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第1节 能源
第二十二章 能源与可持续发展
学习目标
1.了解什么是能源，能源的不同分类。2.知道什么是一次能源和二次能源。
3.了解21世纪的能源趋势。
1.人类利用能源的历程： 是人类最早的“技术革命”； 的利用使人类进入工业化社会；科学家发明了可以控制核能释放的装置—— ，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。
钻木取火
蒸汽机
核反应堆
2.能源的类型：根据是否直接获得，分为 ____能源和 能源；根据能不能在短期内从自然界得到补充，分为 能源和_______ 能源。
3. 21世纪的能源趋势：由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续 。
一次
二次
可再生
不可再生
增长
三峡水电站是世界上最大的水力发电站，它通过提高上游的水位增加水的势能，高水位的水向下流，使水轮机转动并带动发电机发电，从而向人们提供电能。
　　我们的生活中都用到哪些能源呢？
人类利用能源的历程
知识点一
　　钻木取火的出现，使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。开启了人类以柴薪为主要能源的时代。
　　柴薪主要通过砍伐森林获得，大面积的砍伐森林严重破坏地球的生态平衡。同时由于燃烧柴薪获取能量的效率较低，人类仍需要开发其他的能源。
　　蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能。实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代，人类的主要能源从柴薪转向热值更高的煤。
　　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。
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。
风能
水能
太阳能
地热能
核能
电能不属于一次能源，它通常是由其他形式的能转化而来的，最终还要转化为光能、内能、动能等其他形式的能，才能为人类所利用。
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。
火力发电
化石能源是当今世界的主要能源
柴油
汽油
化石能源
核能
太阳能
可再生资源
一次能源
能源分类
二次能源
煤
石油
天然气
地热能
水能
风能
电能
一次能源：可以从自然界直接获取的能源。如煤、石油、水能等；
二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源。如电能等。
21世纪的能源趋势
知识点二
　　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。
化石能源是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源，所以总有使用殆尽的一天。
　　在开采化石能源的过程中因意外而对环境的破坏也十分严重。所以开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围的重要课题。
　　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利用的序幕。
核反应堆外围包裹着厚厚的混凝土罩以吸收辐射
水在核反应堆中心循环流动，吸收在核反应中产生的热量，并将这部分内能传递给蒸汽发生器内的水
吸收了热量的水汽化变成蒸汽
蒸汽推动发电机运转，将蒸汽的机械能转化为电能
核能发电的原理
不造成空气污染
不排放CO2
消耗核能源少
发电成本低
产生放射性废料
排热量大
建厂成本大
核泄漏污染大
核能发电的利弊
课 外 连 接
阅读课本169页“科学 · 技术 · 社会”了解石油危机和能源科学。
知识点1 人类利用能源的历程
1.下列各实例中，不属于能源的是( )
A.长江水 B.柴油机
C.液化气 D.地下热水
解析：长江水不断流动具有动能和势能，能够推动水轮机来发电，所以是能源；液化气燃烧能释放大量热能，可供暖做饭；地下热水有一定温度，具有一定的内能；而柴油机是能量转化装置，本身没有能量，因此它不是能源。
B
2.到了19世纪，由于以法拉第和麦克斯韦为代表的一批科学家在电和磁方面的重大突破，人们成功制造了各种电器设备，人类社会由 时代进入了_____时代。
解析：法拉第在奥斯特的启发下，研究了磁场与电流的关系，最终通过十年的努力终于发现了电磁感应现象，人们成功制造了各种电器设备，为人类社会由蒸汽时代进入了电气时代奠定了基础。
蒸汽
电气
3.有的能源可直接从自然界获取，该类能源叫一次能源；有的不能直接从自然界获取，此类能源叫二次能源。下列属于二次能源的是( )
A.煤 B.石油
C.天然气 D.电能
D
解析：可以从自然界直接获取的能源叫一次能源；不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源。
知识点2 21世纪的能源趋势
1.普通白炽灯正常工作时消耗的电能有90%因发热而
损失，而新型的LED灯（发光二极管）发光时几乎不发热，从而减少了电能的损失，成为科技创新的重要领域之一。下面有关普通白炽灯和LED灯工作过程的比较，说法不正确的是（ ）
A.普通白炽灯正常工作时消耗的电能转化为光能和热能
B.LED灯的发光原理是电能直接转化为光能
C.普通白炽灯正常工作时消耗的电能主要转化为光能
D.LED灯提高了电能转化为光能的效率，有利于节约能源
C
解析：白炽灯是将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源。大部分白炽灯会把消耗能量中的90%转化成无用的热能，只有少于10%的能量会成为光。所以普通白炽灯正常工作时消耗的电能主要转化为热能。而新型的LED灯（发光二极管）发光时几乎不发热，将电能直接转化为光能，提高了电能转化为光能的效率，有利于节约能源。所以只有C的说法不正确。
　　1．人们的生产和生活中利用能源提供能量。
　　2．人类历史上利用的能源逐步从太阳、柴薪等转变成煤、石油、天然气等化石能源。
拓展延伸
我们在节约能源的同时，还应开发和利用新的能源。作为未来的理想能源应满足一定的条件。下列不符合理想能源必要条件的是（ ）
A.必须足够丰富，可以保证长期使用
B.必须足够便宜，可以保证多数人用得起
C.必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境
D.必须足够昂贵，可以保证节约使用
D
解析：未来的理想能源必须满足以下四个条件：
第一，必须足够丰富，可以保证开发利用工作之便；
第二，必须足够低廉，保证多数人用得起；
第三，相关技术必须成熟，可以保证安全使用；
第四，必须足够清洁，可以保证不会严重影响环境。
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
一次能源
二次能源
化石能源
（见教材P169 ）
1.以下列出了各种形式的能源：柴薪、煤、石油、天然气，风能、水能、电能、 太阳能、地热能在这些能源中哪些是化石能源？哪些是一次能源？哪些是二次能源？请填在以下表格中。
柴薪、煤、石油、天然气，风能、水能、太阳能、地热能
电能
煤、石油、天然气
2.蒸汽机的发明对人类利用能源有什么意义？电能的广泛使用对人类利用能源有什么意义？
解答：蒸汽机的发明是人类的第二次能源革命，人类从以柴薪作为主要能源的时代，进入以化石能源为主要能源的时代，人类从此以机械动力大规模代替人力和畜力。电能的广泛使用，标志着人类进入电气化时代，电能作为一种二次能源，便于从多种途径获得(如水力发电、火力发电、核能发电、太阳能发电及其他各种新能源发电等),同时又便于转换为其他能量形式以满足社会生产和生活的种种需要(如电动力、电热、电化学能、电光源等)。与其他能源相比，电能在生产、传送、使用中更易于调控。这一系列优点，使电能成为最理想的二次能源，格外受到人们关注。
3.根据你的了解，说出你家庭近几十年能源使用的变化。要求说明能源形式的变迁情况和人均能源消耗数量的变化请况。
解答：（给出一例调查仅供参考）
八十年代能源以柴薪为主，九十年代能源以煤炭为主，现在能源以电能和天然气为主。现在人均消耗能源的数量是八十年代的3倍左右。

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