源与可持续发展课件2:5.2 能源利用与环境问题

高中物理选修3第五章 能源与可持续发展课件2:5.2 能源利用与环境问题

燃烧后产生的废气中含有的粉尘、 一氧化碳、二氧化硫等物质污染 了大气,燃烧放出的主要气体二氧 化碳过多也会造成“温室效应”
C.用天然气或煤气做燃料供热
D.用太阳灶供热
太阳能是一种无污染的能源
3.关于“温室效应”,下列说法正确的是( 应”
BC )
A.太阳能源源不断地辐射到地球上,由此产生了“温室效
B.石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化 碳的含量,由此产生了“温室效应” C.“温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化 D.“温室效应”使得土壤酸化 石油 煤炭 燃烧 二氧化碳
气温上升、两极冰雪融化、 海平面上升、海水淹没沿海 城市、海水向河流倒灌等.
危害
导致全球变暖、冰川融化、海平面上升
影响农业生产
影响土地利用、气候带和植被分布
二、酸雨
燃烧煤、石油、天然气等产生的硫氧化物或 氮氧化物,在大气中经过化学反应再结合空 气中的水形成酸雨.
燃烧煤、石油、天然气等产生的硫氧化物或 氮氧化物,在大气中经过化学反应再结合空 气中的水形成酸雨.
导致土壤酸化,破坏植物.
酸雨中的生活
影响人体健康
三、大气臭氧层厚度变薄
臭氧是淡蓝色而有刺激性的气体。
臭氧层是指在平流层中距地表20~40 km高度的臭氧圈层。 作用: (1)吸收短波紫外线,保护地球上的人类和动植物免遭短波
紫外线的伤害。
(2)加热大气层
保护伞
臭氧层空洞
臭氧空洞的成因
一种大量用作制冷剂、喷雾剂、发 泡剂等化工制剂的氟氯烃是导致臭 氧减少的“罪魁祸首”。另外,寒 冷也是臭氧层变薄的关键,这就是 为什么首先在地球南北极最冷地区 出现臭氧空洞的原因了。
四、放射性污染

高中物理能源与可持续发展能源利用与环境污染能源开发与环境保护节约能源、保护资源与可持续发展教师用书沪

高中物理能源与可持续发展能源利用与环境污染能源开发与环境保护节约能源、保护资源与可持续发展教师用书沪

5.1 能源利用与环境污染5.2 能源开发与环境保护5.3 节约能源、保护资源与可持续发展学习目标知识脉络1.了解能源的分类、利用情况及对环境的污染.2.知道能源开发和利用带来的问题及应该采取的对策.(重点)3.培养具有可持续发展的责任感和节约能源的意识.(重点)能源利用与环境污染[先填空]1.能源及其分类(1)能源:是指能够提供可利用能量的物质.(2)人类利用能源的历史大致经历了柴薪、煤炭、石油三个时期.(3)分类:2.能源利用状况(1)标准煤:为了把各种燃料从含能量的角度统一起来而引入的一个概念,1 kg标准煤的热值为2.92×107 J.1 t原煤=0.714 t标准煤,1 t原油=1.43 t标准煤.1000 m3天然气=1.33 t标准煤.(2)我国能源利用状况:能源总量约为4×1012t标准煤,各种能源丰富,但人均能源资源占有量不及世界平均水平的一半,人均能源资源相对不足.3.人类生存环境及其污染(1)各种污染的种类有大气污染、水污染、生活垃圾污染、环境噪声污染、光污染、电磁污染、“白色污染”等.(2)大气污染导致了温室效应,引起了如今的全球气候变暖;水污染导致了酸雨的增多,我国受酸雨危害的面积已超过国土面积的1/3.(3)温室效应:大气中二氧化碳含量增加导致气温升高的现象.(4)酸雨:大气中的二氧化硫和氮氧化合物在高空遇到水蒸汽,变成硫酸和硝酸雾,随同雨雪降落,形成pH小于5.5的酸性雨或雪,统称为酸雨.[再判断]1.地球上的能源都直接或间接来自于太阳能.(√)2.只有有生命的动植物才具有生物质能.(×)3.能源是人类生存和发展的基础.(√)[后思考]自然界中的能量是守恒的,没有必要节约能源和开发新能源,这种认识是否正确?【提示】虽然自然界中的能量是守恒的,但由于能量耗散会导致能量的品质下降,高品质的能量转化为低品质的能量,世界上的常规能源是有限的,为了人类的可持续发展必须要节约能源,同时要开发新能源.能源的分类及特点能源分类方法能源分类名称特点举例按形式或转换特点分一次能源自然形成,未经加工太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能二次能源由一次能源经加工转换而成焦炭、木炭、液化气、酒精、汽油、电能按利用常规能源已大规模正常使用煤、石油、天然气、水技术分能新能源正在开发,或有新的利用方式太阳能、核能、地热能、海洋能、沼气、风能按可否再生分可再生能源可循环使用、不断补充水能、风能、生物质能、地热能不可再生能源短期内无法转换获得煤、石油、天然气、核能按对环境污染情况分清洁能源对环境基本没有污染太阳能、海洋能、风能、水能污染能源会严重污染环境化石燃料(煤、石油、天然气)1.以下说法正确的是( )A.煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能B.汽油是一种清洁能源C.水能是可再生能源D.煤、石油等常规能源是取之不尽用之不竭的E.煤、石油、天然气是不可再生能源【解析】煤、石油、天然气等是动植物转化成的,其来源可追溯到太阳能,选项A 对;汽油燃烧会引起一些化合物的产生,导致有毒气体的生成,选项B错;水是可再生能源,选项C对;煤、石油等储量是有限的,是不可再生能源,选项D错,E对.【答案】ACE2.能源可划分为一次能源和二次能源.自然界以现成形式提供的能源称为一次能源;需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源.下列叙述正确的是( ) 【导学号:35500048】A.水能是二次能源B.电能是二次能源C.天然气是一次能源 D.焦炉气是一次能源E.焦炭是二次能源【解析】由题意可知水能和天然气是自然界中已经存在的,是一次能源.电能是由其他形式的能转化的,焦炉气是炼油厂产生的副产品,焦炭是利用烟煤冶炼制成的,故它们是二次能源,故应选B、C、E.【答案】BCE3.(多选)下列属于一次能源的是( )A.太阳能 B.焦炭C.核能 D.汽油E.地热能【解析】一次能源是自然形成,未经加工的,因此B、D错误,选A、C、E.【答案】ACE能量与能源的区别1.能量是守恒的,既不会增加也不会减少.2.能源是可以提供可利用能量的物质,能源的利用过程存在能量耗散现象,能量耗散使得能量品质下降即能源减少,故我们要节约能源.能源开发与环境保护[先填空]1.能源危机和开发新能源(1)中国能源资源的现状:人均能源占有量偏低;优质能源资源严重短缺,能源结构不合理;相当长时间内还得以煤为主要能源.(2)研究和开发新的能源资源,是人类当前面临的重大任务.研究表明,对核能和氢能的开发有重大的价值,它们有可能在未来替代石油,成为人类的第四代能源.(3)可再生能源技术的发展:可再生能源包括太阳能、风能、生物质能、水能、海洋能、地热能等,它们的共同特点是储量大、清洁、可再生.(4)提高能源利用效率的方法:开发能量转换新技术、煤的洁净利用技术、先进的发电技术.2.环境污染和环境保护(1)当前迫切需要解决的环境问题有城市生活垃圾问题、汽车尾气污染问题、环境污染的综合治理问题.(2)为保护淡水资源,我们要做到一、节约用水,一水多用;二、少用化学合成剂;三、收集利用雨水.(3)为保护土地,我们处理垃圾时要做到减少浪费、物尽其用、废物回收.3.节约资源与可持续性发展(1)为保证经济可持续发展,在开发利用能源时,要做好环境保护工作;在使用能源时,要千方百计地节约能源,提高能源利用效率.(2)人类必须珍惜的自然资源主要有以下四类:①三大生命要素——空气、水、土壤.②六种自然资源——矿产、森林、淡水、土地、生物物种、化石燃料.③两类生态系统——陆地生态系统与水生生态系统.④多样景观资源,如山势、水流、本土动植物种类、自然与文化历史遗迹等.[再判断]1.能量是守恒的,既不会增加,也不会减少.(√)2.常规能源的利用会引起环境问题,所以我们不应利用常规能源.(×)3.用太阳能灶供热有利于环境保护.(√)[后思考]如图5­1­1是锅炉工作时的外景,从节约能源和环境保护角度来看,分析存在的主要问题是什么.图5­1­1【提示】由图中的浓烟滚滚,可以发现存在的主要问题有两个:一是燃料燃烧不充分,且烟气带走大量的热量,造成能量损失;二是造成大气污染.1.常规能源对环境的影响石油和煤燃烧产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量,产生了“温室效应”,引发了一系列问题,如两极的冰雪融化、海平面上升、海水倒灌、耕地盐碱化……这些都是自然对人类的报复.如温室效应的成因、危害及改善措施:成因:温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的.危害:温室效应会导致全球变暖,海平面上升,气候变化,疾病增多等.改善措施:调整能源结构,控制二氧化碳的过量排放.具体实施时可以从以下两方面进行:一是提高能源利用率,如改进设备、技术,树立节约能源消费观等;二是开发新能源,如多使用核能、水能、太阳能、风能等.2.新能源的开发(1)太阳能:有直接加热物体的太阳能热水器、太阳灶,有利用半导体材料把太阳能转化为电能的太阳能电池等,主要问题是只有白天工作,还要受天气影响,会妨碍大规模使用太阳能,要研究储存太阳能的方法.(2)水能:水能有巨大的开发潜力,可以开发梯级电站.(3)核能:是一个巨大的能源,通过原子反应堆进行核发电,主要应注意防止核泄漏、控制核污染.(4)风能:为了增加风力发电的功率,通常把很多风车建在一起,成为“风车田”.我国的新疆、内蒙古等地已经开始大规模利用风力发电.当前我国的几大能源工程:①“西气东输”;②“南水北调”;③“西电东送”;④“热电联产”.⑤长江三峡水利枢纽工程,每年提供8.47×1011kW·h的电能.3.做好环境保护工作目前的任务是采用环境能源技术,解决突出的环境污染问题,例如:城市生活垃圾问题,变垃圾为能源;汽车尾气问题,达到废气“零”排放;环境污染的综合治理问题,解决废物、废水、废气等污染问题,要变废为宝.4.下面关于能源的说法中正确的是( )【导学号:35500049】A.能源是取之不尽,用之不竭的B.能源是有限的,特别是常规能源,如煤、石油、天然气等C.大量消耗常规能源会使环境恶化,故提倡开发利用新能源D.核能的利用对环境的污染比燃烧石油、煤炭大E.用太阳能供热有利于环境的保护【解析】常规能源的储量有限,且不可再生,故A错误,B正确;常规能源特别是煤和石油对环境的污染很大,应努力开发新能源;核能属新能源且污染小,故C、E正确,D 错误.【答案】BCE5.能源问题是当前的热门话题,传统的能源——煤和石油,由于储量有限,有朝一日要被开采完毕,同时在使用过程中也会带来污染,寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向,利用潮汐发电即为一例.图5­1­2表示的是利用潮汐发电的简单示意图,左方为陆地和海湾,中间为大坝,其下有通道,水经通道可带动发电机.涨潮时,水进入海湾,待内外水面高度相同,堵住通道如图5­1­2甲所示;潮落至最低点时放水发电,如图5­1­2乙所示;待内外水面高度相同,再堵住通道,直到下次涨潮至最高点,又放水发电,如图5­1­2丙所示.设海湾面积为5.0×107m 2,高潮与低潮间高度差为3.0 m ,则一天内水流的平均功率为MW.(g 取10 m/s 2)图5­1­2【解析】 每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水的重力mg =ρShg =1.0×103×5.0×107×3×10 N=1.5×1012N.其重心高度变化为h ′=1.5 m. 每次落潮海水重力势能的减少量ΔE p =mgh ′=1.5×1012×1.5 J=2.25×1012J. 一天内水流做功的功率P =4ΔE p t =4×2.25×101224×3 600 W≈1.0×108W =100 MW.【答案】 100解决能源危机的措施(1)能量使用时,能量的品质降低,所以应节约能源.(2)化石能源的大量消耗会带来很多环境问题,开发新能源势在必行.。

能源利用与环境污染ppt课件

能源利用与环境污染ppt课件
核能利用
合理利用核能,降低碳排放,减少对化石能源的 依赖。
3
清洁煤技术
推广清洁煤技术,减少燃煤产生的污染物排放。
实施环保政策
制定严格的环保法规
制定和完善环保法规,加大对违法行为的处罚力度。
推行绿色税收政策
对高污染、高耗能产业征收环保税,鼓励绿色产业发展。
政府绿色采购
政府优先采购环保产品和服务,引导企业绿色生产。
农业活动
农业生产过程中产生的废 气、烟尘等污染物,如秸 秆焚烧产生的烟尘等。
水污染
工业废水
工业生产过程中产生的废 水,含有大量的重金属、 有机物、油污等有害物质。
生活污水
生活污水中的洗涤剂、粪 便等污染物,对水体造成 污染。
农业污染
农业生产过程中使用的化 肥、农药等,通过雨水冲 刷进入水体,造成污染。
核能占比稳定
核能在一些国家的能源消费结构中占有一定 的比例,如法国等,核能作为一种清洁、高 效的能源,其占比保持稳定。
02
环境污染问题
空气污染
01
02
03
工业排放
工业生产过程中产生的废 气、烟尘等污染物,是造 成空气污染的主要原因之 一。
交通尾气
汽车、飞机等交通工具排 放的尾气中含有大量的有 害物质,如一氧化碳、氮 氧化物等。
提高公众环保意识
环保教育
加强环保教育,提高公众对环保的认识和重视程度。
倡导绿色生活
鼓励公众采取低碳、环保的生活方式,减少对环境的负面影响。
环保组织与志愿者活动
支持未来展望
能源技术的发展趋势
清洁能源技术
随着科技的不断进步,太阳能、风能、水能等清洁能源的 利用效率将得到进一步提升,减少化石能源的使用,降低 碳排放。

2016-2017学年高中物理 3.5-3.6课件能源与可持续发展

2016-2017学年高中物理 3.5-3.6课件能源与可持续发展

1.了解能源及其对人类社会、环境的影响.
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一、能源与环境 1.能源:能够提供可利用能量的物质.人们把煤、石油、天然气叫 做常规能源,也叫化石能源.核能、太阳能、潮汐能、地热能等属 新能源. 能源的分类:不可再生能源,如煤、石油、天然气等;可再生能源, 如风能、水能等. 2.能源带来的环境问题:大量消耗常规能源产生的大气污染对全 球气候和生态环境系统产生的影响,最为突出的是温室效应和酸雨.
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
b.酸雨: 酸雨是指pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水.形 成酸雨的主要原因是工农业生产及生活释放到大气中的二氧化硫 等物质使雨水酸度升高,形成“酸雨”,腐蚀建筑物、酸化土壤. c.光化学烟雾: 内燃机工作时的高温使空气和燃料中的多种物质 发生化学反应,产生氮氧化物和碳氢化合物.这些化合物在大气中 受到紫外线的照射,产生二次污染物质——光化学烟雾(主要成分 是臭氧).这些物质有毒,能引起人的多种疾病. 另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染.
第五节 能源与可持续发展 第六节 研究性学习 ——能源的开发利用与环境保护
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学习 2.能说出能源开发和利用带来的问题及应该采取的对策. 目标 3.培养具有可持续发展的责任感和节约能源的意识. 重点:全面思考能源与社会、 能源与环境问题,深刻体会可持 重点 续发展的重要性,体会建立和谐社会、 节约社会的重大意义. 难点 难点:对能量耗散和品质降低的正确理解.
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二、温室效应 1.成因:温室效应是人类过多排放二氧化碳,干扰了地球的热量平 衡造成的. 2.危害:导致全球变暖,会引起海平面上升、气候变化和疾病增多 等. 3.改善措施:(1)提高能源利用率.(2)开发新能源.

高中物理 第5章 能源与可持续发展 1 能源与人类生存的关系 2 能源利用与环境问题 3 可持续发展

高中物理 第5章 能源与可持续发展 1 能源与人类生存的关系 2 能源利用与环境问题 3 可持续发展

1.能源与人类生存的关系2.能源利用与环境问题3.可持续发展战略[先填空]1.能源及其分类(1)能源:指能够提供能量的自然资源.(2)分类①一次能源和二次能源.②再生能源和非再生能源.③常规能源和新能源.2.能量耗散(1)定义:由高品质的能量转化为低品质能量的过程.(2)能量耗散虽然不会导致能量总量的减少,却会导致能量品质的降低,它实际上是将能量从高度有用的高品质形式降纸为不大可用的低品质形式.[再判断]1.非再生能源是人类目前主要利用的能源.(√)2.能源是人类生存和发展的基础.(√)3.能量耗散会导致总能量的减少,也会导致能量品质降低.(×)[后思考]流动的水带动水磨做功.由于磨盘之间的摩擦、磨盘和粮食之间的摩擦和挤压,使磨盘和粮食的温度升高,水流的一部分机械能转变成了内能,这些内能最终流散到周围的空气中,我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用.请思考:内能与机械能相比,哪种能量的品质低?【提示】内能.能量的耗散虽然不会使能量减少,却会导致能量品质的降低.它实际上将能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式.故内能较之机械能是一种低品质的能量.1.能源的分类(1)各种形式的能最终都转化为内能,流散到周围的环境中,分散在环境中的内能不管数量多么巨大,它也不过只能使地球、大气稍稍变暖一点,却再也不能驱动机器做功了.(2)从可被利用的价值来看,内能较之机械能、电能等,是一种低品质的能量.由此可知,能量耗散虽然不会导致能量的总量减少,却会导致能量品质的降低,实际上是将能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式.(3)能量耗散导致可利用能源减少,所以要节约能源.1.以下说法正确的是( )A.煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能B.汽油是一种清洁能源C.水能是可再生能源D.煤、石油等常规能源是取之不尽用之不竭的E.煤、石油、天然气是不可再生能源【解析】煤、石油、天然气等是动植物转化成的,其来源可追溯到太阳能,选项A 对;汽油燃烧会引起一些化合物的产生,导致有毒气体的生成,选项B错;水是可再生能源,选项C对;煤、石油等储量是有限的,是不可再生能源,选项D错,E对.【答案】ACE2.能源可划分为一次能源和二次能源.自然界以现成形式提供的能源称为一次能源;需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源.下列叙述正确的是( )【导学号:74320067】A.水能是二次能源B.电能是二次能源C.天然气是一次能源D.焦炉气是一次能源E.焦炭是二次能源【解析】由题意可知水能和天然气是自然界中已经存在的,是一次能源.电能是由其他形式的能转化的,焦炉气是炼油厂产生的副产品,焦炭是利用烟煤冶炼制成的,故它们是二次能源,故应选B、C、E.【答案】BCE3.下列对能量耗散的理解正确的有( )A.能量耗散说明能量在不断减少B.能量耗散遵守能量守恒定律C.能量耗散说明能量不能凭空产生,但可以凭空消失D.能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性E.能量耗散符合热力学第二定律【解析】在发生能量转化的宏观过程中,其他形式的能量最终会转化为流散到周围环境的内能,无法再回收利用,这种现象叫能量耗散,能量耗散并不违反能量守恒定律,宇宙中的能量既没有减少,也没有消失,它只从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性,恰恰说明符合热力学第二定律,故A、C错,B、D、E正确.【答案】BDE能量与能源的区别1.能量是守恒的,既不会增加也不会减少.2.能源是可以提供可利用能量的物质,能源的利用过程存在能量耗散现象,能量耗散使得能量品质下降即能源减少,故我们要节约能源.[先填空]1.温室效应造成的影响(1)全球温暖化(2)海平面上升(3)降水量变化(4)影响农业生产(5)影响气候带和植被分布(6)影响土地利用(7)影响人体健康2.酸雨(1)定义:就是pH小于5.6即呈酸性和降水.(2)酸雨的危害酸雨导致土壤的酸性增强,使大量农作物和牧草枯死,它会破坏森林生态系统,使林木生长缓慢,乃致森林大面积死亡;它可以使江河湖水酸化,鱼虾大量死亡;它会使农作物减产、可食部分重金属含量增加;酸雨加速了各种材料和设备的腐蚀;酸雨还会损害人体的各种系统,严重影响人体健康.3.大气臭氧层厚度变薄(1)臭氧层是地球生命的保护伞.(2)氯原子能够连续破坏臭氧分子.4.放射性污染核裂变产物污染主要是放射性污染.5.能量消耗我们必须设法提高能源的利用率,减少能源的损耗和浪费,节约能源.6.可持续发展(1)可持续发展是指:“既满足当代人的需求,又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展”.(2)可持续发展战略的核心思想是以人为本,建立自然—经济—社会相互协调的体系,以求得社会全面、持续、稳定、健康地发展.(3)在可持续发展战略中,包含着“节流”和“开源”两个方面.7.节能新技术(1)三束技术:指离子束、电子束和激光束的技术.(2)超导技术:利用超导技术输电不产生焦耳热,因此无电能损耗.(3)燃料节能:将固体燃料转化为流体燃料,可大大提高燃料热效率.8.开发新能源(1)太阳能(2)地热能(3)海洋能(4)风能(5)生物质能(6)可燃冰(7)氢能源(8)核聚变能[再判断]1.常规能源的利用会引起环境问题,所以我们不应利用能源.(×)2.用太阳能灶供热有利于环境保护.(√)3.能源的开发和利用必须同时考虑其对环境的影响.(√)[后思考]如图5­1­1是锅炉工作时的外景,从节约能源和环境保护角度来看,分析存在的主要问题是什么.图5­1­1【提示】由图中的浓烟滚滚,可以发现存在的主要问题有两个:一是燃料燃烧不充分,且烟气带走大量的热量,造成能量损失;二是造成大气污染.1.新能源的开发(1)太阳能是取之不尽,用之不竭的,同时太阳能是一种清洁能源,不会污染环境.(2)水能:水能有巨大的开发潜力,可以开发梯级电站.(3)生物质能:生物质能指绿色植物通过光合作用储存在生物体的太阳能,储存形式是生物分子的化学能.(4)核能:是一个巨大的能源,通过原子反应堆进行核发电,主要应注意防止核泄漏、控制核污染.(5)风能:为了增加风力发电的功率,通常把很多风车建在一起,成为“风车田”.我国的新疆、内蒙古等地已经开始大规模利用风力发电.2.当前我国的几大能源工程(1)“西气东输”(2)“南水北调”(3)“西电东送”(4)“热电联产”3.做好环境保护工作目前的任务是采用环境能源技术,解决突出的环境污染问题,例如:城市生活垃圾问题,变垃圾为能源;汽车尾气问题,达到废气“零”排放;环境污染的综合治理问题,解决废物、废水、废气等污染问题,要变废为宝.4.下面关于能源的说法中正确的是( )A.能源是取之不尽,用之不竭的B.能源是有限的,特别是常规能源,如煤、石油、天然气等C.大量消耗常规能源会使环境恶化,故提倡开发利用新能源D.核能的利用对环境的污染比燃烧石油、煤炭大E.用太阳能供热有利于环境的保护【解析】常规能源的储量有限,且不可再生,故A错误,B正确;常规能源特别是煤和石油对环境的污染很大,应努力开发新能源;核能属新能源且污染小,故C、E正确,D 错误.【答案】BCE5.能源问题是当前的热门话题,传统的能源——煤和石油,由于储量有限,有朝一日要被开采完毕,同时在使用过程中也会带来污染,寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向,利用潮汐发电即为一例.图5­1­2表示的是利用潮汐发电的简单示意图,左方为陆地和海湾,中间为大坝,其下有通道,水经通道可带动发电机.涨潮时,水进入海湾,待内外水面高度相同,堵住通道如图甲所示;潮落至最低点时放水发电,如图乙所示;待内外水面高度相同,再堵住通道,直到下次涨潮至最高点,又放水发电,如图丙所示.设海湾面积为 5.0×107m 2,高潮与低潮间高度差为3.0 m ,则一天内水流的平均功率为______________MW.(g 取10 m/s 2)图5­1­2【解析】 每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水的重力mg =ρShg =1.0×103×5.0×107×3×10 N=1.5×1012N.其重心高度变化为h ′=1.5 m. 每次落潮海水重力势能的减少量ΔE p =mgh ′=1.5×1012×1.5 J=2.25×1012J. 一天内水流做功的功率P =4ΔE p t =4×2.25×101224×3 600 W≈1.0×108 W =100 MW.【答案】 100解决能源危机的措施(1)能量使用时,能量的品质降低,所以应节约能源.(2)化石能源的大量消耗会带来很多环境问题,开发新能源势在必行.。

高二物理选修能源与可持续发展研究性学习能源的开发利用与环境保护公开课一等奖课件省赛课获奖课件

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ห้องสมุดไป่ตู้
比例的程度,使地球的气温升高,造成温室效应,会造成两 极冰川融化,海平面升高等,这已经成了一种全世界格外关 注、十分头疼的环境问题.
(4)环境污染的种类:大气污染、水污染、噪声污染具体 有:温室效应、酸雨、光化学污染.
2.如何才干减少因能源使用而带来的环境影响呢?
(1)要节省能源.减少全人类的能源消耗,才干减少二 氧化碳的排放.这是从环保的角度说,节省能源势在必 行.另首先,能源本身也存在着危机.据勘察,地球上可供 开采的石油有816亿吨,天然气495亿吨,煤10万亿吨.现在 全世界每年的能源总消耗量大致上是95亿吨原则煤,其中重 要的是石油、天然气和煤,分别占45%、19%、25%,另外, 尚有7%的水电,3%的核能.按照现在的消费状况,石油将 在三四十年内采完,煤炭虽多,也只能开采250年左
热力学基础
第五节 能源与可持续发展 第六节 研究性学习 能源的开发运用与环保
1.理解能源与人类生存发展和社会发展的关系. 2.懂得温室效应的成因、危害和控制方法. 3.懂得酸雨的成因、危害和控制方法. 4.懂得什么是能量降退. 5.规定就能源与环境问题开展研究性学习.
煤、石油、天然气、木材、水能等.像煤、石油、天 然气等矿产燃料以及水能资源,是现在人类广泛应用的能 源,在技术上也比较成熟,称之为常规能源.除这些常规 能源外,现在人类正在主动研制其它很有运用前途的能源, 像核能、太阳能、潮汐、地热、生物能等,这些刚开始运 用或正在主动研究、有待推广的能源,我们称之为新能 源.为什么还要寻找新能源?
答案:BC
1.下列说法错误的是( ) A.煤、石油和天然气都属于一次能源 B.煤、石油和天然气都属于二次能源 C.人们把煤、石油、天然气叫做常规能源 D.电能是使用最方便的能源.

高中物理学习中的能源与环境保护

高中物理学习中的能源与环境保护

高中物理学习中的能源与环境保护在当今世界,能源和环境保护是全球关注的焦点。

随着科技的进步和人类社会的发展,我们对能源的需求越来越大,同时也面临着能源匮乏和环境污染等挑战。

为了更好地理解和解决这些问题,高中物理学习中的能源与环境保护显得尤为重要。

一、能源的基本概念和分类能源是指能够被转化为有用功的物质或能力。

按照能源的来源和性质不同,我们可以将其分为非再生能源和可再生能源两大类。

非再生能源主要包括化石能源(如石油、煤炭、天然气等)和核能等,而可再生能源则包括太阳能、风能、水能等。

二、非再生能源的利用与环境问题非再生能源的广泛利用,虽然给人类社会带来了巨大的便利性和发展机遇,但也对环境造成了严重的破坏。

例如,煤炭的燃烧会释放二氧化碳等温室气体,加剧了全球气候变暖的问题;核能的利用则存在着核废料处理和核辐射等风险。

三、可再生能源的开发与应用为了减轻对非再生能源的过度依赖和环境的污染,可再生能源的开发利用成为了重要的方向。

太阳能、风能和水能等可再生能源具有取之不尽、用之不竭的特点,其利用对环境的污染相对较小。

例如,太阳能发电利用太阳能电池将太阳能转化为电能,不仅可以为家庭和企业供电,还能减少对传统能源的需求。

四、物理学习中的节能技术除了推动可再生能源的开发利用外,高中物理学习还涉及到节能技术的研究。

节能技术是指在满足人们需求的前提下,尽量减少资源消耗和能量浪费的技术手段。

在物理学习中,我们学习到了许多与节能相关的原理和方法,例如热传导、能量转换和能量守恒等。

通过合理利用这些原理,我们可以开发出各种节能设备和技术,减少能源的消耗。

五、环境保护与可持续发展能源和环境保护是紧密相关的,只有合理利用能源并保护环境,才能实现可持续发展。

高中物理学习不仅仅关注于能源的研究和利用,更应强调与之相关的环境保护意识和行动。

通过学习物理知识,我们可以更深入地了解能源问题所涉及的诸多环境挑战,从而提高我们的环保意识并采取相应的行动。

高中物理选修3第五章 能源与可持续发展课件2:5.3可持续发展战略(问题探究式)

高中物理选修3第五章 能源与可持续发展课件2:5.3可持续发展战略(问题探究式)

可持续发展战略的基本思想:
一、鼓励经济增长。
二、利用科学技术及社会力量 ,节约资源 (含能源),大力发 展资源的循环使用。 三、利用科学技术,寻找新的能源及开拓新的资源。
三、节约资源•自然资源的循环使用
可持续发展是指:“既满足当代人的需求,又不对后代人满 足其自身需求的能力构成危害的发展。
水是宝贵的资源!
可燃冰是一种天然气水合物的俗
称,这种物质在低温和40多个大气
压下才是稳定的.
可燃冰分布广,资源丰富,据
计算这种未来的能源可供人
类使用上千年.
可燃冰到达水面可以立即融化,同
时成分中的甲烷开始燃烧.
可燃冰杂质少,无污染.
可燃冰虽好,但开采不易.
每立方米可燃冰可释放164立方米
新疆达坂城风车田 连云港临港产业区风车田
3、丰富清洁——海洋能
水能的资源总量多,成本低、可再生、无污染.我国是世界上水能资 源总量最多的国家. 利用方式:水电站是利用水能的重要形式.
葛洲坝水 电站
三峡水电站
浙江温岭江厦潮汐发电站,位居世界第三
4、变废为宝——生物质能
生物质能指绿色植物通过光合作用储存于生物体内的太阳能,存储
甲烷.
21世纪人类利用新能源的趋势是什么 ?
通过本节课的学习,你有什么收获?
第五章 能源与可持续发展 3 可持续发展战略
一、能源消耗
灯火辉煌的城市
大部分能量都被无效地损耗
提高能源的利用率
减少能量损耗和浪费
节约能源
二、可持续发展
人类要发展,要满足 人类的发展需求
可持续发展是指:“既满足当代人的需求,又不对后代人满 足其自身需求的能力构成危害的发展。

高中物理 第5章 能源与可持续发展章末分层突破教师用

高中物理 第5章 能源与可持续发展章末分层突破教师用

第5章能源与可持续发展[自我校对]①一次②二次③3个④消耗⑤利用率能源对环境的影响1.大量燃烧石油、煤炭、天然气等,产生的CO2气体,增大了大气中CO2的含量,由于二氧化碳对长波的辐射有强烈的吸收作用,且像暖房的玻璃一样,只准太阳光的热辐射进来,不让室内长波热辐射出去,使地球气温上升,这种效应叫“温室效应”.温室效应使两极的冰雪融化,海平面上升,淹没沿海城市,使海水倒流入河流,从而使耕地盐碱化.2.酸雨的成因、危害及防止成因:大气中酸性污染物质,如二氧化硫、氮氧化物等,在降水过程中溶入雨水,使其成为酸雨,煤炭中含有较多的硫,燃烧时产生二氧化硫等物质.危害:酸雨影响人的健康,危害生态系统,使土壤酸化和贫瘠,腐蚀建筑和艺术品等.防止:①健全法规,强化管理,控制排放.②发展清洁煤技术,减少燃烧过程中SO2的排放.③通过改造发动机,安装汽车尾气净化装置,用无铅汽油代替含铅汽油等手段,控制汽车尾气排放.二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用,行星表面发出的长波辐射到大气以后被二氧化碳截获,最后使大气升温,大气中的二氧化碳像暖房的玻璃一样,只准太阳的辐射进来,却不让室内的长波热辐射出去,大气中的二氧化碳的这种效应叫温室效应.这是目前科学界对地球气候变暖进行分析的一种观点,根据这种观点,以下说法成立的是( ) A.在地球形成的早期,火山活动频繁,排出大量的二氧化碳,当时地球的气温很高B.经过漫长的年代,地壳的岩石和气体二氧化碳发生化学反应,导致二氧化碳减少,地球上出现了生命C.由于工业的发展和人类的活动,导致二氧化碳在空气中的含量增大,地球上的气温正在升高D.现在地球正在变暖的原因是工业用电和生活用电的急剧增加,使电能和其他形式的能转化为内能E.由于人口剧增,呼出的二氧化碳增多【解析】地球形成的早期,地壳不如现在牢固,地球不如现在稳定,火山活动频繁,符合地质的发展规律. 由于火山的喷发,排出大量的二氧化碳,这是必然的现象,进而导致当时地球的气温很高.地球上的岩石由于多种原因,其中包括岩石中的矿物成分与水、氧气、二氧化碳发生化学反应,使岩石进一步分化,最后形成土壤,二氧化碳减少,形成了适合生命生存的条件. 由于工业的发展和人类的活动,大量地使用常规能源,导致二氧化碳在空气中的含量增大,地球上的气温正在升高. 生活用电和工业用电是电能和其他形式的能的转变,会产生热,故E错误,其他四个选项都很正确,但就温室效应这一观点而言,A、B、C较准确.【答案】ABC新能源的开发和利用1.会对环境造成污染,从而减少对化石能源的使用.2.提高能源利用效率(1)开发能量转换新技术,使利用效率从25%~30%,提高到55%~75%. (2)煤的洁净利用技术,如制煤浆技术. (3)先进的发电技术.如图5­1所示是一种太阳能草坪节能灯,太阳能电池板供一只“10 V 9 W”的电子节能灯工作,若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3 m 2,平均1小时得到的太阳辐射能为0.4×106J ,太阳光平均一天按8小时计算,恰好可以供电子节能灯工作10小时.问:图5­1(1)太阳能节能灯的能量转化情况;(2)太阳能电池板单位面积上接收太阳能的功率为多少? (3)太阳能节能灯利用太阳能的效率大约是多少? 【解析】 (1)能量转化:太阳能→电能→光能(热能). (2)电池板单位面积上接收功率: P =0.4×1060.3×1×3 600 W =370.4 W. (3)节能灯效率:η=9.0×10×3 6000.4×106×8×100%=10%. 【答案】 (1)见解析 (2)370.4 W (3)10%。

高二物理 能源和可持续发展

高二物理 能源和可持续发展

高二物理能源和可持续发展【三维目标】[知识与技能]1.了解什么是能源,了解什么是常规能源,了解常规能源的储量与人类需求的矛盾2.了解能源与人类社会发展的关系3.了解常规能源的使用与环境污染的关系4.了解哪些能源是清洁能源,哪些能源是可再生能源.5.要求就能源与环境问题开展研究性学习[过程与方法]1.引导学生自己通过讨论和交流的形式学习,培养学生的自学能力,同时让他们体会通过过自己努力后获取知识的快乐。

2.充分联系生产和生活实际,开展丰富多彩的社会活动,引导学生关注社会,关注人类的未来,充分体现从生活走向物理,从物理走向社会的教学思想和教学理念。

[情感、态度与价值观]能源与环境是两个社会关注的焦点问题,通过本节学习使学生理解这两个社会问题的产生原因,理解开发利用清洁能源的价值,并使学生在提高科学观念的基础上,提高社会责任感。

【重点难点】[重点] 理解能源的概念和能源的使用与环境污染的关系.[难点] 能源的开发和利用与环境的关系.【新课导入】小明和小红正在为一个问题争得面红耳赤,小红说,能源是有限的,近一百年,地球人口由16亿增加到目前的50多亿,净增了2倍多,而能源消耗据统计却增加了16倍!按目前的消耗量,专家预测石油、天然气最多只能维持半个世纪,煤炭尚可维持一二百年。

所以,我们应节约能源,保护环境。

而小明却说,能量永远也不会消失,它只是从一种形式转化为了另一种形式而已,只要条件允许的话,我们一样可以利用,所以,能源到处都有,且取之不尽、用之不竭,不用节约。

他们到底谁是正确的呢?能源、环境、生活三者之间到底有什么关系?【互动探究】问题:是不是具有能量的物质都能称做能源?能源与人类社会有怎么的关系?人们现在常用的能源有哪些?一、常规能源1.能源:凡是能够提供可利用能量的物质统称为能源.2.能源与人类社会:能源与材料、信息构成现代社会的三大支柱。

能源科技的每一次突破,都带来了生产力的巨大飞跃和社会的进步。

高中物理第5章能源与可持续发展1能源利用与环境污染沪教33沪教高二33物理

高中物理第5章能源与可持续发展1能源利用与环境污染沪教33沪教高二33物理

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第九页,共二十六页。
[解析] 尽管能量守恒,但耗散能量无法重新收集利用,所以 能源是有限的,特别是常规能源,A 错,B 对;常规能源的利 用比新能源核能的利用对环境影响大,C 对,D 错.
[答案] BC
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第十页,共二十六页。
能量与能源的区别 (1)能量是守恒的,既不会增加也不会减少. (2)能源是可以提供可利用能量的物质. (3)能量耗散,能量总量不变,但能量品质会下降即能源减少, 故我们要节约能量.
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第十五页,共二十六页。
3.光化学烟雾 内燃机工作时的高温使空气中和燃料中的多种物质发生化学 反应,产生氮氧化合物和碳氢化合物.这些化合物在大气中受 到紫外线的照射,产生二次污染物质——光化学烟雾.这些物 质有毒,能引起人的多种疾病.
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(多选)二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用,行星表 面发出的长波辐射到大气以后被二氧化碳截获,最后使大气升 温,大气中的二氧化碳像暖房的玻璃一样,只准太阳的辐射进 来,却不让室内的长波热辐射出去,大气 中的二氧化碳的这种效应叫温室效应.这是目前科学界对地球 气候变暖进行分析的一种观点,根据这种观点,以下说法成立 的是 ( )
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第十七页,共二十六页。
A.在地球形成的早期,火山活动频繁,排出大量的二氧化碳, 当时地球的气温很高 B.经过漫长的年代,地壳的岩石和气体二氧化碳发生化学反 应,导致二氧化碳减少,地球上出现了生命 C.由于工业的发展和人类的活动,导致二氧化碳在空气中的 含量增大,地球上的气温正在升高 D.现在地球正在变暖的原因是工业用电和生活用电的急剧增 加,使电能和其他形式的能转化为内能 [思路点拨] 本题的观点是二氧化碳的温室效应.

高中物理第五章能源与可持续发展1能源与人类生存的关系2能源利用与环境问题3可持续发展战略教科

高中物理第五章能源与可持续发展1能源与人类生存的关系2能源利用与环境问题3可持续发展战略教科

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解析 答案
√B.能量的耗散过程 √C.能量的转化和转移过程
D.能量的转化、传递并且逐渐消失的过程
解析 在利用能源的过程中,能源储存的高品质能量释放出来并最终转
化为低品质的内能,所以能源利用过程是能量的耗散过程,B正确. 能源利用的过程是做功或热传递的过程,前者是能量的转化,后者是能
量的转移,在转化和转移过程中遵循能量守恒,故选项A、D错误,C正
内容索引
自主预习
预习新知 夯实基础
重点探究
启迪思维 探究重点
达标检测
检测评价 达标过关
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自主预习
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一、能源与人类生存的关系 1.能源的分类 (1)一次能源和二次能源 ①一次能源:直接来自自然界未经加工、转换的能源,也叫 初级能源 . ②二次能源:由一次能源 直接或间接加工 、转化而来的能源产品. (2)再生能源和非再生能源 ①再生能源:有天然的自我恢复 能力的能源. ②非再生能源:必须经历地质年代才能形成而短期内无法 再生 的能源.
故选项B、C正确.
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解析 答案
4.(可持续发展)下列供热方式最有利于环境保护的是 A.用煤做燃料供热 B.用石油做燃料供热 C.用天然气或煤气做燃料供热
√D.用太阳能灶供热
解析 煤、石油、天然气等燃料的利用,使人类获得大量的内能.但由于 这些燃料中含有杂质以及燃烧的不充分,使得废气中含有粉尘、一氧化 碳、二氧化硫等物质污染了大气.而太阳能是一种无污染的能源,应大为 推广,故答案应选D.
三、可持续发展战略
[导学探究] 传统的生产模式和消费模式的特征是“高投入、高消耗、高污染”,所 以在人类对能源利用的过程中,其中有很大一部分能量被损耗浪费了.面 对现在面临的能源危机,你认为我们现在利用能源应本着怎样的原则? 答案 节约能源,大力发展能源的循环使用;开创节能新技术,提高能 源的利用率;开发新能源.

高中物理第5章能源与可持续发展2能源开发与环境保护3节约能源、保护资源与可持续发展

高中物理第5章能源与可持续发展2能源开发与环境保护3节约能源、保护资源与可持续发展

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二、环境污染和环境保护 为了营造一个天更蓝、地更绿、水更清、空气更洁净的环境, 控制现有能源利用过程中的污染物排放,建立清洁高效的能量 利用技术,已成为当务之急.科学家正在加紧研究环境能源技 术,它主要解决以下几个方面的问题. 1.城市生活垃圾问题 2.汽车尾气污染问题 3.环境污染的综合治理问题
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能源的开发及计算 三峡水利工程的坝高 h0=185 m,正常水位为 h=175 m, 水库容积 V=3.93×1010 m3,装机容量(发电机的总功率)P= 1.768×107 kW,发电量 W=8.4×1010 kW·h.假设发电机效率 η =80%,试根据这些数据计算出水利枢纽的流量 Q.(不进行具 体计算,用字母表示) [思路点拨] (1)水电站把水的机械能转化为电能. (2)水的重力势能的减少量与发电效率的乘积等于发电电能.
活中需要各种形式的能,我们可以根据需要把能源的能量转化
成各种形式的能,以供利用.所以,能源的利用过程实质上是
能的转化和传递的过程.我国的煤和石油尽管储量丰富,但终
究有限,且利用后不能再生,所以开发和利用新能源,特别是
核能和太阳能,是解决能源问题的出路.因此在四个说法中,
错误的是 A.
[答案] BCD 12/10/2021
(3)发展可再生能源技术 太阳能热利用技术
①太阳能太阳能光电转换技术 光化学转换(zhuǎnhuàn)技术
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②风能 ③生物质能:生物质能是太阳能以 化学(huà能xué)贮存在生物中的 一种能量,利用多种技术可把生物质能转换成常规的固态、液 态和气态燃料.
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5.1 能源利用与环境污染5.2 能源开发与环境保护5.3 节约能源、保护资源与可持续发展学习目标知识脉络1.了解能源的分类、利用情况及对环境的污染.2.知道能源开发和利用带来的问题及应该采取的对策.(重点)3.培养具有可持续发展的责任感和节约能源的意识.(重点)能源利用与环境污染[先填空]1.能源及其分类(1)能源:是指能够提供可利用能量的物质.(2)人类利用能源的历史大致经历了柴薪、煤炭、石油三个时期.(3)分类:2.能源利用状况(1)标准煤:为了把各种燃料从含能量的角度统一起来而引入的一个概念, 1 kg标准煤的热值为 2.92×107 J.1 t原煤=0.714 t标准煤,1 t原油=1.43 t标准煤.1000 m3天然气= 1.33 t标准煤.(2)我国能源利用状况:能源总量约为4×1012t标准煤,各种能源丰富,但人均能源资源占有量不及世界平均水平的一半,人均能源资源相对不足.3.人类生存环境及其污染(1)各种污染的种类有大气污染、水污染、生活垃圾污染、环境噪声污染、光污染、电磁污染、“白色污染”等.(2)大气污染导致了温室效应,引起了如今的全球气候变暖;水污染导致了酸雨的增多,我国受酸雨危害的面积已超过国土面积的1/3.(3)温室效应:大气中二氧化碳含量增加导致气温升高的现象.(4)酸雨:大气中的二氧化硫和氮氧化合物在高空遇到水蒸汽,变成硫酸和硝酸雾,随同雨雪降落,形成pH小于 5.5的酸性雨或雪,统称为酸雨.[再判断]1.地球上的能源都直接或间接来自于太阳能.(√)2.只有有生命的动植物才具有生物质能.(×)3.能源是人类生存和发展的基础.(√)[后思考]自然界中的能量是守恒的,没有必要节约能源和开发新能源,这种认识是否正确?【提示】虽然自然界中的能量是守恒的,但由于能量耗散会导致能量的品质下降,高品质的能量转化为低品质的能量,世界上的常规能源是有限的,为了人类的可持续发展必须要节约能源,同时要开发新能源.能源的分类及特点能源分类方法能源分类名称特点举例按形式或转换特点分一次能源自然形成,未经加工太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能二次能源由一次能源经加工转换而成焦炭、木炭、液化气、酒精、汽油、电能按利用常规能源已大规模正常使用煤、石油、天然气、水技术分能新能源正在开发,或有新的利用方式太阳能、核能、地热能、海洋能、沼气、风能按可否再生分可再生能源可循环使用、不断补充水能、风能、生物质能、地热能不可再生能源短期内无法转换获得煤、石油、天然气、核能按对环境污染情况分清洁能源对环境基本没有污染太阳能、海洋能、风能、水能污染能源会严重污染环境化石燃料(煤、石油、天然气)1.以下说法正确的是( )A.煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能B.汽油是一种清洁能源C.水能是可再生能源D.煤、石油等常规能源是取之不尽用之不竭的E.煤、石油、天然气是不可再生能源【解析】煤、石油、天然气等是动植物转化成的,其来源可追溯到太阳能,选项A 对;汽油燃烧会引起一些化合物的产生,导致有毒气体的生成,选项B错;水是可再生能源,选项C对;煤、石油等储量是有限的,是不可再生能源,选项D错,E对.【答案】ACE2.能源可划分为一次能源和二次能源.自然界以现成形式提供的能源称为一次能源;需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源.下列叙述正确的是( ) 【导学号:35500048】A.水能是二次能源B.电能是二次能源C.天然气是一次能源D.焦炉气是一次能源E.焦炭是二次能源【解析】由题意可知水能和天然气是自然界中已经存在的,是一次能源.电能是由其他形式的能转化的,焦炉气是炼油厂产生的副产品,焦炭是利用烟煤冶炼制成的,故它们是二次能源,故应选B、C、E.【答案】BCE3.(多选)下列属于一次能源的是( )A.太阳能B.焦炭C.核能D.汽油E.地热能【解析】一次能源是自然形成,未经加工的,因此B、D错误,选A、C、E.【答案】ACE能量与能源的区别1.能量是守恒的,既不会增加也不会减少.2.能源是可以提供可利用能量的物质,能源的利用过程存在能量耗散现象,能量耗散使得能量品质下降即能源减少,故我们要节约能源.能源开发与环境保护[先填空]1.能源危机和开发新能源(1)中国能源资源的现状:人均能源占有量偏低;优质能源资源严重短缺,能源结构不合理;相当长时间内还得以煤为主要能源.(2)研究和开发新的能源资源,是人类当前面临的重大任务.研究表明,对核能和氢能的开发有重大的价值,它们有可能在未来替代石油,成为人类的第四代能源.(3)可再生能源技术的发展:可再生能源包括太阳能、风能、生物质能、水能、海洋能、地热能等,它们的共同特点是储量大、清洁、可再生.(4)提高能源利用效率的方法:开发能量转换新技术、煤的洁净利用技术、先进的发电技术.2.环境污染和环境保护(1)当前迫切需要解决的环境问题有城市生活垃圾问题、汽车尾气污染问题、环境污染的综合治理问题.(2)为保护淡水资源,我们要做到一、节约用水,一水多用;二、少用化学合成剂;三、收集利用雨水.(3)为保护土地,我们处理垃圾时要做到减少浪费、物尽其用、废物回收.3.节约资源与可持续性发展(1)为保证经济可持续发展,在开发利用能源时,要做好环境保护工作;在使用能源时,要千方百计地节约能源,提高能源利用效率.(2)人类必须珍惜的自然资源主要有以下四类:①三大生命要素——空气、水、土壤.②六种自然资源——矿产、森林、淡水、土地、生物物种、化石燃料.③两类生态系统——陆地生态系统与水生生态系统.④多样景观资源,如山势、水流、本土动植物种类、自然与文化历史遗迹等.[再判断]1.能量是守恒的,既不会增加,也不会减少.(√)2.常规能源的利用会引起环境问题,所以我们不应利用常规能源.(×)3.用太阳能灶供热有利于环境保护.(√)[后思考]如图5-1-1是锅炉工作时的外景,从节约能源和环境保护角度来看,分析存在的主要问题是什么.图5-1-1【提示】由图中的浓烟滚滚,可以发现存在的主要问题有两个:一是燃料燃烧不充分,且烟气带走大量的热量,造成能量损失;二是造成大气污染.1.常规能源对环境的影响石油和煤燃烧产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量,产生了“温室效应”,引发了一系列问题,如两极的冰雪融化、海平面上升、海水倒灌、耕地盐碱化……这些都是自然对人类的报复.如温室效应的成因、危害及改善措施:成因:温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的.危害:温室效应会导致全球变暖,海平面上升,气候变化,疾病增多等.改善措施:调整能源结构,控制二氧化碳的过量排放.具体实施时可以从以下两方面进行:一是提高能源利用率,如改进设备、技术,树立节约能源消费观等;二是开发新能源,如多使用核能、水能、太阳能、风能等.2.新能源的开发(1)太阳能:有直接加热物体的太阳能热水器、太阳灶,有利用半导体材料把太阳能转化为电能的太阳能电池等,主要问题是只有白天工作,还要受天气影响,会妨碍大规模使用太阳能,要研究储存太阳能的方法.(2)水能:水能有巨大的开发潜力,可以开发梯级电站.(3)核能:是一个巨大的能源,通过原子反应堆进行核发电,主要应注意防止核泄漏、控制核污染.(4)风能:为了增加风力发电的功率,通常把很多风车建在一起,成为“风车田”.我国的新疆、内蒙古等地已经开始大规模利用风力发电.当前我国的几大能源工程:①“西气东输”;②“南水北调”;③“西电东送”;④“热电联产”.⑤长江三峡水利枢纽工程,每年提供8.47×1011kW·h的电能.3.做好环境保护工作目前的任务是采用环境能源技术,解决突出的环境污染问题,例如:城市生活垃圾问题,变垃圾为能源;汽车尾气问题,达到废气“零”排放;环境污染的综合治理问题,解决废物、废水、废气等污染问题,要变废为宝.4.下面关于能源的说法中正确的是( )【导学号:35500049】A.能源是取之不尽,用之不竭的B.能源是有限的,特别是常规能源,如煤、石油、天然气等C.大量消耗常规能源会使环境恶化,故提倡开发利用新能源D.核能的利用对环境的污染比燃烧石油、煤炭大E.用太阳能供热有利于环境的保护【解析】常规能源的储量有限,且不可再生,故A错误,B正确;常规能源特别是煤和石油对环境的污染很大,应努力开发新能源;核能属新能源且污染小,故C、E正确,D 错误.【答案】BCE5.能源问题是当前的热门话题,传统的能源——煤和石油,由于储量有限,有朝一日要被开采完毕,同时在使用过程中也会带来污染,寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向,利用潮汐发电即为一例.图5-1-2表示的是利用潮汐发电的简单示意图,左方为陆地和海湾,中间为大坝,其下有通道,水经通道可带动发电机.涨潮时,水进入海湾,待内外水面高度相同,堵住通道如图5-1-2甲所示;潮落至最低点时放水发电,如图5-1-2乙所示;待内外水面高度相同,再堵住通道,直到下次涨潮至最高点,又放水发电,如图5-1-2丙所示.设海湾面积为 5.0×107 m2,高潮与低潮间高度差为 3.0 m,则一天内水流的平均功率为 MW.(g取10 m/s2)图5-1-2【解析】每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水的重力mg=ρShg=1.0×103×5.0×107×3×10 N=1.5×1012 N.其重心高度变化为h′=1.5 m.每次落潮海水重力势能的减少量ΔE p=mgh′=1.5×1012×1.5 J=2.25×1012 J.一天内水流做功的功率P=4ΔE pt=4×2.25×101224×3 600W≈1.0×108 W=100 MW.【答案】100解决能源危机的措施(1)能量使用时,能量的品质降低,所以应节约能源.(2)化石能源的大量消耗会带来很多环境问题,开发新能源势在必行.。

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