资源简介

(共23张PPT)
九年级物理全册 人教版（2024新版）
第二十二章——能源与可持续发展
第1节 能源利用的现状和面临的挑战
第1节 能源利用的现状和面临的挑战
了解人类利用能源的历程；（重点）
1
了解21世纪的能源趋势和面临的挑战；（难点）
3
学 习 目 标
了解一次能源、二次能源及其特点；（重点）
2
情 景 导 入
生活生产中各方面都需要能量，这些能量是通过不同的能源提供的.各种能源的利用，极大促进了人类文明的发展.
在前面的学习中，我们已经认识了各种形式的能量。生产和生活中利用的这些能量，是通过哪些能源提供的？
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知识点一. 人类利用能源的历程
新知探究
自从原始人发现使用火的方法以后，能源就成为人类文明发展的重要物质基础.钻木取火在人类利用能量的历史上非常重要.从利用自然火到利用人工火的转变，结束了远古人类的茹毛饮血，开启了以柴薪作为主要能源的时代.这个时代持续了近一万年.现在，柴薪仍是某些地区的生活能源.
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源的新里程碑.人类从此逐步以机械动力代替人力和畜力，主要能源由柴薪转向煤，人类进入工业化社会.
蒸汽机的利用——人类进入工业化社会
我们今天大规模使用的煤、石油和天然气，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.
化石能源等不能在短期内从自然界得到补充，所以这类能源叫作不可再生能源.
煤
石油
天然气
水能和风能等能源可以在短期内从自然界得到补充，叫作可再生能源.可再生能源与不可再生能源都是可以直接从自然界获得的能源，我们称这样的能源为一次能源.
风能
太阳能
地热能
水能
电能是我们经常使用的能源.它通常是由其他能源转化而来的，最终还要转化为光能、内能、动能等其他形式的能量，为人类所用.
因为电能便于输送和转化.
为什么很多地方要使用电能，而不直接使用一次能源呢？
思考
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.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.
知识点二. 能源利用面临的挑战
新知探究
想 想 议 议
我们已经知道能量是守恒的，为什么还要节约能源呢？
汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，这些消耗的能量不能再自动地用来驱动汽车.同样，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反.如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量，例如电冰箱就需要消耗电能.实际上，涉及热现象的能量转化和转移过程是有方向性、不可逆的.
人们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的.有些能量可以利用，有些则不能.因此，能源的利用是有条件的，我们所能利用的能源是有限的.化石能源是当今世界的主要能源，比如大多数汽车、飞机、轮船等交通工具都离不开它.
由于世界人口的增加和经济的不断发展，能源的消耗量持续增长.特别是近几十年来，能源消耗量的增长速度明显加快.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，2007年达到160亿吨，2022年达到205亿吨.如果长期大规模开采，化石能源最终将会消耗殆尽.
在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响.例如，由于现代生活中化石能源的广泛使用，燃料的燃烧产生了大量的二氧化碳，加剧了地球的温室效应.
此外，煤、石油、天然气等燃料往往含有杂质，致使燃烧生成的气体中含有二氧化硫等有害物质.燃料的不完全燃烧还会产生粉尘和一氧化碳，对和环境造成危害.开发新能源、更好地利用已知能源，是全球范围内的重要课题.
煤
石油
天然气
科学·技术·社会·环境
我国火力发电的燃料主要是煤.煤发电的原理是：用煤燃烧产生的热量加热水，使之变成高温高压的水蒸气，然后推动汽轮发电机组发电.在现代化的发电厂中，会对水蒸气进行二次加热，使它继续推动发电机发电，提高发电效率.
为了降低污染，煤在燃烧前会经过洗
选来去除杂质，在充分燃烧后，发电厂会
对排出的烟气进行脱硫、脱硝、除尘等净
化处理，减少二氧化硫等污染物的排放.
燃煤发电的清洁技术
此外，碳捕集技术正在快速发展.碳捕集技术能够将烟气中的二氧化碳大规模收集起来，制成纯度为99.5%的工业级合格液态二氧化碳产品，对实现“碳达峰碳中和”目标具有重要意义.2021年1月，我国建成了燃煤电厂每年15万吨燃烧后二氧化碳捕集示范工程.另一个年产150万吨的燃煤电厂燃烧后二氧化碳捕集项目也正在加紧建设.
能源利用的
现状和面临
的挑战
人类利用
能源的历程
________：可以直接从自然界获得的能源.
________：无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次
能源才能得到的能源.
一次能源
二次能源
目前人类的主要能源为____能源.
能源利用
面临的挑战
化石
解决能源危机的主要出路：
一是提高能源的______，
二是开发和利用______.
利用率
新能源
课 堂 总 结
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.
一次能源
二次能源
化石能源
地热能
电能
柴薪
太阳能
水能
风能
天然气
石油
煤
煤
天然气
石油
随 堂 练 习
2. 能源是人类文明进步的基础和动力.关于能源，下列说法正确的是 ( )
A. 太阳能属于可再生能源
B. 石油取之不尽用之不竭
C. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
D. 风力发电的效率可以达到100%
A
下 课
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