教科版选修3-4 第5章 1~2~3 能源与人类生存的关系、能源利用与环境问题、可持续发展战略

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

[学习目标] 1.了解能源及其分类．知道什么是能量耗散和能源危机.2.了解能源利用造成的环境问题(如温室效应、酸雨等).3.了解可持续发展战略，知道“节流”和“开源”的一些措施．

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．

(3)常规能源和新能源

①常规能源：当前开发技术上比较成熟、使用比较普遍的能源．

②新能源：新近才开始大规模利用的，或正在研究以便广泛推广使用的能源．

2．能量耗散

由高品质的能量转化为低品质能量的过程叫能量耗散．

二、能源利用与环境问题

1．温室效应

(1)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．二氧化碳主要由石油和煤炭的燃烧产生．

(2)危害：全球温暖化；海平面上升；降水量变化；影响农业生产；影响气候带和植被分布；影响土地利用；影响人体健康．

2．酸雨

(1)成因：现代工业、农业、交通和陆地、海洋天然排放的多种污染物，与尘埃一起升到高空，通过扩散、迁移、转化，经重力沉降到地面或经雨雪冲刷到达地面．

(2)危害：导致土壤的酸性增强；破坏森林生态系统；使江河湖水酸化，鱼虾大量死亡；腐蚀建筑和艺术品；影响人体健康等．

3．大气臭氧层厚度变薄

(1)成因：氯氟烃类化合物在受到高能量的紫外线照射以后将产生氯原子和自由基，而氯原子能够连续破坏臭氧分子．

(2)危害：臭氧层可以吸收99%的太阳紫外辐射中对生物最有害的部分．臭氧层破坏将导致地球受到强烈的紫外辐射，这会对植物、动物产生直接的破坏作用，对生态系统的结构和功能产生明显的影响，并有可能引起人体皮肤癌、眼病等．

4．放射性污染

(1)成因：核裂变能的开发和核技术在医疗、农业、工业和科学研究中应用时产生的放射性污染．

(2)危害：危害人体健康；使动物、植物等发生变异．

三、可持续发展战略

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．节约资源，发展自然资源的循环使用．

3．节能新技术：三束技术、超导技术、燃料节能等．

4．开发新能源

目前正在开发利用的新能源有太阳能、地热能、海洋能、风能以及核聚变能等．

[即学即用]

判断下列说法的正误．

(1)能源是取之不尽、用之不竭的．(×)

(2)能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气等．(√)

(3)冬天用电暖器取暖时电能转化为内能属于能量耗散．(√)

(4)温室效应是由于大气里二氧化碳含量减少而形成的．(×)

(5)酸雨会破坏森林的生态系统．(√)

(6)臭氧层破坏将导致地球受到紫外线辐射减弱．(×)

一、能源与人类生存的关系

[导学探究] 能量守恒定律说明了能量在转化和转移过程中是守恒的．那么，我们为什么还要节约能源呢？

答案能量与能源不是一个概念，能量虽不会减少，但能源会越来越少，因此我们要节约能源．

[知识深化]

1．对能量耗散的理解

(1)能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性．

(2)能量耗散虽然不会使总能量减少，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．

(3)能源储存着高品质的能量，如煤、石油、天然气等，在利用它们的时候，高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能．

(4)能量虽然不会减少但能源会越来越少，所以要节约能源．

2．能源问题

(1)世界性的能源问题主要反映在能源短缺及供需矛盾所造成的能源危机．

(2)地球上有限的非再生能源储量已远远不能满足人类日益增长的长期需求，21世纪人类正面临着严重的

传统能源枯竭的威胁.

例1 (多选)能源利用的过程实质上是( )

A．能量的消失过程

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

答案BC

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正确．

例2 (多选)下列对能量耗散理解正确的是( )

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

答案BD

解析在发生能量转化的宏观过程中，其他形式的能量最终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，它从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性，故A、C错，B、D对．

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．能源是能够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，故我们要节约能源．