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、保护资源与可持续
《能源与可持续发展》PPT优秀课件
想想议议
能源家族中，有木柴、煤炭、石油、天然气、 水能、风能、太阳能、核能等，哪 些属于不可再生 能源？哪些属于可再生能源？
你认为风能、太阳能、核能以及你所想到的可 能的能源，哪些有可能成为未来的理想能源，为什 么？
未来的理想能源：(1)足够便宜，多数人用得起 ；(2)相关技术必须成熟，保证大规模使用；(3)足够 安全、清洁。
练一练
1． 为控制大气污染，下列措施目前不可行的是( D ) A．尽量用天然气代替煤作城市居民生活用的燃料 B．开发和使用新能源 C．改进消烟和除尘装置，提高其性能 D．禁止使用石油资源
2．用下图所示的各种获取电能的设备，在工作中利用的能源属于不可再生 能源的是( D )
A．太阳能电池板 B．风车发电机 C．水力发电站
实验体转探移到低温物体，不能相反。如果要使热量从低
温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能 量。
例如电冰箱就需要消耗电能。
汽车制动时，由于摩擦，动能转化成轮胎、地 面和空气的内能，这些消耗的能量不能再自动地被 用来驱动汽车。
能量的转化和转移具有方向性，有些能量可以 利用，有些则不能。
我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约 能源。
在下表中，用“√”表示大量耗用该类能源对
环境会有明显破坏，用“×”表示对环境不会造成
明显破坏。
能源与可持续发展
1．提高能源的利用率，减少在能源使用中对环 境的破坏。
一次能源
风能
自2012年6月1日起 ，北京的机动车燃 油进行了最新一轮 的升级，升级后的 燃油更加环保，可 以改善大气质量。
柴油
2．发展新的理想能源
不可再生能源： 化石能源、核能等
能源会越用越少。
可再生能源： 太阳能、风能、水
(完整版)能源利用与环境保护
能源利用与环境保护——煤炭利用过程的节能减排潜力研究绪论随着生产力的不断发展,环境问题已成为人们共同面临的挑战.煤炭在燃烧过程中会产生二氧化硫等有毒气体和二氧化碳等温室气体,这些气体的排放，会加重雾霾天气的形成并影响全球气候变暖，严重威胁着人类的生存和发展.经济的快速发展使得能源的需求不断增加，2012年我国煤炭消费量占能源消费总量的比重为66。
6%，说明我国是一个以煤炭为主的能源国家，并且据有关部门预测,在未来很长一段时间内,我国以煤炭为主的能源结构仍将继续存在［1］。
为了满足经济发展的需要，我国的煤炭产量逐年增加，从1978到2012年,煤炭的生产总量从44127.31万吨标准煤增长到253863。
72万吨标准煤,煤炭工业在我国的国民经济建设中发挥着重要作用。
然而,煤炭在促进经济发展的同时,带来了严重的环境污染。
煤炭在开采过程中，会产生矿井水等工业废水，矿井水排出会破坏周围的生活环境和污染河流；煤炭开采后,如果不及时填充采空区，会造成地表沉陷,损害矿区的地表植被,加剧水土流失；煤炭在生产和燃烧过程中,也会产生瓦斯和其他有害气体、煤矸石、煤灰等工业固体废物。
煤矸石含碳量低，平均每采10吨煤，就会产生1。
5吨的煤矸石，长期堆积会引起自燃。
另外,煤炭在燃烧过程中,会产生细小颗粒物，加速雾霾天气的出现次数,直接影响社会可持续发展和人们的身体健康。
早在2012年底我国政府发布的《重点区域大气污染防治“十二五规划”》提出重点解决PM2.5污染问题，严格控制主要污染物新增排放量，并提出与2010年相比，到2015年京津冀、长三角、珠三角区域PM2.5浓度下降6％的目标。
2013年9月《大气污染防治行动计划》的正式发布，更是明确了通过5年改善全国空气质量、较大幅度减少重污染天气的目标。
这些充分显示了当前我国的环境污染问题开始变得严重,尤其是2013年入冬以来，雾霾天气越来越频繁，持续时间也越来越长.当前,煤炭燃烧带来的二氧化碳排放占我国能源总碳排放的80％以上，二氧化硫排放占我国二氧化硫总排放量的90％以上，氮氧化物约为50%，对环境尤其是大气环境造成了深远的影响[2]。
物理能源与可持续发展知识点
物理能源与可持续发展知识点一、能源分类1. 化石能源：如煤、石油和天然气等，属于非可再生能源，使用后无法再生。
2. 可再生能源：如太阳能、风能、水能、地热能等，属于可再生能源，可以不断地通过自然循环再生。
3. 核能：属于中等难度的能源，通过核反应释放出的能量进行发电，也属于非可再生能源。
二、可持续发展的概念可持续发展是指满足当前世代需求的同时，不破坏资源和生态环境，使未来世代能够继续满足需求的发展方式。
三、可持续发展的重要性1. 能源需求：随着人口的增长和经济的快速发展，能源需求将不断增加。
可持续发展可以保障能源的长期供应。
2. 环境保护：化石能源的使用会产生大量的碳排放、空气污染和水污染等问题，而可再生能源的使用对环境影响较小。
3. 社会公平：可持续发展可以促进社会的公平和共享，保障每个人的基本能源需求。
四、可持续发展的实践措施1. 发展可再生能源：加大可再生能源的开发和利用，如充分利用太阳能、风能和水能等。
2. 提高能源效率：通过技术创新和节能措施，提高能源的利用效率，减少能源浪费。
3. 降低碳排放：减少化石能源的使用，推广清洁能源，降低碳排放。
4. 推广循环经济：建立循环经济体系，实现资源的最大化利用和再利用。
五、应用案例1. 太阳能电站：利用太阳能发电来替代化石能源，减少碳排放。
2. 风力发电：利用风能发电来替代化石能源，减少碳排放。
3. 水利发电：利用水能发电来提供清洁能源，减少对化石能源的依赖。
4. 节能灯具：使用节能灯具来减少能源消耗。
5. 垃圾分类和回收利用：通过垃圾分类和回收利用，实现资源的最大化利用和再利用。
总之，可持续发展是指在满足当前需求的同时，保护环境、保障资源供应、促进社会公平的发展方式。
发展可再生能源、提高能源效率、降低碳排放和推广循环经济等是实现可持续发展的重要措施。
《能源与可持续发展》优教教案
《能源与可持续发展》优教教案一、教学目标1. 让学生了解能源的定义、分类和作用，以及可持续发展的重要性。
2. 使学生掌握常见能源的优缺点，认识新能源的开发和利用。
3. 培养学生节约能源、保护环境的意识，提高学生的可持续发展观念。
二、教学内容1. 能源的定义与分类2. 能源的作用与重要性3. 常见能源的优缺点4. 可持续发展概念的提出5. 新能源的开发和利用三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考能源与可持续发展的问题。
2. 运用案例分析法，分析常见能源的优缺点和新能源的开发利用。
3. 利用小组讨论法，培养学生的团队合作精神和解决问题的能力。
4. 采用情景模拟法，让学生亲身体验能源利用和环境保护的过程。
四、教学准备1. 准备相关能源和可持续发展的图片、视频等教学资源。
2. 设计问题讨论和小组活动的教学方案。
3. 准备情景模拟的道具和实验器材。
五、教学过程1. 引入新课：通过展示能源危机和环境问题的图片或视频，引起学生的关注。
2. 讲解能源的定义与分类：介绍能源的基本概念，讲解不同类型的能源及其特点。
3. 分析能源的作用与重要性：阐述能源对人类社会发展的影响，强调能源可持续发展的重要性。
4. 探讨常见能源的优缺点：让学生了解化石能源、核能、可再生能源等的特点和利弊。
5. 引入可持续发展概念：讲解可持续发展的内涵和原则。
6. 介绍新能源的开发和利用：讲解太阳能、风能、地热能等新能源的特点和应用。
7. 小组讨论：让学生分组讨论能源选择和可持续发展战略。
8. 情景模拟：让学生参与情景模拟活动，体验能源利用和环境保护的过程。
9. 总结与反思：引导学生总结能源与可持续发展的关系，反思个人在能源利用中的责任。
六、教学评价1. 采用课堂问答、小组讨论、情景模拟等方式，及时了解学生的学习情况。
3. 观察学生在团队合作、问题解决等方面的表现，评价学生的综合素质。
七、教学拓展1. 组织学生参观能源企业、新能源研发机构等地，加深对能源产业和新能源技术的了解。
浅谈环境保护与能源利用
浅谈环境保护与能源利用在当今社会，环境保护与能源利用是两个紧密相连且至关重要的议题。
随着人类活动的不断发展和扩张，我们对自然资源的需求日益增长，同时也给环境带来了巨大的压力。
因此，如何在满足人类发展需求的同时，实现环境保护与能源的合理利用，成为了我们必须面对和解决的问题。
首先，让我们来谈谈环境保护的重要性。
我们生活的地球是一个美丽而脆弱的生态系统，其中的空气、水、土壤、生物等各种要素相互依存、相互影响。
然而，人类的许多活动，如工业生产、交通运输、农业发展等，都在不断地排放污染物，破坏着生态平衡。
空气污染导致雾霾天气频繁出现，危害着人们的呼吸系统健康；水污染使得水资源短缺问题愈发严重，影响着人类的饮用水安全和农业灌溉；土壤污染则降低了土地的肥力，威胁着粮食生产。
此外，森林砍伐、草原退化、生物多样性减少等问题也给地球的生态系统带来了巨大的冲击。
如果我们不重视环境保护，继续肆意破坏生态环境，那么最终受到伤害的将是人类自己。
那么，如何进行环境保护呢？这需要我们从多个方面入手。
一方面，要加强环境监管和执法力度，严格控制企业的污染物排放，对于违规排放的企业要予以严厉处罚。
另一方面，要推广清洁生产技术和绿色能源，减少对传统能源的依赖，降低污染物的产生。
同时，我们每个人也都应该从自身做起，养成良好的环保习惯，如节约用水、用电，减少使用一次性塑料制品，垃圾分类等。
接下来，再说说能源利用的问题。
能源是人类社会发展的重要物质基础，然而传统的能源如煤炭、石油、天然气等都是不可再生资源，且在使用过程中会产生大量的污染物。
随着全球能源需求的不断增长，能源短缺和环境污染问题日益凸显。
因此，寻找和开发新的能源，提高能源利用效率，成为了当今世界能源发展的重要方向。
太阳能、风能、水能、生物能等可再生能源具有清洁、无污染、可再生等优点，是未来能源发展的重要方向。
近年来，随着技术的不断进步，可再生能源的开发和利用取得了显著的成效。
太阳能光伏发电和太阳能热水器在许多地区得到了广泛应用；风力发电场在沿海和内陆地区不断建设；水力发电也在持续发展。
人教版高中物理必修三能源与可持续发展课后习题答案及解析
能源与可持续发展
课后习会凭空产生，也不会凭空消灭，能量 在转化和转移的过程中，其总量是保持不变的，那么，我们为什么 还要节约能源？”请你用能量转化和转移的方向性来论述节约能源 的必要性。
解析： 能量在转化和转移的过程中，其总量是保持不变的，但自然界中有 的能量便于利用，有的能量不便于利用。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与挤压，使磨盘、粮 食的温度升高，水流的一部分机械能转化为内能。这些内能耗散到 周围的环境中。我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以 利用，这种现象叫做能量的耗散，所以我们还要节约能源。
2．生活中的许多用品都可以看作能量转化器，它们把能量从一种形式转化为另一 种形式。请观察你家中的各种生活用品，分别指出它们工作时进行了哪些能量转化。
解析：电热器(如:电炒锅、电烙铁、电饭煲等)将电能转化为内能;白炽灯将电能转化为 内能和光能;电动自行车将化学能转化为电能，进而又转化为机械能;摩托车将化学能 转化为内能和机械能。
（2）你认为工程师这样设计的意图是什么？
4．某地区的风速为 14 m/s，空气的密度为1.3 kg/m3 。若使风力发电机转动的风通过的截 面积为 400 m2 ，且风能的 20% 可转化为电能，则发电功率是多少？
5．图 12.4-7 是架在屋顶的太阳能热水器。已知单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面 积的能量 E0 为 7×10-3 J/（m2·s）。一台热水器的聚热面积为 2 m2，若每天相当于太阳直射 热水器 4 h，太阳能的 20% 可转化为水的内能，那么这个热水器一天内最多能利用的太阳能 为多少？
3．图 12.4-6 是某工程师的轻轨车站设计方案，与站台前后连接的轨道都有一个小坡 度，列车进站时要上坡，出站时要下坡。假设站台高度比途中轨道高出 2 m，列车在途 中轨道进站前的速度为 29.2 km/h。
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。
能源与环境保护的关系
能源与环境保护的关系在追求经济发展的过程中，能源与环境保护的关系变得越来越紧密。
能源的获取、利用以及排放会对环境产生重要的影响。
本文将探讨能源与环境保护的关系，以及如何实现有效的平衡。
一、能源的污染与环境保护1.化石燃料的使用与大气污染化石燃料，如煤炭、石油和天然气，是目前主要的能源来源。
然而，化石燃料的燃烧会释放二氧化碳等温室气体，在大气中形成温室效应。
温室效应导致地球气温上升，引发气候变化，威胁生态环境和人类健康。
因此，降低化石燃料的使用量，减少大气污染成为环境保护的首要任务。
2.核能的利用与核废料管理核能是一种清洁而强大的能源形式，但核能的利用和核废料的处理也面临着挑战。
核能发电产生的废料会带来辐射风险和环境污染问题。
因此，科学、安全、高效的核废料管理至关重要。
这包括废料的储存、运输和处理等方面的问题，旨在最大限度地减少对环境的损害。
3.可再生能源的发展与绿色化可再生能源，如太阳能和风能，被认为是未来能源的重要组成部分。
它们具有清洁、永续的特点，对环境影响较小。
推动可再生能源的发展，可以减少对传统能源的依赖，减少污染物排放，实现能源供给的绿色化。
二、环境保护对能源的影响1.环境法规对能源产业的规范为了保护环境，各国制定了一系列的环境法规和政策。
这些法规对能源产业的运营、技术、排放等方面提出了严格的要求。
例如，限制化石燃料的排放限值，要求采用清洁能源技术等。
这些法规的制定对能源发展带来了一定的挑战，同时也推动了能源技术的创新和进步。
2.环境保护对资源开发的限制环境保护的观念的提升，使得对自然资源的开发提出了更高的要求。
一些资源开采活动可能会对环境造成破坏，例如陆地开垦、水域填埋等。
因此，在能源开发过程中需采取可持续的开发方式，兼顾经济利益和环境保护。
3.提高能源利用效率与减少资源浪费环境保护倡导者呼吁提高能源利用效率，减少资源浪费。
能源的高效利用可以减少对自然资源的过度开采，降低环境压力。
通过技术创新和能源管理手段，提高能源的利用效率，已成为许多国家和企业的重要目标。
能源开发与环境保护的平衡
能源开发与环境保护的平衡随着人类社会的不断发展，能源需求日益增长，同时环境问题也日益突显。
因此，能源开发与环境保护之间的平衡成为当今社会亟需解决的问题。
本文将从能源开发对环境的影响、环境保护对能源开发的限制以及寻求能源开发与环境保护的平衡等方面探讨该问题，并提出相应的解决方案。
一、能源开发对环境的影响能源开发是推动经济增长和社会进步的重要支撑，但同时也带来了一系列环境问题。
首先，煤炭、石油等传统能源的开采和利用会产生大量的二氧化碳等温室气体，加速全球气候变化，导致极端天气现象的增多。
其次，油气开采可能导致地表沉降、土地水源污染等环境生态破坏问题。
再者，大规模水电站建设对河流生态系统造成破坏，影响鱼类等水生生物的生存。
这些环境问题严重威胁了人类的生存环境和可持续发展。
二、环境保护对能源开发的限制为了保护环境，各国纷纷出台了一系列环境法律法规和政策，对能源开发提出了严格的要求和限制。
首先，环境保护要求能源开发过程中必须减少污染物的排放，推动能源清洁化和绿色发展。
其次，环境保护要求能源开发项目必须进行环境影响评价，评估其对生态系统和人类健康的潜在影响，并制定相应的治理和保护措施。
再者，环境保护要求能源开发必须遵守节约资源的原则，提高能源利用效率，并发展可再生能源等低碳替代能源。
三、寻求为了平衡能源开发和环境保护之间的矛盾，我们可以采取一系列措施。
首先，加强科学监测和信息公开，及早发现和解决潜在的环境问题。
其次，加强法律法规的制定和实施，确保能源开发符合环境保护的要求。
再者，推动技术创新，提高能源开发和利用的环保性能，开发利用更加清洁高效的能源技术。
同时，加强生态保护和恢复工作，减少环境生态破坏的风险。
最后，加强国际合作，共同应对全球性的能源开发和环境问题，推动实现可持续能源发展和生态文明建设。
结论能源开发与环境保护之间的平衡是一个复杂而紧迫的问题。
只有通过加强人类社会的意识提升、完善法律法规、加大科技创新和提高环境保护意识的力度，才能实现能源开发与环境保护的双赢。
人教版高中物理必修三 (能源与可持续发展)教学课件
[思考判断] (1)能量耗散会导致总能量的减少，也会导致能量品质降低。( × ) (2)能量耗散表明能量正在逐渐消失。( × ) (3)能量不能创造，不能再生，能量只能进行转化或转移，但能量间的转化或转 移具有方向性。( √ ) (4)能量是守恒的，但能量的利用过程是不可逆的。( √ )
知识点三 能源的分类与应用 [观图助学]
[探究归纳] 1.各种形式的能最终都转化为内能，耗散到周围的环境中，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。
[观察探究] 如图所示，把小球拉到一定角度后释放，小球在竖直平面 内来回摆动，我们观察到它的摆动幅度越来越小，最后停 止摆动。机械能消失了吗？若没有消失，转化成了什么？ 能否让这种能自发的转化为机械能使小球动起来呢？ 答案 机械能没有消失，而是转化为小球和空气的内能， 不可能使内能自发转化为机械能使小球摆动。
(2)如图所示，是自制水轮机。能量的转化是如何实现的？遵循什么规律呢？能 量会被永久地利用吗？
1.能量守恒定律内容 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种____形__式__转化为另一种形 式，或者从一个物体_____转__移_到别的物体，在_____转__化_或_______转_的移过程中，能量 的总量________保__持__不。变
2.能量守恒定律意义 能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃。它是最__普__遍____、最 __重___要___、最____可__靠__的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形 式。
能源开发与环境保护
能源开发与环境保护随着工业化和城市化的快速发展，全球对能源的需求不断增加。
然而，能源开发给环境带来了严重影响，如气候变化、空气和水污染等。
因此，如何在能源开发与环境保护之间找到平衡，成为全球共同面临的挑战。
本文将探讨能源开发与环境保护的关系，并提出一些建议以实现双赢局面。
一、能源开发对环境的影响1. 温室气体排放：传统能源开发方式，如化石燃料的燃烧，会释放大量温室气体，加剧全球气候变化的问题，导致极端天气事件的增加。
2. 水资源消耗：能源开发需要大量水资源，如水电站的建设和煤矿的冲洗等，对水资源造成压力，对生态环境和水生物带来危害。
3. 水、土壤污染：能源的提取和转化过程中，常常产生废水和废气，其中含有大量有害物质，对周围水体和土壤造成污染，危害生物多样性和人类健康。
二、环境保护对能源开发的限制1. 自然保护区：许多有价值的自然保护区富含能源资源，但开发这些区域可能会破坏生物多样性和生态系统的完整性，因此，需要平衡自然保护和能源需求的关系。
2. 清洁能源要求：环境保护倡导者呼吁转向清洁能源，如太阳能和风能。
然而，清洁能源的开发和利用面临技术成本高和可靠性问题，需要政府支持和企业投资。
三、实现能源开发与环境保护的双赢1. 促进可持续发展：可持续发展是平衡能源开发和环境保护的关键。
通过推广能源效率和可再生能源的利用，减少对有限资源的依赖，实现经济增长和环境保护的双赢。
2. 加强政策支持：政府应制定和实施相关政策，鼓励企业投资于可持续能源开发，并提供税收和其他经济激励措施，减少传统能源的使用。
3. 采用先进技术：通过推广先进的环保技术，如碳捕获和储存技术，减少温室气体排放。
同时，应加强环境监测和评估，确保能源开发不对环境产生过大的影响。
4. 加强国际合作：能源开发和环境保护是全球性的问题，需要各国加强合作，分享经验和技术，共同应对气候变化和环境污染等挑战。
结论能源开发与环境保护是一个复杂而重要的议题。
高中物理必修三 讲解讲义 16 A能源与可持续发展 基础版
能源与可持续发展知识点：能源与可持续发展一、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．这个规律叫作能量守恒定律．二、能量转移或转化的方向性1．能量转移或转化的方向性：一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的．2．能量耗散(1)能量耗散的概念：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，我们很难把这些散失的能量收集起来重新利用．(2)能量品质降低：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，从便于利用的能源变成不便于利用的能源．(3)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．三、能源的分类与应用1．可再生能源：在自然界中可以再生的能源，如：水能、风能、潮汐能等．2．不可再生能源：自然界中无法在短时间内再生的能源，如：煤炭、石油、天然气等．3．我国在能源的开发利用方面，有以下几种发电方式：太阳能发电、水力发电、风能发电、核能发电．四、能源与社会发展1．人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期．2．人类社会可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡．人类要树立新的能源安全观，转变能源的供需模式：既要提倡节能，又要发展可再生能源以及天然气、清洁煤和核能等清洁能源．技巧点拨一、能量的转化与守恒1．自然界中不同形式的能量可以相互转化，一种形式的能量减少一定伴随着其他形式的能量增加，能量的总量保持不变．2．能量守恒定律的适用范围能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律，是在各种自然现象中普遍适用的一条规律．3．能量守恒定律的表达式(1)E初＝E末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和．(2)ΔE增＝ΔE减，某些能量的增加量等于其他能量的减少量．4．应用步骤(1)明确研究对象及研究过程；(2)明确该过程中，哪些形式的能量在变化；(3)确定参与转化的能量中，哪些能量增加，哪些能量减少；(4)列出增加的能量和减少的能量之间的守恒式(或初、末状态能量相等的守恒式)．二、能源的分类与应用1．地球上的绝大部分能源来源于太阳的辐射能2．能源的分类(1)可再生能源：自然界可以源源不断地提供，或在自然界中可以再生，如：水能、风能、潮汐能．(2)不可再生能源：自然界无法在短时间内再生，如：煤炭、石油、天然气．三、能源与社会发展1．能源的重要性：能源是社会存在与发展永远不可或缺的必需品，是国民经济运动的物质基础，它与材料、信息构成现代社会的三大支柱．2．能源和环境污染(1)温室效应：石油、煤炭的燃烧增加了大气中二氧化碳的含量，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．温室效应造成的影响：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；温室效应使全球降水量变化，影响气候和植被变化，影响人体健康．(2)酸雨：酸雨是指pH值小于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燃烧煤炭和石油，以及工业生产等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．(3)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，产生氮的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．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物．例题精练1．（宝山区期末）在一间隔热非常好的密闭房间中，把正在工作的电冰箱门打开，室内空气温度将（）A．升高B．不变C．降低D．无法确定2．（松江区校级期末）下列说法中正确的是（）A．在一房间内，打开冰箱门再接通电源，过一段时间后，室内温度就会降低B．从目前的理论看来，只要实验设备足够先进，可以使温度降低到﹣273℃C．在对手机充电的过程中，提供的电能比电池得到的化学能要多D．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能而不引起其他变化随堂练习1．（连城县校级期中）能量守恒定律是自然界最基本的规律之一。
绿色能源与可持续发展
绿色能源发展需要的支持与关注
政府支持
制定政策
企业投入
技术研发
社会宣传
提高认知度
致谢
感谢所有参与绿色能源与可持续发展研究和实 践的人士，感谢各界对绿色能源发展的支持与 关注。希望未来能够共同努力，推动绿色能源 产业发展，为可持续发展贡献更多力量。
THANKS 感谢观看
风能产业的发展趋势
技术进步和装机容量增加
风能发电主要能源来源 之一
政府支持和投资 促进风能产业发展
未来机遇和挑战
需创新提高能源利用效 率
未来展望
随着风能技术的不断完善和资源的充足利用， 风能发电将在未来成为能源领域的重要组成部 分。政府的支持和投资将不断加大，风能产业 将迎来更多机遇和挑战。需要持续创新和提高 能源利用效率，推动绿色能源与可持续发展的 融合。
结语
随着社会对绿色能源和可持续发展的重视，水 能作为一种重要的可再生能源，将在未来的能 源结构中发挥越来越重要的作用。水能产业将 迎来更多机遇和挑战，需要不断创新和提高发 展水平。
第6章 绿色能源与可持续
●06
发展的挑战与机遇
绿色能源发展面临的挑战
绿色能源发展在技术成本高和能源存储不足等 问题中面临挑战。这需要不断创新和研发来降 低成本，提高效率。另外，政策支持和社会宣 传也是推动绿色能源发展的关键因素。
绿色能源与可持续 发展
汇报人：
时间：2024年X月
第1章 绿色能源与可持续
●01
发展概述
介绍绿色能源的概念
绿色能源是指在生产和使用过程中对环境造成 最小污染的能源形式。包括太阳能、风能、地 热能等可再生能源形式。在当今社会，绿色能 源越来越受到重视，是可持续发展的关键。
高中物理必修三 第五章 第三节 能量的转化与守恒-第四节 能源与环境
自然界的一切物质
电能
电能是与 电 有关的能量
工作中的发电机、电池等
电磁能
电磁场 所具有的能量
无线电波、可见光、紫外 线、红外线等
通过核反应(裂变或聚变)由_原__子__核__ 核能
释放的能量
原子弹、氢弹等
化学能 发生 化学 变化时释放出来的能量 石油、煤、天然气等
2.能量的转化和转移 不同形式的能量可以相互转化： ①水力发电→水的机械能转化为 电 能. ②化学电池充电→电能转化为 化学 能；化学电池使用→化学能转化为 电 能. ③光合作用→光能转化为化学能；木材燃烧→化学能转化为 光 能和 内 能.
答案 2.1×1013 J 2.4×103 t
设可节省的电能为E，则E＝8×6%×60×20×104 kW·h＝5.76×106 kW·h ≈2.1×1013 J， 设1年内节约的标准煤的质量为m，则由能量守恒定律有2.92×107 J/kg ×m×30%＝E， 解得m≈2.4×106 kg≈2.4×103 t.
知识深化
2.能量守恒的两种表达 (1)某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，且减少 量和增加量一定相等. (2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减 少量和增加量一定相等.
知识深化
3.应用能量转化与守恒解题的步骤 (1)首先分析研究对象的受力情况、做功情况、能量的转化方向 及初、末状态能量的具体形式. (2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式. (3)依据ΔE减＝ΔE增列式求解.
二、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其 总量 不变 .
能源和环境的可持续发展
能源和环境的可持续发展能源和环境是当今世界关注的焦点，随着全球经济持续发展和人口增长，对能源和环境的需求也不断增加。
如何实现能源和环境的可持续发展，成为人们最为关注的话题之一。
一、能源的可持续发展能源在现代社会中扮演着重要的角色，各个行业以及人们的生活都离不开能源。
但是，能源的开采和使用对环境造成了严重的破坏和污染。
因此，能源的可持续发展成为人们关注的重点。
1. 降低能源消耗量能源消耗量的降低是实现能源可持续发展的重要一环。
降低能源消耗量可以通过提高能源的利用效率以及采用节能技术实现。
同时，在日常生活中，人们还可以采取一些措施来降低能源的消耗，比如更换高效节能的家电，减少开车的时间等。
2. 推广可再生能源可再生能源是指源源不断的可更新的能源，如太阳能、风能、水能等。
相对于传统的能源形式，可再生能源具有环保、清洁、低碳等特点。
因此，推广可再生能源的使用，不仅可以实现能源的可持续利用，还可以有效避免对环境的污染。
3. 提高能源效率提高能源效率是实现能源可持续发展的根本途径。
这可以通过技术创新、加强管理、改善制度等多种方法来实现。
在工业生产中，采用高效节能的技术设备，在交通运输领域中推广低碳出行等都可以实现能源效率的提高。
二、环境的可持续发展环境的可持续发展是指以环境保护为前提条件下，实现人类经济和社会发展的合理方式。
环境保护和经济、社会的发展是相辅相成的，唯有实现了环境的可持续发展，才得以保障人类未来的生存和发展。
1. 确保环境的质量环境的质量直接关系到人类健康以及经济、社会的发展。
为了保障环境的质量，需要加强监管、制定环保法规、减少污染排放等。
此外，协同推进科技创新和环境治理，形成环保新模式新业态也是实现环境可持续发展的有效途径。
2. 推进绿色发展绿色发展是实现环境可持续发展的必由之路。
在生产和生活中，推动绿色发展意味着采用环保、节能的技术，实现低碳、零排放的生产和生活方式。
在城市规划中，推进合理的空间布局和城市绿化，实现环保与城市发展共同推进。
新能源对环境保护和可持续发展的贡献
新能源对环境保护和可持续发展的贡献新能源是指利用自然界新近形成的、可再生的、不会引起环境污染和资源浪费的能源。
随着世界人口的快速增长以及工业化进程的加快，传统能源短缺和环境污染问题日益突出。
因此，开发和利用新能源已成为全球关注的焦点。
本文将探讨新能源对环境保护和可持续发展的贡献。
一、新能源减少环境污染传统能源的使用往往会产生大量的二氧化碳、硫化物等有害气体，给大气环境带来严重污染。
与之相比，新能源在生产和使用过程中几乎不产生有害气体，极大地减少了空气污染的风险。
例如，太阳能和风能是两种绿色能源，它们利用太阳能和风能转化为电能，不产生任何污染物质。
地热能和生物质能也是环境友好的新能源选择。
二、新能源改善环境生态新能源的推广和利用有助于改善环境生态，保护珍稀植物和野生动物的栖息地。
例如，水能是一种很好的新能源，在发电过程中不会破坏生态环境。
水电站建设可以改善河流条件，保护水中生物多样性。
同时，通过植物能和生物质能的利用，可以减少对森林资源的需求，保护了森林生态系统的完整性。
三、新能源促进可持续发展新能源的开发和利用可以减少对传统能源的依赖，减轻能源供应压力，提高国家的能源安全。
同时，新能源技术的进步和创新，带动了相关产业的发展，促进了经济的增长与创造就业机会。
例如，太阳能光伏产业和风能发电产业已经成为各国经济增长的新引擎。
四、新能源推动可持续交通交通是能源消耗的主要领域之一，以石油为主的传统能源在交通领域的使用对环境造成了严重影响。
新能源的发展可以推动可持续交通的实现。
电动汽车、混合动力汽车等新能源汽车逐渐成为主流，有效降低了交通尾气排放，改善空气质量。
此外，新能源还推动了城市轨道交通的发展，提升了城市公共交通的便利性和效率。
综上所述，新能源在环境保护和可持续发展中发挥着重要的作用。
通过减少污染、改善生态、促进可持续发展和推动可持续交通，新能源为我们创造了更清洁、更绿色和更可持续的未来。
我们应该加大对新能源的研发和利用，积极推动其在全球范围内的普及和应用。
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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4×1012 t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、电能按利用技术分常规能源已大规模正常使用煤、石油、天然气、水能新能源正在开发，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 ＝4ΔEp t ＝4×2.25×101224×3 600W≈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．。