滬科版九年級物理 （能源的開發(fā)和利用）能源、材料與社會新課件教育

義務(wù)教育教科書（滬科）九年級物理下冊能源的開發(fā)和利用

第二十章能源、材料與社會情境引入燧人氏鉆木取火

指產(chǎn)生能量供人類使用的物質(zhì)資源。（如煤炭、石油、天然氣等，它們?nèi)紵a(chǎn)生能量，因此它們是能源。）

能量：物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個物體具有能量。（如機械能，內(nèi)能，電能等。）能源：

新知探究一、能源與社會蒸汽火車蒸汽輪船18世紀末，蒸汽機的發(fā)明引起了資本主義國家的工業(yè)革命，煤炭成為了這場工業(yè)革命的動力基礎(chǔ)，工廠、船舶、火車等都離不開它。耗油的交通工具中國最大的風(fēng)力發(fā)電場太陽能熱水器日本大阪核電站氫能汽車的結(jié)構(gòu)圖柴薪時期煤炭時期石油時期第一次第二次第三次以柴薪為能源以煤為能源以石油為能源一萬年二百年幾十年第四次多元化時期以鈾等為能源現(xiàn)在1、能源以是否能直接使用來劃分：一次能源：可以直接從自然界取來使用的能源。如煤炭、石油、天然氣二次能源：經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換而來的能源。如電能、汽油、酒精

（二次能源的“驕子”——電能）2、能源以是否能循環(huán)再生來劃分：不可再生能源：可再生能源：一旦被消耗，是不能再增加的能源。如煤炭、石油、天然氣，由古代生物在長期地質(zhì)變遷中形成的。不會隨開發(fā)利用而日益減少的能源。如太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、潮汐能，這類能源可以在自然界里源源不斷地得到。能源的分類能源的大量應(yīng)用造成環(huán)境污染二、能源與環(huán)境1.溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)，又稱“花房效應(yīng)”，是大氣保溫效應(yīng)的俗稱。大氣能使太陽短波輻射到達地面，但地表向外放出的長波熱輻射線卻被大氣吸收，這樣就使地表與低層大氣溫度升高，因其作用類似于栽培農(nóng)作物的溫室，故名溫室效應(yīng)。為減少大氣中過多的二氧化碳，一方面需要人們盡量節(jié)約用電（因為發(fā)電燒煤），少開汽車；地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陸地上的森林，尤其是熱帶雨林。所以，另一方面我們要保護好森林和海洋，比如不亂砍濫伐森林，不讓海洋受到污染以保護浮游生物的生存。我們還可以通過植樹造林，減少使用一次性方便木筷，節(jié)約紙張（造紙用木材），不踐踏草坪等行動來保護綠色植物，使它們多吸收二氧化碳來幫助減緩溫室效應(yīng)。減緩溫室效應(yīng)酸雨被大氣中存在的酸性氣體污染，pH值小于5.65的降水叫酸雨。酸雨主要是因人為地向大氣中排放大量酸性物質(zhì)造成的。我國的酸雨主要是因大量燃燒含硫量高的煤而形成的，此外，各種機動車排放的尾氣也是形成酸雨的重要原因。近年來，我國一些地區(qū)已經(jīng)成為酸雨多發(fā)區(qū)，酸雨污染的范圍和程度已經(jīng)引起人們的密切關(guān)注。2、酸雨酸雨毀掉的森林和農(nóng)作物鉛塵污染空氣中鉛的含量增加，將導(dǎo)致兒童智商下降和成年人患高血壓、心臟病、中風(fēng)等惡性疾病。

隨著經(jīng)濟和人口的增長，我國能源的需求也在增加。一次能源消費總量從1980年的6.0275億噸標準煤,增加到1996年13.1557億噸標準煤。能源消費以煤炭為主，煤炭的消費量從1980年的6.1億噸，增加到1996年的13.88億噸，增加了近1.27倍。三、開發(fā)新能源國際能源機構(gòu)的統(tǒng)計，地球上的石油、天然氣、煤供人類開采的年限，分別只有40年、50年和240年?，F(xiàn)在世界能源消耗中90%以上是不可再生能源，其中石油約占40%，煤約占35%，天然氣約占20%。想一想：根據(jù)我國能源的上述現(xiàn)狀，你認為我國可能會出現(xiàn)“能源危機”嗎？面對能源危機，我們中學(xué)生應(yīng)該怎么做？閱讀與交流討論人類開發(fā)太陽能的意義和價值在哪里？太陽能是通過哪些渠道被地球上生命所吸收和利用的？目前人類利用太陽能的技術(shù)有哪些？太陽能的優(yōu)、缺點有哪些？太陽能—永恒的動力之源2、地球吸收、利用太陽能的四個主要渠道地球吸收、利用太陽能的四個主要渠道分別是什么？1、被植物微生物吸收2、使大氣、水升騰循環(huán)3、被海洋吸收4、直接利用3、直接利用太陽能的方式（1）太陽能→內(nèi)能

A、太陽能熱水器

（2）太陽能→電能B、太陽能發(fā)電的光伏電站

核能1、什么叫核能？2、釋放核能有哪兩種方式？3、什么叫核裂變？鏈式反應(yīng)？4、核電站的工作原理？5、核電站的優(yōu)點有哪些？

（一）核能概念：原子核內(nèi)部蘊藏的巨大能量，叫做原子核能，簡稱核能。（二）釋放核能的方式有兩種：1.核裂變2.核聚變那么，地球上的能源是否是無盡的呢？

將火柴搭成左下圖所示結(jié)構(gòu)，點燃第一根火柴后，會發(fā)生什么？1．鏈式反應(yīng)

用中子轟擊鈾235原子核，鈾核在分裂時，會釋放出核能，同時還會產(chǎn)生幾個新的中子，這些中子會繼續(xù)轟擊其他鈾核。于是就導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能，這就是裂變中的鏈式反應(yīng)。想想議議動畫演示：鏈式反應(yīng)原子彈爆炸的情況不加控制的核裂變反應(yīng)——原子彈爆炸和平利用核能——核電站

你知道嗎？

1Kg的鈾235中，如果全部發(fā)生核裂變，釋放出來的能量相當(dāng)于2500t標準煤完全燃燒放出的能量。思考：在電站工作過程中，能是如何轉(zhuǎn)化的？核能→內(nèi)能→機械能→電能將質(zhì)量較小的原子核結(jié)合起來，也會釋放出巨大的核能。氘氚氦核中子氘核與氚核在超高溫下結(jié)合形成氦核和一個中子，能釋放大量核能。這一過程就是聚變。能量聚變2、核聚變——熱核反應(yīng)氚核氘核氦核一個中子（隨能量釋放）核聚變——熱核反應(yīng)氫彈――根據(jù)核聚變的原理制成。威力比原子彈還大。其它形式的新能源三峽發(fā)電站水能風(fēng)能發(fā)電潮汐發(fā)電原理：利用漲潮退潮的水位差來發(fā)電。西藏羊八井地?zé)犭娬?/p>

1．火力發(fā)電廠靠燃燒煤發(fā)電，下列關(guān)于火力發(fā)電的說法正確的是（）DA．煤是可再生能源B．利用電流的磁效應(yīng)發(fā)電C．發(fā)電時將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．會造成環(huán)境污染隨堂練習(xí)2．(多選)為控制大氣污染，下列措施目前可行的是()ABCA．盡量用天然氣代替煤作為城市居民生活燃料B．開發(fā)和使用新能源C．改進消煙和除塵裝置，提高其性能D．禁止使用石油資源是(）

A．煤C．木柴

B．氫

D．石油3．為防止環(huán)境污染和溫室效應(yīng)的加劇，下列燃料最理想的B5.關(guān)于核電站里能量的轉(zhuǎn)化過程，說法正確的是（）A.原子核能核能電能B.原子核能內(nèi)能C.原子核能內(nèi)能機械能電能D.原子核能內(nèi)能電能C4.用氘核和氚核結(jié)合成的新的原子核時產(chǎn)生的核反應(yīng)是（）A.分解反應(yīng)B.鏈式反應(yīng)C.裂變D.熱核反應(yīng)A6.關(guān)于核能的下列說法中，不正確的是（

）

A．核電站是利用原子核裂變的鏈式反應(yīng)產(chǎn)生的能量來發(fā)電的B．如果對裂變的鏈式反應(yīng)不加控制，在極短的時間內(nèi)就會釋放出巨大的能量，發(fā)生猛烈爆炸C．氫彈是利用輕核聚變制成的武器D．原子彈是利用輕核聚變和重核裂變而制成的核武器D第十二章第三節(jié)

汽化與液化

知識回顧水的三種物態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)什么是凝固？什么是熔化？液態(tài)變成固態(tài)叫做凝固，凝固放熱；固態(tài)變成液態(tài)叫做熔化，熔化吸熱；什么是晶體？什么是非晶體?晶體有固定的熔點和凝固點非晶體沒有固定的熔點和凝固點思考與探究思考1：為什么燒水的時候要注意看火？思考2：冬天說話哈氣會像“抽煙”一樣？新知探究汽化和液化做一做：觀察裝有幾滴酒精的塑料袋的變化。在塑料袋中滴入酒精把袋擠癟，把口扎緊新知探究放到熱水里面你看到什么變化？從熱水中拿出塑料袋，過一會兒又有什么變化？怎樣解釋這些變化？物態(tài)的變化酒精由液態(tài)變成汽態(tài)的過程稱為“汽化”汽態(tài)的酒精變成液態(tài)的酒精這個過程叫做“液化”汽

化灑在玻璃板上的水，一段時間后不見了；涂在手臂上的酒精，過一會兒就不見了。這是因為水或酒精由液態(tài)變成了氣態(tài)跑到空氣中去了。這個過程叫做汽化汽化有兩種方式：沸騰和蒸發(fā)沸

騰1.沸騰：在液體內(nèi)部、表面同時進行的劇烈的汽化現(xiàn)象。2.探究實驗：探究液體沸騰時溫度的特點觀察水沸騰的裝置（1）提出問題：水在沸騰時有什么特征？水沸騰后如果繼續(xù)加熱，是不是溫度會越來越高？（2）實驗器材：鐵架臺、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、溫度計、火柴、硬紙板、鐘表實驗步驟①按圖所示從下往上組裝實驗裝置，在燒杯中裝入水，用酒精燈外焰給燒杯加熱，并給燒杯蓋上硬紙板，同時用溫度計測量水溫，并觀察水溫變化；實驗步驟②當(dāng)水溫達到90℃時去掉硬紙板，每隔1min記錄一次水的溫度值，直到水沸騰后5min為止，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中，同時注意觀察沸騰前后水中氣泡在上升過程中的變化；③撤掉酒精燈，停止對燒杯加熱，觀察水的變化情況。實驗現(xiàn)象水沸騰前水沸騰時時間/min012345678溫度/℃9092949698100100100100水的狀態(tài)未沸騰沸騰實驗數(shù)據(jù)記錄表由實驗現(xiàn)象和圖像可知，水沸騰前，不斷對水加熱，水的溫度不斷升高，達到某一溫度時，水開始沸騰，水內(nèi)部產(chǎn)生大量氣泡，氣泡上升，到達水面破裂，這說明沸騰是在液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象，水沸騰后，雖然繼續(xù)對水加熱，但水的溫度保持不變。停止加熱后，水停止沸騰，說明水沸騰需要吸收熱量。分析與論證溫度/℃909510002468時間/min10水在沸騰的過程中，雖然繼續(xù)吸熱，但它的沸點保持不變，這個溫度叫做沸點不同的液體沸騰時的溫度是不同的，因此，其沸點也是不同的液態(tài)鐵2750液態(tài)鉛1740水銀357亞麻仁油287甲苯111水

100酒精78液態(tài)氨-33.4液態(tài)氧-183液態(tài)氮-196液態(tài)氫-253液態(tài)氦-268.9幾種液體的沸點/℃(在標準大氣壓下)信息窗水=鹽或糖

沸點升高水+酒精

沸點降低海拔高的地方由于氣壓低，水大的沸點會隨之變低蒸

發(fā)在液體表面發(fā)生汽化的現(xiàn)象叫做蒸發(fā)（1）在任何溫度下都可以發(fā)生，；（2）只發(fā)生在液體表面；（3）是緩慢的汽化現(xiàn)象，特點：緩慢的汽化現(xiàn)象在任何溫度下都可以發(fā)生如桌面上的一杯水會慢慢地減少，在短時間內(nèi)看不見它的變化。現(xiàn)象：陽光下衣服干得______?？煸颍宏柟庀聹囟萠__，水蒸發(fā)_____。影響蒸發(fā)快慢的因素高快觀察圖景，你能說出有哪些因素影響蒸發(fā)快慢嗎？現(xiàn)象：展開的衣服干得________。原因：展開的衣服表面積________，水蒸發(fā)_________?，F(xiàn)象：通風(fēng)處的衣服干得__________。原因：通風(fēng)處空氣的流速__________，水蒸發(fā)快歸納：影響蒸發(fā)快慢的因素

上述現(xiàn)象表明，影響蒸發(fā)快慢的因素有三個:（1）液體的溫度。液體的溫度越高，蒸發(fā)越快；（2）液體的表面積。液體的表面積越大，蒸發(fā)越快；（3）液體表面上方的空氣流動速度。液體表面上方的空氣流動速度越大，蒸發(fā)越快。（4）液體蒸發(fā)的快慢還與液體的種類有關(guān)（5）液體蒸發(fā)的快慢跟周圍空氣的濕度也有關(guān)蒸發(fā)具有致冷的作用

在大熱天，狗常會伸出長長的舌頭。你知道這是為什么嗎？答：這是因為狗沒有汗腺，靠伸出濕濕的舌頭，加快呼吸使空氣流動加快，從而使舌頭上的唾液蒸發(fā)加快，利用蒸發(fā)吸熱來降溫。游泳完上岸，風(fēng)吹來會感覺比在水中還冷，為什么？答：游泳完上岸后，風(fēng)吹來加快體表空氣流動，使身上的水蒸發(fā)加快，蒸發(fā)吸熱使身體溫度下降，所以會感覺冷。小

結(jié)液體在蒸發(fā)過程中要從周圍的物體（或自身）中吸收熱量，使周圍的物體（或自身）溫度降低，所以蒸發(fā)具有致冷的作用。蒸發(fā)越快，致冷效果越明顯。液

化夏天打開棒冰紙，棒冰冒出的“白氣”；冬天哈氣會有”白霧“物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)的過程，稱為液化；

液化是汽化的相反過程水蒸氣遇到遇冷形成白霧液化的兩種方法（1）降低溫度：（2）壓縮體積：人們通過在常