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1、第十六章 粒子和宇宙第三节 能源：危机与希望能量转化与守恒定律 1.1.内容内容: : 能量既不会凭空 也不会凭空 ,它只会从一种形式 为其他形式,或者从一个物体 到另一个物体,而在 和 的过程中,能量的总量 。2.2.方向性方向性: :自发的能量转化过程是有一定的方向性的,即自然进行的能量转化过程是不可逆的.消失产生转化转移转化转移保持不变二、能源二、能源能够提供能量的物质资源叫能源能够提供能量的物质资源叫能源化石能源化石能源:煤、石油、天然气煤、石油、天然气生物质能生物质能:由生命物质提供的能量由生命物质提供的能量煤气、柴草、煤气、柴草、千百万年前埋在地下的动植物经过漫长千百万年前埋在地下
2、的动植物经过漫长的地质变迁形成的的地质变迁形成的风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能、风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能、核能、酒核能、酒精、汽油、柴油、木炭、焦炭、沼气精、汽油、柴油、木炭、焦炭、沼气质能公式 1905年。爱因斯坦以惊人简洁的公式E=mc2揭示了以质量m为标志的物质与能量E的关系。式中c为光在真空中的速度。 爱因斯坦的质能方程为核能的开发和利用提供了理论支持。 1kg铀全部裂变时释放的能量相当于2500t优质煤完全燃烧释放的能量。原子核能核裂变核裂变链式反应链式反应核电的优点1、不会引起大气污染2、不会产生加重地球温室效应的co23、燃料体积小便于运输和储存4、成本低5、安全性
3、强核电的缺点1、会产生废料，有放射性对人体有害。2、投资成本大造价高3、核能发电厂热效率低，会排放更多的废热，热污染严重4、需要防止核泄漏秦山核电站秦山核电站大亚湾核电站大亚湾核电站核聚变（热核反应）核聚变（热核反应）太阳能热水器太阳能电站太阳能草坪灯太阳灶太阳能风能风能和阳光一样，是取之不尽、用之不竭的天然(再生)能源，全世界的风能蕴含量达一百兆兆瓦(1014 MW)，其中可用来发电的达一千万兆瓦(107 MW)，在燃料日益短缺的今天，风能自然不容忽视。 地热能地热能是来自地球深处的可再生能源。它来源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。潮汐能中国江厦潮汐发电站分类分类(1)按按能否直接从自然
4、界中获得能否直接从自然界中获得:一次能源一次能源:例如例如:化石能源、风能、水能、太阳能、化石能源、风能、水能、太阳能、 地热能、潮汐能、生物地热能、潮汐能、生物质质能、核能能、核能二次能源二次能源:例如例如:酒精酒精,汽油汽油,柴油柴油,木炭木炭,焦炭焦炭,煤气，沼气煤气，沼气, 蒸汽蒸汽,能从自然界中直接获取的能源能从自然界中直接获取的能源无法从自然界中直接获取无法从自然界中直接获取, 必须通过必须通过一次能源直接或间接转化而来的能源一次能源直接或间接转化而来的能源(2)按是否按是否可再生：可再生：可再生能源可再生能源:如如:风能风能,水能水能,太阳能太阳能,地热能地热能,潮汐能潮汐能,生
5、物质能生物质能不可再生能源不可再生能源:如如:化石能源化石能源,核能核能(3)按使用时间的长短、范围、技术的成熟程度按使用时间的长短、范围、技术的成熟程度:短期内可以从自然界得到补充短期内可以从自然界得到补充不可能在短期内从自然界得到补充不可能在短期内从自然界得到补充化石能源,水能, 生物质能生物质能太阳能，核能，风能，地热能,潮汐能常规能源常规能源:新能源新能源:可燃冰可燃冰(CH48H2O)是水和天是水和天然气在高压、低温条件下混然气在高压、低温条件下混合而成的一种固态物质，具合而成的一种固态物质，具有使用方便、燃烧值高、清有使用方便、燃烧值高、清洁无污染等特点，是公认的洁无污染等特点，是
6、公认的地球上尚未开发的最大新型地球上尚未开发的最大新型能源。能源。 1、解决能源问题的主要措施是：A、大力开发新能源B、大量利用太阳能、地热能C、大量利用水能、风能D、采用新技术、新设备，更新落后的技术装备练习：2、下列关于核能的说法正确的是：A、物质是由原子构成的，原子中有原子核，所以利用任何物 质都能得到核能B、到目前为止，人类获得核能有两种途径，即重核裂变和轻 核聚变C、原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的D、自然界只有在人为的条件下才会发生裂变 BA危机：我国的能源消耗状况我国的能源消耗状况 中国能源资源真的丰富吗? 煤炭资源：地质储量约1.44万亿吨，占世界煤炭总储量的13%；石油资源：保有储量为600亿吨，但后备资源不足，而且石油可采储量的增长速度低于老油田的递减速度，储采比呈下降趋势；天然气资源：保有储量为7000亿立方米，但后备资源不足；水力资源：理论储量为6.8亿千瓦，但可开发出量只有3.78亿千瓦，且其中67.8%的水力资源集中分布在西南地区，要开发不易。无疑：我国是世界上能源丰富的国家之一，但我国人口众多，人均能源占有量远低于俄罗斯、美国，只有世界人均能源占有率的1/2。
