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第二十二章
能源与可持续发展
第1节 能源
学习目标
重点
3.常识性了解什么是一次能源、二次能源及其特点。
1.能列举出不同历史时期人类利用的主要能源。
重点
2.结合实例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。
知识讲解
新课引入
随堂练习
拓展延伸
课堂小结
布置作业
4.了解我国和世界的能源状况以及21世纪的能源趋势。
思考与讨论
知识讲解
新课引入
随堂练习
拓展延伸
课堂小结
布置作业
1.你还记得我们学习过哪些能量形式？
2.在用煤炉烧水的过程中，水壶里的水温度会 ， 能会 。
升高
内
你觉得，加热水所需要的能量是由谁提供的？
煤通过燃烧释放热量，
为水提供能量
由燃料煤来提供。
如何提供？
增大
机械能、内能、电能……
思考与讨论
知识讲解
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随堂练习
拓展延伸
课堂小结
布置作业
3.用酒精灯加热试管中的水，水沸腾会产生大量的 ，最终将橡皮塞推出试管口。
水蒸气
（1）在这一过程中能量是如何转移和转化的？
酒精燃烧释放热量
水内能↑温度↑产生越来越多的水蒸气，对橡胶塞的压力↑
水蒸气将塞子推出试管口
（化学能→内能）
热传递
（内能→机械能）
（2）这一过程中，水/水蒸气增加的内能以及最后转化到活塞上的机械能，这些能量最初源自哪里？
这些能量最初源自酒精，由酒精提供。
思考与讨论
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随堂练习
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课堂小结
布置作业
4.水电站通过提高上游的水位来增加水的势能。高水位的水向下流 ，冲击叶轮，使水轮机转动，水轮机又带动发电机转动。
水电站原理图
（1）你觉得水轮机和发电机的作用是什么？
水轮机：将水能转化为机械能
发电机：将机械能转化为电能
（2）水轮机的机械能以及发电机产生的电能源自哪里？
这些能量源自水能，由水能提供。
知识讲解
随堂练习
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课堂小结
布置作业
蜂窝煤
酒精
水能
在这些例子中，提供能量的煤、酒精、水能就是我们所说的能源。
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课堂小结
布置作业
生产和生活中利用的这些能量，是通过不同的能源提供的。
金属的冶炼、机器的运转、汽车和火车等交通工具的行驶都需要能量，生活中烧饭、取暖、照明等也需要能量。
炒菜、做饭
冶炼金属
汽车等交通工具的行驶
能源，就是自然界中能为人类提供能量的物质资源。
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布置作业
“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量。”
——《大英百科全书》
“在各种生产活动中，我们利用热能、机械能、光能、电能等来作功，可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体，称为能源。”
——《日本大百科全书》
“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。”
——我国的《能源百科全书》
人类利用能源的历程
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钻木取火——人类最早的“技术革命”
蒸汽机的利用——人类进入工业化社会
电能的利用——人类进入现代文明社会的标志
钻木取火是从利用自然火到利用人工火的转变，结束了远古人类茹毛饮血的时代，开启了以柴薪作为主要能源的时代。相对于当时的人口和当时的生产力，柴薪是一种数量巨大、能够方便获取的能源。
人类以柴薪为主要能源的时代，持续了近一万年。现在，柴薪仍是某些地区的重要生活能源。
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布置作业
人类利用能源的历程
钻木取火——人类最早的“技术革命”
蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑。人类从此逐步以机械动力代替人力和畜力。
我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。蒸汽机的利用使人类的主要能源由柴薪逐渐转变为化石能源。
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人类利用能源的历程
蒸汽机的利用——人类进入工业化社会
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布置作业
通过对电和磁的研究，物理学家们发现了电能，推动了人类社会进入电气时代。
电能不能从自然界直接获取，它通常是由其他形式的能转化而来的（比如火力、水力发电），最终还要转化为光能、内能、动能等其他形式的能，才能为人类所用。
电能的利用为人类带来了一个光明、灿烂的新世界。
人类利用能源的历程
电能的利用——人类进入现代文明社会的标志
1.像化石能源这样可以直接从自然界获得的能源，我们称为一次能源。
风能、水能、太阳能、地热能以及核能等均属于一次能源。
2.由于电能无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到，所以称电能这样的能源为二次能源。
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人类利用能源的历程
水力发电
风力发电
火力发电
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人类利用能源的历程
提出问题：
既然电能无法从自然界直接获取，那为什么很多地方要使用电能，而不直接使用一次能源呢？
这是因为电能便于输送和转化。现代社会离不开的各种各样的用电器，是将电能转化为其他各种形式能量的转化器。
煤、石油、天然气是当今世界一次能源的三大支柱。
你知道吗？
21世纪的能源趋势
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两个多世纪以来，人类能源消耗急剧增长
如果把全世界的能源消耗量折合成热值为2.93×107 J/kg的标准煤来计算，1950年为26亿吨，1987年为110多亿吨，2003年接近140亿吨，2007年达到160亿吨。
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布置作业
煤炭70.4%
石油19.7%
水电5.9%
天然气3.3%
核能0.7%
煤炭28.6%
石油35.6%
水电6.4%
天然气23.8%
核能5.6%
中国
世界
1.你觉得世界与我国目前能耗结构比是否合理？
2.我国的人均能源资源拥有量处于世界较低的水平。其中，煤炭和水力资源人均拥有量相当于世界平均水平的50%，石油、天然气仅为世界平均水平的十五分之一左右。你对此有何感悟？
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布置作业
21世纪的能源趋势
核能发电
在物理学的发展过程中，随着对机械能认识的不断深入，风能和水能逐渐得到了较为广泛的应用。而随着科学家对物质结构研究的不断深入，20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆，拉开了以核能为代表的新能源的利用的序幕。
能做功的物体只能说明它具有能量，而不是能源，所以A错误；一个具有能量的物体本身不能称为能源，能源应该是提供能量的，所以B错误；能提供能量的物质资源都可以叫做能源，这种说法符合能源的概念，C正确；内燃机的发电机只是将能量进行转化的机器，本身不是能源，所以D错误。
解析
题1．关于能源的概念，下列叙述中正确的是（　　）
A．能做功的物体叫做能源
B．具有动能或势能的物体叫做能源
C．能提供能量的物质资源都可以叫做能源
D．内燃机和发电机都是能源
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布置作业
C
能源是提供能量的物质资源，汽油机只是把汽油燃烧释放的内能转化为机械能的机器，它不属于能源。故选B。
解析
题2.下列选项不属于能源的是（　　）
A．流动的水
B．汽油机
C．石油
D．地下热水
B
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课堂小结
布置作业
天然气是可以直接从自然界获得的能源，是一次能源；天然气也是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的能源，故也是化石能源。
解析
题3.目前许多城市的居民以天然气为燃料．关于天然气，下列说法正确的是 (　　)
A．是一次能源，不是化石能源
B．是一次能源，是化石能源
C．是二次能源，不是化石能源
D．是二次能源，是化石能源
B
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布置作业
已探测的数据表明，目前作为人类主要能源煤和石油这些化石能源储量并不丰富，而且化石能源开发利用后不能再生，所以开发例如太阳能、核能等新能源、更好地利用已知能源，非常重要。
解析
题4.关于能源及能源的利用，下列说法不正确的是 (　　)
A．由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要
B．目前人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气
C．钻木取火技术开启了人类以柴薪为主要能源的时代
D．人类的生存离不开能源，社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的，我们要珍惜能源
A
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布置作业
什么是石油危机
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布置作业
什么是能源
21世纪的能源趋势
人类利用能源的历程
能源
课堂小结
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布置作业
作业：
月 日
布置作业
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