能源的开发和利用
研究能源的开发与利用
研究能源的开发与利用能源是人类生活和社会发展的基础,对于我国这样一个人口众多、经济蓬勃发展的大国来说,能源问题一直备受关注。
为了满足人民对于能源的需求,我们必须不断进行能源的开发与利用的研究。
本文将从多个角度探讨如何有效地开发和利用能源。
一、煤炭资源的开发与利用作为我国主要的能源来源,煤炭资源的开发与利用一直是研究的重点。
煤炭是一种化石燃料,含有丰富的能量,并且储量丰富。
在开发利用过程中,我们努力通过科技手段提高煤炭的开采效率,减少破坏环境的副产品的排放。
同时,也需要加大对于清洁煤技术的研究和应用,以减少燃烧煤炭所产生的大气污染物。
二、可再生能源的开发与利用随着环境问题日益突出,可再生能源的研究也日益受到重视。
太阳能、风能、水能等可再生能源的开发与利用已经被广泛研究和应用。
其中,太阳能是最为常见的可再生能源之一。
通过太阳能电池板的使用,我们能够将太阳能转化为电能,供给日常生活和工业用电。
此外,风能和水能的开发也是研究的热点,通过建设风力发电和水力发电站,我们能够充分利用自然界的资源,实现清洁能源的替代。
三、核能的开发与利用核能是一种高效、清洁的能源形式,但也存在一定的风险与争议。
核能的开发与利用需要严格控制和监管,确保核能的安全性和环境友好性。
同时,也需要加强对于核废料处理与储存技术的研究,以降低核能发展可能带来的负面影响。
四、能源效率的提升除了能源的开发与利用,提升能源效率也是研究的重点之一。
通过采用高效节能的技术和设备,我们能够减少能源的浪费,提高能源利用率。
在建筑领域,我们可以采用保温材料、智能控制等手段,减少能源在建筑物的损耗。
在交通领域,我们可以推广电动汽车等低能耗的交通工具,减少石油的消耗。
五、能源的多元化发展为了减少对单一能源的依赖,我们也需要推进能源的多元化发展。
通过发展天然气、生物能源等替代能源,我们能够降低对于煤炭、石油等传统能源的需求,减少对能源的过度开采,降低对环境的影响。
《能源的开发和利用》 说课稿
《能源的开发和利用》说课稿尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我说课的题目是《能源的开发和利用》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《能源的开发和利用》是初中科学课程中的重要内容。
本节课主要介绍了能源的分类、常见能源的特点以及能源开发和利用所面临的问题与挑战。
通过本节课的学习,学生能够对能源有更全面、深入的认识,为后续学习能源的可持续发展等内容奠定基础。
教材首先从能源的定义和分类入手,让学生了解不同类型能源的特点和来源。
接着,详细阐述了煤炭、石油、天然气等传统能源的开发和利用情况,以及太阳能、风能、水能等新能源的发展前景。
同时,教材也指出了能源开发和利用过程中所带来的环境问题和资源短缺等挑战,引导学生树立正确的能源观和环保意识。
二、学情分析本节课的教学对象是初中学生,他们在日常生活中已经对能源有了一定的感性认识,但对于能源的分类、特点以及开发利用的原理和影响等方面的知识还比较欠缺。
此外,初中学生的思维能力正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,对于一些较为复杂的概念和原理的理解可能存在一定的困难。
因此,在教学过程中,需要采用直观教学、实例分析等方法,帮助学生理解和掌握相关知识。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)学生能够了解能源的定义、分类和常见能源的特点。
(2)掌握煤炭、石油、天然气等传统能源的开发和利用方式,以及太阳能、风能、水能等新能源的发展现状和前景。
(3)理解能源开发和利用过程中所面临的问题和挑战,如环境污染、资源短缺等。
2、过程与方法目标(1)通过查阅资料、小组讨论等活动,培养学生收集、处理信息的能力和合作学习的能力。
(2)通过对能源问题的分析和探讨,培养学生的逻辑思维能力和解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观目标(1)让学生认识到能源对人类社会发展的重要性,增强学生的能源意识和节约意识。
(2)引导学生关注能源开发和利用过程中的环境问题,培养学生的环保意识和社会责任感。
能源资源的开发与利用
能源资源的开发与利用随着人口的不断增长以及社会的不断发展,能源资源的需求量越来越大,同时,能源资源的开发与利用也面临许多挑战。
对于如何更好地开发和利用能源资源,我们需要认真思考和探讨。
本文将从能源资源的开发、利用和环保等方面,对这个话题进行详细阐述。
一、能源资源的开发我们所说的能源资源包括石油、天然气、煤炭、核能、水电、太阳能、风能等,这些能源资源都有不同的特点,需要我们根据其特点来合理开发和利用。
1.1 石油和天然气石油和天然气是目前主要的能源资源之一,具有很高的能量密度和较高的经济效益。
在石油和天然气的开发过程中,我们需要关注的是对环境的影响和安全风险。
如何降低采油、运输和加工过程中的环境污染,成为了石油和天然气开发过程中的一个重要问题。
1.2 煤炭煤炭是目前世界能源利用中最主要的能源之一,但煤炭的开采以及燃烧会导致很多环境问题,如煤矿事故、大气污染等。
为了更好地保护环境,我们需要采用更加环保的煤炭开采技术和燃烧技术。
1.3 核能核能是一种非常强大的能源资源,具有高效、清洁、可靠等优点,但核能开发和利用过程中需要高度重视安全问题。
我们需要建立一套严格的核能安全管理制度,避免核事故的发生。
1.4 可再生能源可再生能源包括水力能、太阳能、风能等,这些能源具有环保、清洁、可持续等特点,但在实际应用中,也存在一些限制。
如太阳能和风能的不稳定性,水力能的区域限制等。
我们需要逐步解决这些问题,完善相关技术和设备,以实现可再生能源在能源结构中的更广泛应用。
二、能源资源的利用能源资源的开发是为能源的利用提供能源基础,能源的利用则是实现能源价值的重要过程,其中包括能源的转换和利用形式的选择。
2.1 能源转换能源转换是指将原有的一种能源转化为另一种能源,常见的转换方式有:化石能源转换成电能、光能转换成电能等。
为了提高转换效率,我们需要发展更为先进的转换工艺和技术,提高能源转化的效能。
2.2 利用形式选择在能源的利用过程中,我们需要选择适合不同用途的能源利用形式,如火力发电、核能发电、水力发电等。
能源的开发和利用
丹麦的绿色能源转型
总结词
丹麦的绿色能源转型是一个成功的案例,通过大力发展 和利用可再生能源,实现了减少碳排放、保护环境的目 标。
详细描述
丹麦是一个高度重视环保的国家,为了减少碳排放、保 护环境,丹麦政府积极推动可再生能源的发展。在政府 的支持和引导下,丹麦大力发展风能、太阳能等可再生 能源,逐步减少对传统化石燃料的依赖。此外,丹麦还 通过制定相关政策、提高能效标准等方式,推动能源的 绿色转型。这些措施的实施取得了显著成效,丹麦已经 成为全球绿色能源发展的典范之一。
能源的消耗和利用效率
能源消耗
能源的消耗随着社会和经济的发展不断增长 ,合理利用能源资源是可持续发展的关键。
利用效率
提高能源利用效率可以减少能源浪费和环境污染, 如采用高效节能设备、优化能源系统等。
能源消耗结构
不同行业和地区的能源消耗结构差异较大, 优化能源消耗结构可以提高能源利用效率。
能源的回收和再利用
03
能源的利用
能源的转换和传
转换方式
能源可以通过不同的方式进行转换,如太阳能可以通过光伏发电 转换为电能,化石燃料可以通过燃烧转换为热能。
转换效率
能源转换过程中会有一定的损失,提高转换效率是能源利用的重 要方向。
传输方式
能源可以通过不同的方式进行传输,如电力可以通过输电线传输 ,天然气可以通过管道传输。
感谢您的观看
THANKS
掘煤炭两个步骤。
地下开采
地下开采是一种通过挖掘井筒进 入煤层,并从煤层中采出煤炭的 方法。
采煤技术
随着科技的发展,采煤技术不断进 步,包括长壁开采、放顶煤开采等 ,提高了煤炭开采的效率和安全性 。
石油和天然气的开发
石油勘探
绿色能源的利用和开发
绿色能源的利用和开发1. 介绍随着人口的增长和经济的发展,全球的能源消费需求不断增加,但传统的化石燃料则面临着逐渐枯竭、环境污染等问题。
为了解决这些问题,我们需要加大对绿色能源的利用和开发力度,以更加清洁、高效地满足当代和未来的能源需求。
2. 太阳能利用太阳能是一种无穷无尽的可再生能源,可以通过光伏电池板、集热器等设备进行收集和利用。
对于光伏电池板意味着,可以在房顶上或者大面积开阔场地上安装这些板子吸收太阳能达到发电,弥减化石燃料的负面影响。
在中国,一些地方陆续开始在大型建筑物上建设光伏板,例如在国家会展中心的顶部就安装了大量的光伏板,可以提供足够的电力支持。
3. 风能利用另一种常见的绿色能源是风能,它可以被转化成机械能或电能。
风力发电是利用风能来发电的过程。
在当今世界上,风力发电已经成为新兴的能源市场,得到了广泛的普及。
风机的结构对降低嘈杂的噪音和风蚀具有重要意义。
产能取决于风机的大小和风的强度,这是决定其经济性的关键因素。
4. 水能利用水能也是一种常见的可再生能源,包括水疗、水力发电、潮汐能利用等。
水力发电是指通过水流动的力量来驱动涡轮机和发电机,将水能转化为电能。
这种方式被广泛应用于各种大型、中型和小型的水电站和水泵站,特别是在深山和湖泊地区。
潮汐能利用的最大优势在于稳定,不会受到天气环境等因素影响。
5. 生物质能利用生物质能指的是植物、动物、微生物等生物体无机物和有机物质的细胞代谢转化而来,比如废弃纸张、废弃树木、废弃农作物等。
生物质能可以转化为酒精、生物柴油、生物气等多种能源形式。
将其有效地开发和利用能够更好地促进生产、减少能源的污染并带动当地经济的发展。
6. 推广和应用尽管绿色能源存在一些限制,如成本高、技术难度大、在实际应用过程中存在很多问题等,但是随着科技水平的不断提高和政府的大力支持,绿色能源的推广和应用将变得越来越广泛。
此外,采取优惠政策、鼓励创新和推广科技成果、加强市场化运作等措施,可以有效地推进绿色能源的利用和开发。
新能源的开发和利用方式
新能源的开发和利用方式在现代社会,新能源已成为国家经济发展和环保问题的两大关键性议题之一。
新能源是指那些不使用传统化石燃料的、清洁的能源。
新能源的开发和利用方式对于国家的发展至关重要。
本文将简述新能源的开发和利用方式,分别从太阳能、风能、水能和生物能等四个方面加以阐述。
一、太阳能的开发和利用方式太阳能是一种最为广泛使用的新能源,也是最为环保的能源之一,其主要的开发和利用方式有:1. 太阳能热利用:太阳能热利用主要通过利用太阳能产生的热能,如太阳能热水器和太阳能热空调等。
2. 太阳能发电:太阳能发电主要是借助太阳辐射照射于地球表面,将太阳能转化为电能。
太阳能发电主要分为光伏发电和热发电两种方式。
二、风能的开发和利用方式风能是一种常见的新能源,其开发和利用方式主要来源于大型风力发电场,主要是通过利用风能驱动发电机发电。
其中,风轮机在转动时,通过传动装置将风轮机的机械能传输给发电机,将机械能转化为电能。
该种方式具有低耗能、高效能、低排放和环保的特点。
三、水能的开发和利用方式水能是一种早期就被广泛利用的新能源,其主要的开发和利用方式有:1. 水力发电:水力发电是利用水流动的能量来进行发电的一种方式。
通常情况下,积水瞬时能的循环转化过程包括水利引导、水轮机运动、涡轮发电机发电等几个步骤。
2. 潮汐发电:潮汐发电是通过利用海洋潮汐来发电的一种方式。
通常情况下,潮汐能的利用通过转化海水潮汐产生的高落差水头等能量,然后再将其转化为电能。
四、生物能的开发和利用方式生物能是一种新型的可再生能源,其主要的开发和利用方式有:1. 生物质能:生物质能是指利用细胞色素光合作用过程中的能量从而形成有机物而获得的可再生能源。
其主要来源包括甘蔗、木材、谷粒等生物质。
2. 生物燃料:生物燃料是指将植物中的油脂、糖类等成分开采出来,通过化学反应或物理反应而得到燃气或液体燃料。
由此可见,新能源的开发和利用方式多种多样,且均具有一定的环保性和可持续性。
能源开发与利用
能源开发与利用能源是现代社会不可或缺的重要资源。
能源的开发与利用是人类社会发展的基础。
然而,随着全球资源的日益枯竭和环境的恶化,如何高效地开发能源并保护环境成为了当今社会面临的重大问题。
一、能源开发能源开发是指将自然资源转化为有用的形式,满足人类社会各种能源需求的活动。
目前,世界上主要的能源开发方式包括化石能源开发和可再生能源开发。
化石能源开发主要包括煤炭、石油和天然气开发。
这些能源的开发规模较大,成本相对较低,因此一直是重要的能源来源。
但由于其开发产生的二氧化碳等大量排放,使得全球温室效应愈演愈烈,对全球气候带来了难以逆转的影响,因此产生了对这些化石能源的替代需求。
可再生能源开发则是指通过风力、水力、太阳能、地热能等方式开发清洁、可再生的能源。
相对于化石能源,这些能源的开发几乎不产生排放物,对于减缓全球气候变化有很大贡献。
但它们的开发成本较高,需要较高的技术和设备支持。
二、能源利用能源利用是指将所开发的能源应用于人类的生产和生活中。
通常,人类利用的能源包括电力、热力、动力和光学能等。
电力是当今社会最主要的能源之一。
它可以通过化石能源、可再生能源等多种能源形式发电,并被广泛应用于工业、交通、通讯和家庭等各种领域。
与其它能源相比,电力具有易于操控、传输距离远、污染较小等优点。
然而,电力的安全性也需要得到保障,如应建设高效可靠的电网,避免电力事故的发生。
热力则可以通过燃烧化石能源、太阳能等方式获得。
它可以用于取暖、制冷、热水供应等方面。
与电力相比,热能传递距离较短,通常用于局部供能。
动力是指通过机械运动转换热能、电能等能源形式的能源。
它主要用于驱动车辆、机器等物理设备,是一种基本的工业能源。
随着科技的不断发展,动力的利用方式也不断创新,如燃料电池等。
光学能则主要用于照明、显示和激光等领域。
它可以通过LED灯、电视屏幕、激光器等方式转换成光学能。
三、未来的能源未来,能源开发与利用的主要方向之一是深度开发可再生能源。
绿色能源的开发与利用
绿色能源的开发与利用随着全球环境问题的日益凸显,绿色能源的开发与利用正成为人们关注的焦点。
绿色能源指那些对环境影响较小,在使用过程中几乎不产生污染的能源。
本文将探讨绿色能源的开发与利用,并提出相关的解决方案。
一、可再生能源的开发与利用可再生能源是指源源不断地在自然界内循环更新的能源,如太阳能、风能、水能、生物能等。
它们具有丰富、清洁、可再生的特点,因此被广泛看作是替代传统化石能源的最佳选择。
1. 太阳能利用太阳能是一种非常丰富的绿色能源。
通过太阳能电池板的转化,可以将太阳光直接转换为电能。
在国家政策的支持下,太阳能的开发与利用得到了极大的促进。
建立太阳能电站、鼓励家庭安装太阳能热水器等都是开发太阳能的有效途径。
2. 风能利用风能是指利用风的动力来产生能源。
风能的开发与利用包括建立大型风力发电场、安装小型风力发电装置等。
风力发电无需消耗可再生资源,同时也减少了温室气体的排放,具有巨大的潜力。
3. 水能利用水能的利用是通过运用水的流动产生能源。
水力发电作为最主要的水能利用方式,其通过水流转动涡轮发电机,将水流的动能转化为电能。
水能是一种稳定可靠的能源,可以利用水库、河流、潮汐等。
4. 生物能利用生物能利用是指通过植物、动物所提供的有机物质来产生能源。
生物能源的典型代表是生物质能,即通过植物的光合作用将太阳能转化为能量,再通过化学反应将其转化为生物质能,如木材、秸秆等,可以利用生物质能来发电、取暖等。
二、绿色能源的优势与挑战绿色能源的开发与利用具有明显的优势和同时也面临着挑战。
1. 优势(1)环保:绿色能源具有低碳排放、无污染等特点,对环境影响较小。
(2)可持续发展:可再生能源源源不断,属于可持续利用的能源。
(3)减少对化石燃料依赖:绿色能源的开发利用减少了对有限化石燃料的需求,有助于能源结构的优化。
(4)经济发展:绿色能源产业的发展能够创造就业机会,推动经济增长。
2. 挑战(1)技术问题:绿色能源的开发需要先进的技术支持,包括太阳能电池板效率的提高、风力发电设备的改进等。
能源的开发与利用
能源的开发与利用能源是现代社会运转的基础,对于国家的发展和人民的生活起着至关重要的作用。
然而,随着全球经济的迅猛发展和人口的不断增加,传统能源的资源短缺和环境污染问题日益突出。
因此,如何开发和利用能源成为当今世界所面临的一个重大挑战。
本文将探讨能源的开发与利用问题,并介绍一些重要的技术和策略。
一、可再生能源开发可再生能源是指来自自然界持续不断地产生的能源,如太阳能、风能、水能和生物质能等。
这些能源具有环保、清洁、可再生的特点,对于减少温室气体排放和缓解能源危机具有重要意义。
太阳能是最为广泛利用的可再生能源之一。
利用光伏技术,把太阳能转化为电能可以应用于各个领域,如家庭、工业和交通等。
除此之外,太阳能热能的利用也十分重要,可以供暖和供热水等。
风能作为一种清洁的可再生能源,具有巨大的潜力。
通过建设风力发电场,可以将风能转化为电能,实现能源的可持续利用。
风能发电在减少煤炭和石油的使用、降低碳排放等方面都具有显著的效果。
水能是一种被广泛利用的可再生能源,主要是通过水力发电的方式来进行能源转换。
利用水库、水电站等设施,可以将水能转化为电能,满足各个行业和家庭的需求。
生物质能是利用生物质资源来获得能源的一种可持续的发展方式。
利用农作物秸秆、沼气和生活垃圾等,可以通过发酵和燃烧等方式转化为生物质燃料,供给生活和工业的能源需求。
二、能源效率提升能源的开发与利用不仅仅是开发新能源,提高能源利用效率也是非常重要的。
能源效率是指在相同的能源消耗下,可以获得更多的能源产出。
提升能源效率既可以减少对传统能源的依赖,又可以减少环境污染。
在工业领域,采用先进的生产工艺和设备,推广能源节约技术和管理手段,可以有效提升能源效率。
例如,优化能源利用结构,提高能源利用效率,减少资源消耗。
同时,节约能源也需要加强能源利用监测和评估,实时掌握能源使用情况,及时采取调整措施。
在建筑领域,采用节能建材和设备,加强建筑节能设计和施工,推广能源管理系统等措施,可以有效降低建筑能耗。
《能源的开发和利用》 教学设计
《能源的开发和利用》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标学生能够了解常见能源的种类,如化石能源、可再生能源和新能源。
理解能源开发和利用中的基本原理和技术,包括能源转化效率、能源储存等。
掌握不同能源对环境的影响,以及可持续能源发展的重要性。
2、过程与方法目标通过案例分析和讨论,培养学生分析问题和解决问题的能力。
参与实验和探究活动,提高学生的实践操作能力和科学探究精神。
3、情感态度与价值观目标激发学生对能源问题的关注和兴趣,培养学生的环保意识和社会责任感。
认识到科学技术在能源开发和利用中的重要作用,鼓励学生努力学习科学知识。
二、教学重难点1、教学重点常见能源的特点和分类。
能源开发和利用中的关键技术和原理。
能源与环境的关系以及可持续能源发展的策略。
2、教学难点复杂能源系统的分析和优化。
新能源技术的原理和应用。
三、教学方法1、讲授法讲解能源的基本概念、分类和特点,为学生构建知识框架。
2、讨论法组织学生针对能源相关的热点问题进行讨论,促进学生思维的碰撞和交流。
3、实验法通过简单的能源转化实验,让学生直观感受能源的转化过程。
4、案例分析法引入实际的能源开发和利用案例,帮助学生理解理论知识在实际中的应用。
四、教学过程1、课程导入(约 5 分钟)通过展示一些能源消耗的场景,如城市的灯火辉煌、交通工具的运行等,引发学生对能源的思考,提问学生:“我们的生活中离不开能源,那么大家知道能源都有哪些种类吗?”从而引出本节课的主题——能源的开发和利用。
2、知识讲解(约 30 分钟)能源的分类介绍常见的能源分类方法,如按照能源的形成和来源,分为化石能源(煤、石油、天然气)、可再生能源(太阳能、风能、水能、生物能等)和新能源(核能、氢能、地热能等)。
结合图片和实例,让学生对不同类型的能源有直观的认识。
能源开发的技术和原理讲解能源开发中的关键技术,如化石能源的开采和加工、可再生能源的收集和转化(如太阳能电池板将太阳能转化为电能、风力发电机将风能转化为电能)。
新能源的开发与利用
新能源的开发与利用随着科技的不断进步,环境保护意识的不断提高,对新能源的需求越来越高。
新能源是指非化石燃料能源和可再生能源,其开发和利用能够有效地减少化石燃料的使用量,降低对环境的影响,实现可持续发展。
本文将从太阳能、风能等方面探讨新能源的开发与利用。
一、太阳能的开发与利用太阳能是指利用太阳能源发电的一种能源形式。
太阳能能够替代传统电力产生方式,减少对化石燃料的依赖,降低能源消耗和环境污染。
在太阳能的应用领域中,主要包括光伏发电和太阳能热利用。
光伏发电是指利用太阳能将光能转化为电能的过程,太阳能热利用则是将太阳能转化为热能用于供暖和热水等领域。
太阳能在我国的开发与利用已经取得了很大的发展。
在大力支持和扶持政策的推动下,我国光伏产业已经成为全球最大的生产和安装国。
同时,我国也在大力发展太阳能电站,并在制定政策上陆续出台了多项鼓励政策,为太阳能产业创造了良好的发展环境。
二、风能的开发与利用风能是指利用风能发电的一种能源形式。
风能具有资源广泛、环保、可再生等特点。
在全球能源需求的需求下,风能发电产生了越来越多的关注。
风力发电主要分为陆地风电和海上风电两大领域。
陆地风电是指利用风能发电的一种方式,其最大的优势在于建设和运营成本低。
而海上风电则具有可用风资源较高、占用土地少等优势,并且利用海洋的自然条件能够多产生清洁的能源。
我国风能的开发和利用也在不断发展,截至2020年,我国已成为全球风能总装机容量最大的国家之一。
同时,政府也在不断制定相关政策进行支持和鼓励,为风能的发展创造了良好的环境。
三、生物质能的开发与利用生物质能是指利用植物、农作物等可生物降解物质的能源形式。
生物质能源有着广泛应用,包括发电、热能利用、生物质能源化学品等。
生物质能源具有环保、可持续、低碳等优势。
我国生物质能的开发和利用也在不断提高和完善。
政府已经出台一系列的扶持政策,鼓励生物质能的利用,促进生物质能产业的发展。
同时,我国在生物质发电、生物质能源化学品等领域的研究和开发也在不断深入推进。
能源的开发与利用
3
石油输出国组织(OPEC) 通过控制石油产量和价格,维护成员国的经济利 益和国际石油市场的稳定。
国家能源政策与法规
国家能源局
负责制定和实施国家能源政策,推动能源结构调整和转型升级。
环境保护税法
通过征收环境保护税,促进企业减少污染排放,保护环境。
可再生能源开发
太阳能开发
水能开发
利用太阳能进行发电、供热等,具有 清洁、可再生的优势,但受地理位置 和气候条件限制。
利用水能进行发电,具有清洁、可再 生的优势,但受地理位置和气候条件 限制。
风能开发
风能是一种广泛分布的可再生能源, 通过风力发电实现能源利用,但风能 稳定性较差。
新能源开发
核能开发
能源的未来发展趋势
清洁能源转型
随着环境保护意识的提高,未来 能源的发展将更加注重清洁、可 再生能源的开发与利用,如太阳
能、风能、水能等。
智能化与数字化
能源领域将进一步融合智能化、数 字化技术,提高能源利用效率和管 理水平,实现能源的可持续发展。
多元化与综合化
未来能源供应将更加多元化和综合 化,不同种类的能源将相互补充, 以满足不断变化的能源需求。
调发展。
02
能源转型
从传统的化石能源向清洁、可再生能源转型,减少对环境的负面影响。
03
政策支持
政府应制定相关政策,鼓励和支持能源转型和可持续发展,包括财政补
贴、税收优惠和立法保障等措施。
THANKS
谢谢
能源的开发与利用
目录
CONTENTS
• 能源概述 • 能源开发 • 能源利用 • 能源政策与法规 • 能源安全与环保
能源的开发与利用
③臭氧层的破坏
④土壤酸性化
⑤生态平衡的破坏…… 能源危机和能源利用对环境所造成的污染与破坏已成
为人类共同关注的世界性问题。
能源的开发和利用 三.未来的能源 新能源是相对于传统的能源来说的,根据联合国1981
年内罗毕会议精神,新能源可定义为:以新技术和新材料
为基础,系统开发利用的能源。在新能源的开发中,重点 在于开发太阳能、风能、地热能、波浪能、氢能和生物质 能等,它们的共同特点是资源丰富、可以再生、没有污染 或很少污染,可以说是远有前景、近有实效的能源。
新疆达板城风力发电厂
能源的开发和利用
太阳能的利用
能源的开发和利用
地热能
能源的开发和利用
潮汐电站
能源的开发和利用
火 电 厂
能源的开发和利用
长江三峡水利工程
能源的开发和利用
运行中的秦山核电站
运行中的广东大亚湾核电站
核能的开发与利用 ——核电站 即将动工建设的 浙江三门核电站
能源的开发和利用
核能的开发与利用 ——核电站 建设中的江苏连云港 田湾核电站
能源的开发和利用
新疆达板城风力发电厂
能源的开发和利用
能源的开发和利用 2.能源的分类
能源的分类方法很多。
来自自然界、没有经过加工或转换的能源叫做一次能源 ; 从一次能源直接或间接转化而来的能源叫做二次能源 。 一次能源又可分为可再生能源和不可再生能源两大类。 另外能源也可分为常规能源和新能源 。 此外,能源还可分为燃料能源和非燃料能源等。 新能源的共同特点是资源丰富、可以再生、没有污染或很 少污染,可以说是远有前景、近有实效的能源。
能源的开发和利用 一.能源及其分类 1.能源——能够提供可利用能量的物质叫能源。 能源是人类社会发展进步的物质基础。能源、信息、
能源资源的合理开发与利用
能源资源的合理开发与利用引言能源是人类社会发展和生存的基础,能源资源的合理开发与利用对于维持经济社会持续发展、保障国家能源安全具有重要意义。
然而,由于人类对能源的需求不断增长,能源资源的供给短缺和环境问题也日益突出。
因此,实现能源资源的合理开发与利用,已经成为全球共同面临的挑战。
能源资源的种类和特点能源资源主要包括化石能源、核能、可再生能源等多种形式。
不同能源资源具有不同的特点:1.化石能源:如石油、天然气、煤炭等,是人类社会目前主要的能源来源之一,具有储量丰富、高热值等特点。
然而,其开采和利用过程中会产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境造成严重的污染和温室效应。
2.核能:核能是一种高效且清洁的能源,可以大量产生电能。
然而,核能存在辐射风险,并且核废料的处理和储存问题也具有挑战性。
3.可再生能源:可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物能等,是一种绿色、清洁的能源形式。
可再生能源具有取之不尽、用之不竭的特点,对环境污染较小。
然而,可再生能源的利用受到地域、季节等因素的限制。
能源资源的合理开发与利用原则实现能源资源的合理开发与利用,需要遵循以下原则:1.资源优化配置:根据各地区资源禀赋和需求特点,实现能源资源的优化配置,合理布局能源产业,避免资源的浪费和集中度过高的问题。
2.促进科技进步:加强能源科技创新,提高能源资源的开采和利用效率,降低整体能源消耗,推动经济可持续发展。
3.发展清洁能源:加大对清洁能源的开发和利用力度,减少对化石能源的依赖,降低温室气体的排放,推动能源结构的转型升级。
4.加强国际合作:能源资源是全球共享的,各国应加强合作,共同应对能源安全和气候变化等全球性挑战,共同构建可持续的能源体系。
能源资源的合理开发与利用实践1. 能源资源的合理开发要实现能源资源的合理开发,需要采取以下措施:•提高资源勘探和开采技术:通过引进新技术和设备,提高油气勘探和开采效率,减少资源浪费。
•加强环境保护措施:严格控制能源开采的环境影响,确保生态环境的可持续发展。
第二节 能源的开发与利用
核聚变
核聚变是较轻的原子核结合为较重的原子 核的一种核反应。 氢弹就是根据这个原理制造的一种威力比 原子弹更大的核武器。
2、核聚变——热核反应
核聚变示意图
2 H 1
(1)轻核的聚变核反应方程式
2 1
H H He n
3 1 4 2 1 0
4
2He
3
1H
(2)热核反应 轻核聚变需要满足几百万 度的高温条件。
对环境污染 较大的能源 煤、石油、天然气 植物秸杆等
1、能源的分类
常规能源 新能源 按目前使用情况划分 由于技术、经济等 因素目前尚未大 规模使用的能源 太阳能、核能、 地热能、风能、 生物能、潮汐能等
目前人类大规模 使用的能源
煤、石油、天然气 水能等
2、目前能源的使用状况
现在世界能源消耗中90%以上是不可 再生能源 使用石油多于煤,使用煤多于天然气
• 能源分可再生能源和不可再生能源。我们目 前大规模使用的能源主要是不可再生能源。 因此必须节约能源。 • 能源的开发和利用是人类认识和理解自然的 历史。钻木取火→煤的使用→蒸汽机的使用 导致第一次工业革命→电的使用→以核能为 代表的新能源 • 能源的开发和利用促进了社会的发展,也带 来了环境污染,造成了生态破坏。必须合理 利用能源,保护环境。这就需要开发新能源 。
一次能源
二次能源
可从自然界 直接获取的能源
煤、石油、天然气、 太阳能、风能、 水能、地热能、 核能、潮汐能等
不能从自然界直接 获取,必须经过消耗 一次能源才能获得 的能源 电能、酒精等
1、能源的分类
清洁型能源 按是否环保划分 污染型能源
对环境无污染 或污染很小的能源 太阳能、风能、水能 地热能、潮汐能 核能等
对能源开发利用的合理化建议
对能源开发利用的合理化建议能源是现代社会发展的重要支撑,对能源的开发利用具有重大意义。
为了实现能源的可持续发展和合理利用,以下列举了一些合理化建议。
一、加强清洁能源的开发利用1. 提倡发展可再生能源,如太阳能、风能、水能等,减少对传统化石能源的依赖。
2. 鼓励发展核能技术,提高核能的利用效率和安全性。
3. 推广利用生物质能源,如农作物秸秆、生活垃圾等,减少资源浪费和环境污染。
二、提高能源利用效率1. 强化能源管理,建立健全的节能机制和政策措施,促进能源的高效利用。
2. 推广能源节约技术和设备,如高效照明、节能电器等,减少能源的浪费。
3. 加强能源监测和评估,及时发现和解决能源利用效率低下的问题。
三、发展智能电网技术1. 推动智能电网建设,实现能源的高效调度和优化配置。
2. 提升电网的安全性和稳定性,减少能源的损耗和浪费。
3. 发展分布式能源系统,促进能源的分散利用和灵活调控。
1. 加大对能源科研的投入,推动能源技术的创新和突破。
2. 加强能源科技成果的转化和应用,促进科技创新与产业发展的深度融合。
3. 组织开展能源科技合作与交流,加强国际合作,共同应对全球能源挑战。
五、优化能源结构1. 调整能源产业布局,逐步减少传统化石能源的比重。
2. 发展清洁能源产业,培育新兴能源产业,推动能源结构的升级和转型。
3. 加强能源供应和需求的匹配,实现能源的稳定供应和合理利用。
六、加强能源政策和法律法规的制定和实施1. 制定健全的能源政策和规划,明确能源发展的目标和路径。
2. 完善能源法律法规体系,加强对能源行业的监管和管理。
3. 加强对能源政策和法律法规的宣传和培训,提高全社会对能源问题的认识和意识。
七、加强能源教育和宣传1. 加强能源教育,提高公众对能源问题的认识和理解。
2. 进行能源知识普及和宣传活动,引导公众节约能源、保护环境。
3. 加强能源科普媒体的建设,提供准确、权威的能源信息。
1. 积极参与国际能源合作和交流,共同应对全球能源挑战。
新能源的开发与利用
新能源的开发与利用一、引言随着全球经济、社会、环境等各方面的快速发展,能源已成为影响人类生存发展的重要因素之一。
传统能源资源的严重短缺、环境问题的不断恶化和技术发展的突破,促使人们在探寻新型能源的同时,加快新能源的开发与利用。
本文将从太阳能、风能、水能和地热能四个方面,探讨新能源的开发与利用。
二、太阳能的开发与利用太阳能是指利用太阳辐射能生成电能、热能的一种能源。
太阳能的开发与利用主要包括太阳能光伏发电和太阳能热利用两个方面。
1.太阳能光伏发电太阳能光伏发电是指利用太阳能发电系统将太阳能转化为直流电或交流电。
利用太阳能发电系统,将太阳能辐射能转化为电能供应家庭或工业用电。
与传统火力发电相比,太阳能光伏发电具有独立自主、安全环保、低成本等优势。
2.太阳能热利用太阳能热利用是指利用太阳能将热能转化为其他形式的能源,如热水、蒸汽等。
太阳能热利用的方式有很多,如太阳能热水器、太阳能热泵、太阳能热风等等。
不仅能够满足人们的各种热能需要,还能够减少化石燃料的使用,减少能源污染。
三、风能的开发与利用风是地球大气层中不稳定的大气运动,风力资源的多寡对于风能的开发利用具有决定性的影响。
风能的开发与利用主要包括风力发电和小型风力利用两个方面。
1.风力发电风力发电就是利用风的动能,通过风轮、发电机等设备将其转化为电能。
风力发电克服了传统火电的弊端,减少了碳排放,可持续发展性高,是一种极具潜力的清洁能源。
2.小型风力利用小型风力利用是指利用小型风轮、风车等设备将风能转化为机械能,用于家庭、农村等场景的生产和生活。
相对于大型风力发电,小型风力利用具有投资少、构建简单、管理操作容易等优点。
四、水能的开发与利用水能是指利用水的资源、力量和能量生成电能、热能,是一种绿色不污染的能源。
水能的开发与利用主要包括水力发电和潮汐能利用两个方面。
1.水力发电水力发电是利用水的自然能源,通过水轮机并通过发电机来将水的能量转化为电能。
水力发电具有独立稳定、零污染、长寿命等优势。
能源的开发与利用
能源的开发与利用能源一直以来都是人类发展和生存的重要基石,随着科学技术和工业的高速发展,能源的需求量也在不断增加。
然而,现代文明也伴随着能源消耗带来的环境问题,造成了严重的气候变化和环境污染。
因此,为了保护环境和可持续发展,我们需要探索新能源的开发与利用,构建低碳、环保、高效的能源体系。
第一部分:传统能源的发展与利用传统能源主要包括煤炭、石油和天然气等化石能源,具有开采量大、易储存、易运输的特点。
但随着全球商业化生产的进一步推广,化石燃料的产生也愈加频繁,带来严重的气候变化和环境污染问题。
煤炭在中国是最主要的能源,然而燃烧煤炭产生的二氧化碳、硫化合物等对环境的影响也是十分严重的。
近年来,各地政府为保护环境和改善民生,纷纷采取措施促进清洁能源的发展。
例如,通过对燃煤厂的限制或关闭,推广电力和热能的可再生源。
第二部分:清洁能源的发展与利用清洁能源主要分为太阳能、风能、地热能、水力能、生物质,其发展最主要的特点为无污染、易获取、可持续发展。
利用清洁能源,不仅可以释放环境压力,同时还在能量开发中充分利用了自然资源。
太阳能是目前当之无愧的“新能源之王”,其资源量丰富,没有灰尘、二氧化碳等污染物产生。
太阳能电池板的技术发展不断成熟,每年的效率也在不断提高。
风能也是广受欢迎的清洁能源。
在全球范围内,许多国家已经开始将风能作为发展战略的一部分。
比如,欧洲各国的海上风电场建设。
它们不仅可以大幅减少温室气体的排放,而且可以作为当地的可再生能源发电。
第三部分:新能源技术的发展与应用新能源技术的发展,对于环境和经济的长期稳定都十分重要。
在目前的技术已经发展到的水平上,有限发现了几种新型的新能源技术。
其中,氢能源是一个备受关注的新型能源开发方向。
氢气是最干净的化学燃料,燃烧产生的热量和水,可避免任何污染物的生成。
如果利用氢能源可以提供可持续的能量来源,因此,氢燃料电池和氢能源的开发和利用是未来的方向。
此外,闪电电池等能量密度更高、途径更广的革命性技术的发展也为人类能源的发展提供了更多的选择。
能源资源的开发与利用
能源资源的开发与利用能源资源作为经济和社会发展的重要因素,一直是各个国家和地区发展研究的焦点。
然而,由于大多数能源资源的开发和使用都带来了环境和生态问题,全球能源资源的开发和利用面临着巨大的压力和挑战。
如何在保护环境和生态环境的前提下,合理地开发和利用能源资源,是全球范围内的重要问题。
以下是我对能源资源开发和利用的见解和建议。
一、可再生能源的开发和利用随着环保意识的不断提高,可再生能源的发展和使用越来越得到重视。
太阳能、水能、风能等可再生能源的利用成本不断降低,效率不断提高,已经成为替代化石能源的最佳选择之一。
在可再生能源的推广和使用方面,政府和企业应该加大投入,提高技术创新和产业化水平,扩大可再生能源的应用范围和规模。
同时,市场需求和客户需求也是推动可再生能源发展的重要因素,政府和企业应该积极响应并满足市场需求和客户需求。
二、核能的安全开发和利用核能作为一种清洁、高效、可靠的能源资源,已经在多个国家得到广泛应用。
然而,核能开发和利用也伴随着巨大的安全风险,一旦出现核事故,其后果将不可承受。
因此,在核能的开发和利用过程中,安全是首要考虑因素。
政府和企业应该加强核能技术的研发和应用,提高核电站的安全性和防范措施,制定严格的核事故应急预案和处理方案,确保核能开发和利用的安全。
三、化石能源的合理开发和使用化石能源在全球能源消费中占有相当重要的位置,但其开发和使用也对环境和生态带来了很大压力。
化石能源的开发和使用应该采取节能、环保、高效的策略,减少污染和浪费,保护生态环境。
化石能源的开发和使用还需要遵循可持续发展的原则,促进经济、能源和环境的协调发展。
政府和企业应该制定合理的能源政策,推动化石能源的高效开发和利用,加强管控和监管,防范安全和环境风险。
四、国际合作和技术创新能源资源的开发和使用需要国际合作和技术创新的支持。
国际合作可以实现资源的优势互补和共享,共同应对气候变化和环境问题。
技术创新可以实现能源资源的高效开发和利用,节能降耗和环保减排等目标。
新能源开发与利用
新能源的使用可以减少对化石燃料的依赖,从而降低空气中的污染物排放,改善空气质量 。
保护生态环境
新能源的开发与利用有助于保护生态环境,避免因传统能源的开发和利用而对环境造成破 坏。
对经济的益处
01
创造就业机会
新能源产业的发展会带动相关产业链的发展,从而创造大量的就业机会
。
02
促进经济增长
02 新能源开发技术
CHAPTER
太阳能技术
01
02
03
太阳能光伏发电
利用太阳能光子的能量, 通过光伏效应将光能转化 为直流电能的技术。
太阳能热利用
通过收集太阳辐射能,将 其转换为热能,用于供暖 、热水等领域的技术。
太阳能制冷技术
利用太阳能光热转换原理 ,实现制冷和空调的技术 。
风能技术
风力发电
地热供暖
利用地热资源中的热能,为建筑物供暖的技术。
地热农业利用
将地热能应用于农业领域,如地热温室、地热养 殖等。
03 新能源利用方式
CHAPTER
电力领域
风力发电
利用风能转化为电能,建设风力发电场,为电网提供清洁能源。
太阳能发电
利用太阳能光子的能量,通过光伏效应转化为直流电能,可用于并 网发电和离网应用。
新能源特点
新能源具有清洁、可再生、可持续的特点,能够 减少对环境的污染和碳排放,是实现可持续发展 的重要途径。
新能源开发与利用的意义
新能源的开发与利用有助于推动能源结构的优化 ,缓解能源短缺问题,促进经济社会的可持续发 展。
新能源种类
生物质能
生物质能是指利用有机废弃物、农作物等 进行发电、供热等能源利用形式。生物质 发电厂是常见的生物质能利用设施。
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第十四章能源的开发和利用第一节原子核的组成(一)教学目的1.常识性了解射线的应用,强射线对人体的危害及防护。
2.常识性了解原子核的组成。
3.进行物理学研究方法的启蒙教育。
(二)教具录像机,监视器,原子弹和氢弹爆炸的录像剪辑。
(若没有上述器材可用原子弹、氢弹爆炸的挂图代替)(三)教学过程1.引入新课教师:为了打破核垄断,抵制核讹诈,我国科技工作者自力更生、发奋图强,从1961年起自己进行核武器的研制,在党中央的亲切关怀下,全国一盘棋,用了短短4年时间就完成了研制工作,并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹。
播放录像:我国第一颗原子弹爆炸的实况。
教师:这是我国第一颗原子弹试爆的实况,其威力超过了第二次世界大战期间美国在日本广岛上空爆炸的原子弹。
紧接着于1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹,完成了其他国家要十几年或几十年才能做完的工作。
播放录像:我国第一颗氢弹试爆实况。
这是我国试爆第一颗氢弹的情况,与原子弹相比,氢弹所用的燃料更少,而威力则比原子弹大很多。
(若没有录像设备,就出示挂图,指着原子弹爆炸后形成的蘑菇云问学生:你们知道这是什么吗?然后教师再介绍上述情况)原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢?因为它们都利用了核能。
我们知道化学能是在原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。
为了了解核能,先要知道原子核的组成情况。
2.进行新课板书课题:〈第二节原子核的组成〉(1)电子的发现和放射性现象的发现教师:我们已经学过,物质是由分子、原子构成的,原子已经是很小很小的微粒了,其直径只有10-10米,所以在十九世纪以前,人们一直认为原子是不可再分的中性粒子。
1897年英国物理学家汤姆生在研究阴极射线时发现了电子,而电子比原子小得多,因而人们才认识到原子内部还有结构。
板书:〈电子的发现把人们带入了原子内部的世界〉在同一时期人们还发现了天然放射现象,对放射性现象的进一步研究,人们认识到原子核内部还有结构,原子核由比它更小的粒子组成。
可见人类对客观世界的认识是没有止尽的。
我们先来学习放射性现象。
板书:〈放射性现象的发现把人们带入了原子核内部的世界〉(2)放射性现象①什么是放射性现象?教师边写边说:像铀(U)、钋(Po)、镭(Rα)等元素能自发地放出一些人眼看不见的、能穿透黑纸使照相底片感光的射线,这种现象叫放射性现象。
这些元素叫放射性元素。
②射线究竟是什么?教师:在放射性现象中放出的射线是什么东西呢?它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外,还有些什么性质?比如:这些射线带不带电呢?为了了解它们的性质,还得通过实验。
教师:我们做什么样的实验,才能判断它们带不带电呢?(放射性现象中放出的射线若是带电的,射线在磁场中将像通电导体那样发生偏转,由偏转的方向和磁体的N、S极位置还可判断射线带的是什么电。
)教师:我们利用已经掌握的知识可以去探索还不知道的现象和规律,最基本的研究方法是通过实验。
把放射性元素装在一个壁很厚的铅盒里(射线穿不透),在盒壁上有一个小孔,放射线可由此孔射出,然后把它们放到两个很强的磁极之间,再用照相底片把射线的轨道记录下来。
从照相底片上看到,放射线分成了三束,其中两束向相反方向偏转,说明这两束射线带异种电荷;中间一束偏转,说明它不带电,是中性的。
这三种射线有哪些性质呢?它们的实质是什么呢?板书:〈射线由两种带异种电荷的粒子和一种不带电的中性粒子组成〉(3)三种射线①α射线根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可以确定,偏转较小的一束由带正电荷的粒子组成,我们把它叫做α射线,α射线由带正电的α粒子组成。
科学家们研究发现每个α粒子带的正电荷是电子电荷的2倍,α粒子质量大约等于氦原子的质量。
进一步研究表明α粒子就是氦原子核。
板书:〈α射线的实质就是高速运动的氦核流〉由于α粒子的质量较大,所以α射线的穿透本领最小,我们用一张厚纸就能把它挡住。
②β射线与α射线偏转方向相反的那束射线带负电荷,我们把它叫做β射线。
研究发现β射线由带负电的粒子(β粒子)组成。
进一步研究表明β粒子就是电子。
板书:〈β射线的实质就是高速运动的电子流〉实验还表明,β射线的穿透本领较强,很容易穿透黑纸,还能穿透几厘米厚的铝板。
③γ射线中间不发生偏转的那束射线叫做γ射线,研究表明,γ射线的实质是一种波长极短的电磁波,它不带电,是中性的。
板书:〈γ射线是一种电磁波〉γ射线的穿透本领极强,一般薄金属板都挡不住它,它能穿透水泥墙和几厘米厚的铅板。
(4)γ射线的应用和防护由于γ射线穿透性极强,照到动、植物上还能对细胞发生生物化学作用,因此在工业、农业和医学上都有重要应用。
在工业上可用它作金属探伤,或检查金属板的厚度。
例如,飞机、火车、轮船上的主轴是用钢材锻压而成的,里面有没有砂眼或裂缝呢?以前是用破坏法抽样检查的,可靠性差,又浪费材料,现改用γ射线来探查,准确度高,又不损耗材料;在农业上用γ射线来适当照射种子,能使农作物增产,还能增强某些作物的抗病能力,改良农作物的品质;在医学上还可用γ射线作"放疗",医治恶性肿瘤。
事物总是一分为二的,γ射线能杀死癌细胞,也能杀死正常细胞,或使正常细胞癌变,因此在使用放射性元素时,要注意射线的防护,要防止放射性物质泄漏,以免对水源、空气和工作场所造成污染。
(5)原子核的组成深入研究表明,放射性现象中放出的三种射线都是从放射性元素的原子核内释放出来的,这表明原子核也有内部结构。
原子核内究竟还有什么结构?原子核又是由什么粒子组成的呢?这是个很复杂的问题,直到目前原子核内部的细微组成情况仍是科学研究的尖端项目之一。
现在我们只是粗浅地、简单地介绍原子核内部的基本组成情况。
①英国物理学家卢瑟福在1919年做核反应时发现了质子,经过研究证明,质子带正电荷,其电量和一个电子的电量相同,它的质量等于一个电子质量的1836倍。
进一步研究表明,质子的性质和氢原子核的性质完全相同,所以质子就是氢原子核。
②1932年英国物理学家查德威克又发现了中子,通过研究证明中子的质量和质子的质量基本相同,但是不带电,是中性粒子。
在对各种原子核进行的实验中,发现质子和电子是组成原子核的两种基本粒子。
板书:〈原子核是由质子和中子组成的〉现在我们已经知道:氢原子核(H)最简单,它就是一个质子,核外有一个电子绕着它转;氦原子核(He)是由2个质子和2个中子组成的,核外有2个电子绕着它转;锂原子核(Li)是由3个质子和4个中子组成的,核外有3个电子分两层绕着它转;铍原子核(Be)由4个质子和5个中子组成,核外有4个电子分两层绕着它转……同学们可以发现一个规律:板书:〈各种原子核内质子的个数(核的电荷数)和核外电子的个数都相同,它也等于该种元素在元素周期表中的原子序数;原子核内质子和中子的总数叫做核的质量数,它等于该元素原子量的整数部分。
〉③在某种核反应中,一个中子变成一个电子和一个质子。
这就是原子核内没有电子,又会放出电子,产生β射线的原因。
3.小结(略)4.布置作业阅读课本,了解放射性现象和原子核组成的基本情况。
第三节核能(一)教学目的1.常识性了解核能和释放核能的两条途径——裂变和聚变。
2.进行物理学研究方法的启蒙教育。
3.介绍我国科学家的成就,进行爱国主义教育。
(二)教具铀核裂变、链式反应以及原子弹、氢弹爆炸后产生的蘑菇云挂图,我国试爆第一颗原子弹、氢弹的录像资料及播放设备。
(三)教学过程1.引入新课教师:科学家们在天然放射性现象的研究中,发现了极其微小的原子核内部还有结构,原子核也是可以变化的。
为了研究原子核内部的结构,物理学家们尝试用粒子去"轰击"原子核,最初是用α粒子去轰击,后来又用质子、中子去轰击,发现都能引起原子核的变化——核反应,而且发现在某些核反应过程中能释放出大量能量。
由于原子核的变化而释放的巨大能量,我们把它叫做核能。
2.进行新课板书:〈第三节核能〉(1)什么叫核能?板书:〈由于原子核的变化而释放的巨大能量叫做核能,也叫原子能。
〉(2)释放核能的两条途径教师:经过科学家们的大量实验研究和理论分析,发现释放核能可以有重核的裂变和轻核的聚变两条途径。
①重核的裂变教师结合课本图14-6或挂图讲解:科学家们发现,用中子去轰击质量数为235的铀,铀核会分裂成大小相差不大的两部分,这种现象叫做裂变。
裂变后的产物以很大的速度向相反方向飞开,与周围的物体分子碰撞,使分子动能增加,核能转化成周围物体的内能。
实验表明,裂变时释放的核能十分巨大,1千克铀-235中的铀核如果全部发生裂变,释放出的核能相当于2500吨标准煤完全燃烧时放出的能量,是同样质量煤燃料时放出能量的×106倍。
从图中看到,铀-235只有在中子的轰击下才能发生裂变,放出核能,那么是不是要不断地从外界提供中子,才能维持铀核的不断裂变呢?科学家们从实验中发现,(指着链式反应的挂图讲解)铀-235核在受到中子的轰击后,裂变成2个差不多大小的新粒子的同时,还释放出2~3个新中子,这2~3个中子又去轰击其它铀235核,引起2~3个新铀核裂变,又各放出2~3个中子,这些中子又去轰击更多的轴核发生裂变……随着一个轴核裂变的发生,会引起越来越多的铀核发生裂变。
这样,裂变就不断地自行持续下去,这种现象叫做链式反应。
如果对裂变的链式反应不加控制,在极短的时间内就会引起大量的铀核发生裂变,在极短的时间内就会释放出巨大的核能,发生猛烈的爆炸。
原子弹就是根据这个原理制成的。
(指着原子弹爆炸后升起的蘑菇云挂图)这就是原子弹爆炸时释放的巨大核能产生的高温高压气体向外扩散时所升起的蘑菇状烟云,其上升的高度可达几百米,其破坏力和杀伤力都是十分巨大的。
但是如果我们能够控制裂变式反应的速度,使核能缓慢地、平稳地释放出来,就能够代替化石燃料,进行和平利用。
能够缓慢地、平稳地释放裂变产生的核裂变的装置叫做核反应堆。
人们已经成功地生产出各种规格的核反应维,它是核潜艇、核动力破冰船、核电站等设施的核心部件。
②轻核的聚变教师结合课本图14-9讲解(教师可边讲边在黑板上画此图):科学家们在对核反应的研究中还发现,两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时,也能释放出核能,这种现象叫做聚变。
由于聚变必须在极高的温度和压强下进行,所以也叫热核反应。
例如把一个氘核(质量数为2的氢核)和一个氚核(质量数为3的氢核)在高温、高压的环境下结合成一个氦核时,就会释放出核能。
氢弹就是利用这个原理制成的。
氢弹的威力比原子弹要大得多,(指着氢弹爆炸后升起的蘑菇云挂图说)这是氢弹爆炸后升起的蘑菇云,比原子弹的威力要大几十倍。
我们最熟悉的太阳内部就在不断地进行着大规模的核聚变反应,由此释放出的巨大核能以电磁波的形式从太阳辐射出来,地球上的人类自古以来,每天都享用着这种聚变释放出的核能。