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1、第十章第十章 热力学定律热力学定律 第第6节节 能源和可持续发展能源和可持续发展酸雨中的生活酸雨中的生活内蒙古某火力发电厂：浓烟笼罩下的村庄内蒙古某火力发电厂：浓烟笼罩下的村庄2011年年3月福岛核电站发生爆炸，月福岛核电站发生爆炸，50公里内核辐射严重，公里内核辐射严重，600公里公里外核辐射超标外核辐射超标.周围环境核污染严重周围环境核污染严重.汽车排放尾气汽车排放尾气我们的衣食住行和社会的存在与发展都离不开能源我们的衣食住行和社会的存在与发展都离不开能源. .纵观人类历史，纵观人类历史，社会的每次巨大进步，都伴随着能源利用方式的变革社会的每次巨大进步，都伴随着能源利用方式的变革. .一、
2、能源与人类社会发展一、能源与人类社会发展火的使用，这是人类能源使用史上的里程碑火的使用，这是人类能源使用史上的里程碑蒸汽机的发明和改良，是对化石能源的大规模利用，开始了蒸汽机的发明和改良，是对化石能源的大规模利用，开始了人类文明的新纪元人类文明的新纪元. .内燃机的发展，强有力地推动了内燃机的发展，强有力地推动了19世纪末、世纪末、20世纪初开始的世纪初开始的机械化和电气化进程机械化和电气化进程. 燃气轮机和蒸汽轮机的发展燃气轮机和蒸汽轮机的发展,为为20世纪中叶大规模发电和航世纪中叶大规模发电和航空事业奠定了基础空事业奠定了基础.能源的大量消耗，带来了诸多环境问题能源的大量消耗，带来了诸多环
3、境问题二、能源与环境二、能源与环境 温室效应温室效应 酸雨酸雨 光化学烟雾光化学烟雾 雾霾雾霾煤炭、石油和天然气燃烧时放出大量的二煤炭、石油和天然气燃烧时放出大量的二氧化碳气体进入大气中造成的氧化碳气体进入大气中造成的. 温室效应温室效应导致全球变暖、冰川融化、海平面上升、气候异常导致全球变暖、冰川融化、海平面上升、气候异常. .燃烧煤、石油、天然气等产生的硫氧化物或燃烧煤、石油、天然气等产生的硫氧化物或氮氧化物，在大气中经过化学反应再结合空氮氧化物，在大气中经过化学反应再结合空气中的水形成酸雨气中的水形成酸雨. 酸雨酸雨导致土壤酸化，破坏植物、污染河流、腐蚀建筑物导致土壤酸化，破坏植物、污染
4、河流、腐蚀建筑物. . 酸雨中的生活酸雨中的生活内燃机工作时的高温使空气中和燃料中的内燃机工作时的高温使空气中和燃料中的多种物质发生化学反应，产生氮氧化物和多种物质发生化学反应，产生氮氧化物和碳氢化合物，这些化合物在大气中受到紫碳氢化合物，这些化合物在大气中受到紫外线的照射，产生的二次污染物质外线的照射，产生的二次污染物质. 光化学烟雾光化学烟雾这些有毒物质，能引起人的多种疾病这些有毒物质，能引起人的多种疾病由工业废气、汽车尾气、焚烧秸秆等产由工业废气、汽车尾气、焚烧秸秆等产生的可吸入颗粒物形成的生的可吸入颗粒物形成的. 雾霾雾霾损害呼吸系统，引起呼吸道疾病，降低肺功能损害呼吸系统，引起呼吸道
5、疾病，降低肺功能1产生酸雨的罪魁祸首是（产生酸雨的罪魁祸首是（ ）A二氧化碳二氧化碳B氟利昂氟利昂C二氧化硫二氧化硫D一氧化碳一氧化碳温室效应温室效应造成臭氧层破坏造成臭氧层破坏酸雨酸雨使人缺氧，中毒使人缺氧，中毒C煤、石油和天然气的全球探明储量：煤约煤、石油和天然气的全球探明储量：煤约10万亿吨、万亿吨、石油约石油约816亿吨、天然气约亿吨、天然气约495亿吨亿吨.按照目前的消按照目前的消耗量，石油、天然气大约可再使用耗量，石油、天然气大约可再使用50年；煤炭大约年；煤炭大约可使用可使用240年年.能能 源源 危危 机机 能量守恒定律告诉我们：在能量转化和转移过程中利用能能量守恒定律告诉我们
6、：在能量转化和转移过程中利用能量，并不会使能的总量减少，那么为什么还会出现量，并不会使能的总量减少，那么为什么还会出现“能源危能源危机机”呢？呢？ 能量耗散能量耗散 能量品质降低能量品质降低1能量耗散能量耗散(1)由热力学第二定律，能量的转移和转化具有方向性由热力学第二定律，能量的转移和转化具有方向性(2)能量耗散：系统的内能流散到周围环境中，没有办法把能量耗散：系统的内能流散到周围环境中，没有办法把这些内能收集起来加以利用的现象这些内能收集起来加以利用的现象2品质降低品质降低能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式叫品质降能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式叫品质降低，也叫能量降退低，也
7、叫能量降退虽然能量不会减少，但能源越来越少虽然能量不会减少，但能源越来越少.因此因此会出现会出现“能源危机能源危机”.三、能量耗散和品质降低三、能量耗散和品质降低“能源危机能源危机”的应对方法的应对方法节约能源节约能源开发新能源开发新能源长明灯长明灯长流水长流水待机耗电待机耗电空调温度空调温度照明灯照明灯从我做起从我做起! !从现在做起从现在做起! !从点滴小事做起从点滴小事做起! !节约能源节约能源四、开发新能源四、开发新能源 太阳能太阳能 风能风能 水能水能 生物质能生物质能 地热能地热能 核能核能1、无穷无尽无穷无尽太阳能太阳能数量巨大：到达地球的太阳能每年可达数量巨大：到达地球的太阳能
8、每年可达1024焦耳焦耳.是目前世界每是目前世界每年所消耗各种能量总和的年所消耗各种能量总和的104倍倍.时间长久：研究表明，太阳还可以为我们提供持续稳定的能量时间长久：研究表明，太阳还可以为我们提供持续稳定的能量约五十亿年约五十亿年.清洁安全：太阳能素有清洁安全：太阳能素有“干净能源干净能源”和和“安全能源安全能源”之称之称.它不它不仅毫无污染，也毫无危险仅毫无污染，也毫无危险.利用方式：可以利用太阳能取暖、加热、发电利用方式：可以利用太阳能取暖、加热、发电.太阳能热水器太阳能热水器 太阳灶太阳灶 （1）将太阳能转化为内能）将太阳能转化为内能太阳能信号灯太阳能信号灯 太阳能汽车太阳能汽车 （
9、2）将太阳能转化为电能）将太阳能转化为电能人造卫星和宇宙飞船主要靠太阳能电池提供电力人造卫星和宇宙飞船主要靠太阳能电池提供电力 2、永葆青春永葆青春风能风能风风能能是是因因空空气气流流做做功功而而提提供供给给人人类类的的一一种种可可利利用用的的能能量量，据据估估算算全全世世界界每每年年的的风风能能总总量量约约为为1.61022焦焦耳耳.风风能能储储量量丰丰富富、分分布广泛、干净清洁布广泛、干净清洁.利用方式：风能可以用来发电利用方式：风能可以用来发电.新疆达坂城风车田新疆达坂城风车田连云港临港产业区风车田连云港临港产业区风车田 3、丰富清洁丰富清洁水能水能水能的资源总量多，成本低、可再生、无污
10、染水能的资源总量多，成本低、可再生、无污染.我国是世界上水能我国是世界上水能资源总量最多的国家资源总量最多的国家.利用方式：水电站是利用水能的重要形式利用方式：水电站是利用水能的重要形式.葛洲坝水葛洲坝水电站电站三峡水电站三峡水电站浙江温岭江厦潮汐发电站，位居世界第三浙江温岭江厦潮汐发电站，位居世界第三4、变废为宝变废为宝生物质能生物质能生物质能指绿色植物通过光合作用储存于生物体内的太阳能，存生物质能指绿色植物通过光合作用储存于生物体内的太阳能，存储形式是生物分子的化学能储形式是生物分子的化学能.它可再生、低污染、分布广泛它可再生、低污染、分布广泛.是唯一是唯一的可再生的碳源的可再生的碳源.利
11、用方式：庄稼秸秆发酵后产生的沼气可以用作生活燃料，这是利用方式：庄稼秸秆发酵后产生的沼气可以用作生活燃料，这是利用生物质能的一种方式利用生物质能的一种方式.沼气池沼气池照明照明做饭做饭取暖取暖5、深藏不露深藏不露地热能地热能地球本身是一个巨大的天然储热库地球本身是一个巨大的天然储热库.地热能指地球内部可释出来的地热能指地球内部可释出来的热能热能.我国地热可开采资源量为每年我国地热可开采资源量为每年1018焦耳焦耳.利用方式：直接利用地热供暖或建立地热发电站利用方式：直接利用地热供暖或建立地热发电站地热能地热能地热供暖系统地热供暖系统我国最大的地热电站我国最大的地热电站 西藏羊八井地热电站西藏羊
12、八井地热电站6、未来能源的希望未来能源的希望核能核能核能是原子核内部释放的巨大能量，有核聚变能和核裂变能核能是原子核内部释放的巨大能量，有核聚变能和核裂变能.核能核能的储量大、成本低，干净清洁的储量大、成本低，干净清洁.利用方式：建立核电站利用方式：建立核电站秦山核电站秦山核电站大亚湾核电站大亚湾核电站2下列说法中错误的是（下列说法中错误的是（ ）A水能和风能都是可再生能源水能和风能都是可再生能源B太阳能是一种清洁能源太阳能是一种清洁能源C沼气是一种新能源沼气是一种新能源D核能对环境的污染比常规能源对环境的污染大核能对环境的污染比常规能源对环境的污染大清洁能源清洁能源D21世纪人类利用新能源的趋势是什么世纪人类利用新能源的趋势是什么 ？通过本节课的学习，你有什么收获？通过本节课的学习，你有什么收获？一、能源与人类社会发展一、能源与人类社会发展二、能源与环境二、能源与环境三、能源危机三、能源危机四、节约能源四、节约能源五、开发新能源五、开发新能源小结小结
