5.1 认识能源(第2课时)(课件 18张PPT+视频素材)

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5.1 认识能源(第2课时)(课件 18张PPT+视频素材)

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(共18张PPT)
第1节 认识能源
浙教版 九年级上
第2课时
新知导入
在自然界中可以循环再生, 不断地得到补充的能源, 如太阳能、水能、风能、潮汐能、生物质能等。
人们的生产和生活中用到的能源有化石能源(煤、石油、天然气)、太阳能、水能、风能、核能、潮汐能、地热能和生物质能等。
根据能源获取方式的不同,人们把能源分为一次能源与二次能源。
一次能源
化石能源、太阳能、风能、地热能、核能和潮汐能等可以直接从自然界获取的能源
二次能源
我们利用的电能,无法从自然界直接获取,而是通
过消耗一次能源才能得到的能源
根据能源能否循环使用,人们把能源分为不可再生能源与可再生能源。
不可再生能源
可再生能源
在自然界中蕴藏量有限,消耗后在短期内无法补充,会逐渐枯竭的能源 ,如化石能源、核能等。
新知讲解
可再生能源
随着人类社会的不断发展,人们对能源的需求量也在不断增加。因此,世界各国高度重视寻找替代不可再生能源的新能源。
当今世界正从以化石能源为主的常规能源时期,向以核能及可再生能源(太阳能、风能、水能、生物质能)为主的新能源时期发展。
太阳能 是我们所使用的大部分能的源泉。在太阳向外辐射的能中,只有约二十二亿分之一传递到地球。即使这样,地球上每年获得的太阳能仍然是十分巨大的。太阳每秒钟辐射到地球上的能大约相当于6×106 t标准煤燃烧释放出的能。地球自形成以来就受到太阳的照射,在漫长的演化过程中所积累的太阳能是我们今天所用大部分能的源泉。我们开采化石能源来获取能,实际上就是在开采千百万年前地球所接收的太阳能。
人类对太阳能的利用有着悠久的历史,很早以前就知道利用太阳能取暖、晒衣物、发展农业。随着科学技术发展,人类找到了更多利用太阳能的方法和途径。例如,人们利用太阳能热水器加热水,利用光伏电池将太阳能转化成电能驱动交通工具等。
水能
水力发电是利用河流、湖泊等高处的水往低处流动时,将水的重力势能转化成水轮机的动能,再推动发电机产生电能。水能是最传统的可再生的清洁能源。为了有效利用天然水能,需要人工修筑大坝、引水管涵等,因此工程投资大、建设周期长,但水力发电效率高,成本低。
风能
风能是一种天然的可再生能源。空气流动形成风,风速越大,风能就越大。风力发电就是利用风力推动叶轮转动,然后叶轮带动发电机转动产生电能。风力发电场一般会安装多台大型风力发电机,并根据地形和主风力方向排列,共同向电网供电。风力发电无污染,很少占用土地资源,是一种比较廉价的发电方式。
潮汐能
海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能。在涨潮的过程中,汹涌而来的海水具有很大的动能,而随着海水水位的升高,就把海水的巨大动能转化为势能;在落潮的过程中,海水奔腾而去,水位逐渐降低,势能又转化为动能。潮汐发电就是利用海湾、河口等有利地形,建筑水坝,形成水库,大量蓄积海水,并利用安装在大坝中的水轮发电机进行发电。
生物质能
由生物体产生的能称为生物质能。生物质能是以化学能的形式储存在生物体中的太阳能,它来源于绿色植物的光合作用。地球上的植物进行光合作用所消耗的能,占太阳照射到地球总辐射能的0.2%。生物质能主要来自柴薪、人畜粪便、城市生活垃圾、绿色植物等。人们通过生物质能热分解技术,可以制取人造石油、生物炭和可燃气体,使生物质能得到充分利用。
能源与社会发展
思考:在开发可再生能源的过程中,对环境有没有伤害呢?
探索活动:
1.搜寻有关可再生能源的网站,选取其中一种你感兴趣的能源,了解该能源的特点与目前的发展情况,并尝试整理出其优缺点。
我想了解的能源 太阳能(以光伏发电为代表)
此能源使用的特点 1.资源无限,普遍存在;
2.清洁环保:发电过程不产生温室气体和污染物,是实现碳中和目标的关键能源;
3.间歇性与随机性:发电量受昼夜、季节、天气(阴雨云层)影响,具有不稳定的特点;
4.能量密度低:标准条件下辐射强度约1000W/m2,这意味着大规模发电需要占用较大面积的土地或屋顶
此能源使用的优点 1.运行成本低,维护简单:无需燃料,没有运动部件,适合无人值守,使用寿命长;
2.部署灵活,建设周期短:即可建设占地广的大型地面电站,也可安装在居民屋顶、工业厂房顶等,实现“就近供电”,避免长距离输电损失
此能源使用的缺点 1.初始投资高:光伏组件、逆变器、储能设备等前期投入成本依然较高;
2.对土地和环境有需求:大型电站需占用大量土地;
3.设备废弃后的处理问题:光伏组件设计寿命约30年,未来将产生大量废弃面板,若回收处理不当,可能造成新的环境压力
2.搜寻目前我国适合使用此能源的地方在哪里,并说明理由。
3.尝试就“能源的发展与人类生活”展开讨论,写出你的观点。
适合使用此能源的地方 我国西北地区的沙漠戈壁、荒漠地带
该地方的环境条件 1.太阳能资源极其丰富
2.土地资源广阔且廉价:有大面积人口稀少的沙化土地,为建设超大规模的集中式光伏电站提供了充足空间
对该地方是否有不好的影响 大规模的基地建设可能会对局部生态环境造成一定扰动,如破坏地表、影响野生动物迁徙等。但只要科学规划,这些影响可以被降到最低
人类掌握了取火的技术,用火取暖、照明、烹饪食物等,生活方式才发生了改变。火的使用是人类在能源使用上迈出的重要一步。
人类对能源的利用大致经历了柴薪时期、化石能源时期、多能源结构时期。
自工业革命以来,煤和石油成为人类的主要能源,人们对能源的需求
迅速增长,能源利用的方式也在不断地发生变化。
目前人们积极开发太阳能、风能、核能等新能源技术,人类对能源的利用正从化石能源时期走向多能源结构时期。
18世纪末蒸汽机的发明和改进,使人类开始了对化石能源的大规模利用,人类文明进入了新纪元。
19世纪末20世纪初,内燃机、发电机的发展,
强有力地推动了机械化与电气化进程。
20世纪50年代,世界石油和天然气的消耗量超过了煤炭。
能源技术的每一次突破,都带来了人类生产方式和生活方式的改变,促进了社会的进步。
化石能源是有限的,使用过程中会产生各种污染。煤炭和石油等化石燃料燃烧产生二氧化碳气体,改变了大气的成分,加剧了气候的变化;化石燃料中的硫燃烧,生成二氧化硫等物质,使雨水的pH降低,形成酸雨,腐蚀建筑物、酸化土壤;化石燃料燃烧产生的氮氧化物和碳氢化合物,在大气中受到紫外线照射后产生光化学烟雾,燃烧产生的浮尘也危害着人的健康。
能源的使用推动着人类社会不断向前发展。但是,对常规能源的过度开发和利用,也不可避免地给人类生存环境造成了严重影响。能源的短缺、过度使用化石能源带来的环境恶化,已经成为影响人类社会可持续发展的重大问题。为保障人类不断增长的能源需求,需要改变现有能源利用的不合理结构和能源利用方式,大力提倡节能增效,探究能源利用的新途径,转变能源的供需模式,开发出满足人类可持续发展需求的能源,最终实现人类与自然、环境的和谐发展。
课堂小结
认识能源(二)
可再生能源
特点:污染小、能量大
太阳能的利用:光热转换(太阳能热水器)太阳能——内能
光电转换(光伏电池):太阳能——电能
水能(水力发电)、风能(风力发电)、潮汐能(潮汐发电)、生物质能
能源与社会发展
能源利用的历程
化石能源的利用(利用现状、面临问题、应对措施)
课堂练习
1. 下列能源:水能、风能、核能、化石能源,其中哪些能源来自太阳能?
来自太阳能的能源有:①水能、②风能、④化石能源。
2. 海洋能是一种新型的清洁能源,主要包括潮汐能、波浪能、海水温差能、盐差能、海流能。请阐述潮汐能的特征和开发。
潮汐能特征包括:具有明显的周期性(每天两次涨落),可预测性强;能量密度相对较低,但总储量巨大;清洁无污染,属于可再生能源。开发潮汐能通常通过建设潮汐电站实现,即在海湾或河口修建拦潮坝,利用涨潮和落潮形成的水位差驱动水轮发电机组发电。此外,还有利用潮汐流直接推动水轮机的方式。目前,潮汐能开发面临成本较高、对生态环境有一定影响等挑战。
3.我国“液态阳光”技术以二氧化碳和氢气为原料,在催化剂作用下合成液体燃料甲醇(CH3OH),生产过程如图所示。
(1)生产过程中利用的可再生能源是______________ (写一种)。
(2)请写出电解装置中的化学方程式____________________ 。
(3)在合成和使用甲醇的过程中,可循环利用的物质是___________ 。
太阳能(合理即可)
水和二氧化碳
谢谢
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