能源：危機(jī)及希望

1、能量轉(zhuǎn)化與守恒定律 1.植物進(jìn)行光合作用植物進(jìn)行光合作用太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能2.汽艇在海上行駛汽艇在海上行駛化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能3.用電照明用電照明電能轉(zhuǎn)化為光能（電磁能）電能轉(zhuǎn)化為光能（電磁能）4.篝火燃燒篝火燃燒化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能 我們所消耗的能量，無論是食物還是電，大部分是太我們所消耗的能量，無論是食物還是電，大部分是太陽能輻射到地球后轉(zhuǎn)化而來的。陽能輻射到地球后轉(zhuǎn)化而來的。 大量事實(shí)表明大量事實(shí)表明： 不同形式的能量之間可以相互不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化。 人們?yōu)榱藵M足生產(chǎn)對(duì)動(dòng)力日益增多的需要，幻想制造人們?yōu)榱藵M足生產(chǎn)

2、對(duì)動(dòng)力日益增多的需要，幻想制造一種機(jī)器，它不需要任何動(dòng)力和燃料，卻能不斷地對(duì)外做一種機(jī)器，它不需要任何動(dòng)力和燃料，卻能不斷地對(duì)外做功，這種機(jī)器稱為功，這種機(jī)器稱為“第一類永動(dòng)機(jī)第一類永動(dòng)機(jī)”。 在自然界，有許多現(xiàn)象的自然發(fā)生、發(fā)展都有方向性。在自然界，有許多現(xiàn)象的自然發(fā)生、發(fā)展都有方向性。例如例如“水往低處流水往低處流”。 能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只會(huì)從一種能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只會(huì)從一種形式形式為其他形式，或者從一個(gè)物體為其他形式，或者從一個(gè)物體到其他物體，而到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變?！菊f明

3、說明】1.能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然規(guī)律之能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然規(guī)律之一。任何形式的能量之間都可以轉(zhuǎn)化，但轉(zhuǎn)化過程并不減一。任何形式的能量之間都可以轉(zhuǎn)化，但轉(zhuǎn)化過程并不減少它們的總量。少它們的總量。2.自發(fā)的能量轉(zhuǎn)化過程是有一定方向性的，即自然進(jìn)行的自發(fā)的能量轉(zhuǎn)化過程是有一定方向性的，即自然進(jìn)行的能量轉(zhuǎn)化過程是不可逆的。能量轉(zhuǎn)化過程是不可逆的。 同學(xué)們知道生活中有哪些可以稱為能源呢?什么是能源呢？總結(jié)：總結(jié)： 凡是能提供能量的物質(zhì)資源都可凡是能提供能量的物質(zhì)資源都可以叫作能源。以叫作能源。能量與能源 能源發(fā)展歷史能源發(fā)展歷史 （1）火的利用 機(jī)械能內(nèi)能 （2

4、）化石能源的利用 內(nèi)能轉(zhuǎn)-機(jī)械能。 （3）電能的利用 電能-機(jī)械能 （4）核能的發(fā)現(xiàn) 物理學(xué)家用中子轟擊鈾，使鈾這種原子核物理學(xué)家用中子轟擊鈾，使鈾這種原子核分裂成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核，這種原子核分裂成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核，這種原子核反應(yīng)叫作反應(yīng)叫作核裂變核裂變。 舉例：中子轟擊鈾舉例：中子轟擊鈾235產(chǎn)生核能產(chǎn)生核能 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：如果產(chǎn)生的中子繼續(xù)轟擊其鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：如果產(chǎn)生的中子繼續(xù)轟擊其他鈾核，就會(huì)導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變。他鈾核，就會(huì)導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變。 原子彈原子彈根據(jù)核裂變的原理制成。屬于根據(jù)核裂變的原理制成。屬于不可控制的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的結(jié)果不可控制的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的結(jié)果！ 物質(zhì)與能量 把輕核聚

5、合成把輕核聚合成質(zhì)量較大的核的反應(yīng)稱為質(zhì)量較大的核的反應(yīng)稱為核核聚變聚變。 舉例：氘核和氚核在超高溫下聚合成氦核舉例：氘核和氚核在超高溫下聚合成氦核，同時(shí)放出大量能量。，同時(shí)放出大量能量。 由于聚變反應(yīng)需要在很高的溫度下才可發(fā)由于聚變反應(yīng)需要在很高的溫度下才可發(fā)生，所以也叫熱核反應(yīng)。生，所以也叫熱核反應(yīng)。 氫彈氫彈根據(jù)核聚變的原理制成。威力比原根據(jù)核聚變的原理制成。威力比原子彈還大。子彈還大。 設(shè)疑：核能這么巨大，難道只能用于戰(zhàn)爭設(shè)疑：核能這么巨大，難道只能用于戰(zhàn)爭嗎？如何才能有效地控制核能的釋放？嗎？如何才能有效地控制核能的釋放？ 核電站核電站 利用原子核裂變核裂變時(shí)產(chǎn)生的大量熱量，使水變成

6、蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。大亞灣核電站大亞灣核電站秦山核電站秦山核電站 思考：根據(jù)圖二，思考在核核電站工作過程中，能是如何轉(zhuǎn)化的？ 核能核能內(nèi)能內(nèi)能機(jī)械能機(jī)械能電能電能核電站的特點(diǎn)是：核電站的特點(diǎn)是： (1)消耗的燃料最少。與同功率的火電廠相比較，一消耗的燃料最少。與同功率的火電廠相比較，一座座100萬千瓦的火力發(fā)電廠每年約耗用萬千瓦的火力發(fā)電廠每年約耗用300萬噸煤，一萬噸煤，一座座100萬千瓦的核電站僅耗用萬千瓦的核電站僅耗用30噸濃縮鈾，而且可以再噸濃縮鈾，而且可以再生使用。生使用。 (2)發(fā)電成本低。根據(jù)國外的報(bào)道，核電站的建廠投發(fā)電成本低。根據(jù)國外的報(bào)道，核電站的建廠投

7、資比燃煤電廠高資比燃煤電廠高2050，但是經(jīng)濟(jì)效益明顯，發(fā)，但是經(jīng)濟(jì)效益明顯，發(fā)電成本低于火電廠。電成本低于火電廠。 (3)運(yùn)行可靠，利于環(huán)境保護(hù)。核電站不排放二氧化運(yùn)行可靠，利于環(huán)境保護(hù)。核電站不排放二氧化硫、二氧化碳及二氧化氮等有害的污染物，不產(chǎn)生煤硫、二氧化碳及二氧化氮等有害的污染物，不產(chǎn)生煤灰。核燃料的安全屏障以及嚴(yán)格的監(jiān)督和控制，保證灰。核燃料的安全屏障以及嚴(yán)格的監(jiān)督和控制，保證不會(huì)發(fā)生核泄漏。不會(huì)發(fā)生核泄漏。反饋檢測(cè)反饋檢測(cè) 1.下列能源中不屬于新能源的是( ) A.水能 B.核能 C.潮汐能 D.太陽能 2.下列能源中與太陽能無關(guān)的是（ ） A.水能和風(fēng)能 B. 煤和石油 C.

8、潮汐能 D. 干木柴 3.氫彈是利用 核的 制成的；原子彈是選用 核的 制成的，氫彈是一種比原子彈威力更為巨大的核武器 4.節(jié)約能源的重要意義是（ ） A.可提高經(jīng)濟(jì)效益，降低成本 B.能緩解能源緊張局面 C.可提高能源利用率 D.可減少對(duì)化石燃料的開采AA輕輕聚變聚變重C裂變裂變5 5、在各種形式的能量轉(zhuǎn)化的過程中，下列說法中正確、在各種形式的能量轉(zhuǎn)化的過程中，下列說法中正確的是的是 （ ） A. A.機(jī)械能一定守恒機(jī)械能一定守恒 B. B.各種形式的能量都守恒各種形式的能量都守恒 C. C.各種形式的能的總量一定守恒各種形式的能的總量一定守恒 D. D.只有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能只有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C6、冰塊沿地面滑動(dòng)，往往會(huì)逐漸融化，、冰塊沿地面滑動(dòng)，往往會(huì)逐漸融化，在這一過程中是在這一過程中是 能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為 能能,但能量的總量但能量的總量_。機(jī)械機(jī)械內(nèi)內(nèi)不變不變摩擦生熱摩擦生熱 （ ）氣體膨脹做功氣體膨脹做功 （ ）電燈電燈發(fā)光發(fā)光 （ ） 電飯鍋?zhàn)鲲堧婏堝佔(zhàn)鲲?（ ） 煤炭燃燒煤炭燃燒 （ ）用洗衣機(jī)甩干衣服用洗衣機(jī)甩干衣服 （ ） 手搖發(fā)電機(jī)發(fā)電手搖發(fā)電機(jī)發(fā)電 （ ）7 7、分析下列各現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化、分析下列各現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化機(jī)械能