（成才之路）高中物理-第10章-第6节能源和可持续发展课件-必修3-3.ppt

1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 选修选修3-3 热力学定律热力学定律第十章第十章第六节能源和可持续发展第六节能源和可持续发展第十章第十章学习目标定位学习目标定位1课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计5课后强化作业课后强化作业6学习目标定位学习目标定位了解什么是能量耗散和品质降低了解什么是能量耗散和品质降低了解能源与人类社会、环境的关系了解能源与人类社会、环境的关系了解几种新能源的发展了解几种新能源的发展课堂情景切入课堂情景切入随着我国经济的不断发展，能源需求持续增

2、长，能源供需随着我国经济的不断发展，能源需求持续增长，能源供需矛盾日益突出，环境污染十分严重。为了实现能源的可持续发矛盾日益突出，环境污染十分严重。为了实现能源的可持续发展，必须开发核电、风电等新能源和可再生能源，另一方面还展，必须开发核电、风电等新能源和可再生能源，另一方面还要要“节流节流”，即调整能源结构，大力实施节能减排措施。，即调整能源结构，大力实施节能减排措施。知识自主梳理知识自主梳理1能量耗散能量耗散系统的内能流散到系统的内能流散到_，没有办法把这些内能，没有办法把这些内能_起来加以利用，这种现象叫做能量耗散。起来加以利用，这种现象叫做能量耗散。2品质降低品质降低能量从高度有用的形

3、式降级为能量从高度有用的形式降级为_的形式叫品质降的形式叫品质降低。能量在利用过程中，总是由高品质的能量最终转化为低。能量在利用过程中，总是由高品质的能量最终转化为_的能量。的能量。能量耗散和品质降低能量耗散和品质降低周围环境中周围环境中收集收集不大可用不大可用低品质低品质1能源能源能源是指能够提供能源是指能够提供_的物质，它是现代社会生的物质，它是现代社会生活的重要物质基础。活的重要物质基础。2常规能源常规能源常规能源是指常规能源是指_的能源，如煤、石油、的能源，如煤、石油、天然气、水力等。天然气、水力等。能源与人类社会发展、环境能源与人类社会发展、环境可利用能量可利用能量已被广泛应用已被广

4、泛应用3能源危机能源危机按目前的消耗量，石油、天然气最多只能维持半个世按目前的消耗量，石油、天然气最多只能维持半个世纪纪，煤炭尚可维持一二百年。，煤炭尚可维持一二百年。4环境污染环境污染能 源 利 用 的 过 程 也 直 接 污 染 着 地 球 环 境，主 要 有能 源 利 用 的 过 程 也 直 接 污 染 着 地 球 环 境，主 要 有_、_、_的破坏等。的破坏等。温室效应温室效应酸雨污染酸雨污染臭氧层臭氧层重点难点突破重点难点突破一、能源概念、分类一、能源概念、分类1概念概念能源是提供可利用能量的物质。能源是提供可利用能量的物质。2能源的分类能源的分类能源分类能源分类方法方法能源分类名称

5、能源分类名称特点特点举例举例按形成或按形成或转换特点转换特点分分一次能源一次能源自然形自然形成，未经成，未经加工加工太阳能、风太阳能、风能、地热能、地热能、核能、能、核能、潮汐能潮汐能二次能源二次能源由一次能由一次能源经加工源经加工转换而成转换而成焦炭、木焦炭、木炭、蒸汽、炭、蒸汽、液化气、酒液化气、酒精、汽油、精、汽油、电能电能能源分类能源分类方法方法能源分类名称能源分类名称特点特点举例举例按利用技按利用技术分术分常规能源常规能源已大规模已大规模正常使用正常使用煤、石油、天煤、石油、天然气、水能然气、水能新能源新能源正在开正在开发，或有发，或有新的利用新的利用方式方式太阳能、核太阳能、核能、

6、地热能、能、地热能、海洋能、沼海洋能、沼气、风能气、风能按可否再按可否再生分生分可再生能源可再生能源可循环使可循环使用、不断用、不断补充补充水能、风能、水能、风能、生物质能、地生物质能、地热能热能不可再生能源不可再生能源短期内无短期内无法转换获法转换获得得煤、石油、天煤、石油、天然气、核燃料然气、核燃料能源分类能源分类方法方法能源分类名称能源分类名称特点特点举例举例按对环境按对环境污染情况污染情况分分清洁能源清洁能源对环境基对环境基本上没有本上没有污染污染太阳能、海太阳能、海洋能、风洋能、风能、水能能、水能污染能源污染能源会严重污会严重污染环境染环境化石燃料化石燃料(煤、石油、煤、石油、天然气

7、天然气)由能量守恒定律知，能量不会减少，但为什么要节约能由能量守恒定律知，能量不会减少，但为什么要节约能源？源？答案：答案：能量耗散虽然不会使能的总量减少，却会导致能能量耗散虽然不会使能的总量减少，却会导致能量品质降低，它实际上将能量从可用的形式降级为不大可用量品质降低，它实际上将能量从可用的形式降级为不大可用的形式。煤、石油、天然气等能源储存着高品质的能量，在的形式。煤、石油、天然气等能源储存着高品质的能量，在利用它们的时候，高品质的能量释放出来并最终转化为低品利用它们的时候，高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能。故能量虽然不会减少但可利用能源会越来越少，质的内能。故能量虽然不会减少

8、但可利用能源会越来越少，所以要节约能源。所以要节约能源。二、能源对环境的影响二、能源对环境的影响1常规能源对环境的影响常规能源对环境的影响石油和煤燃烧产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含石油和煤燃烧产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，产生了量，产生了“温室效应温室效应”，引发了一系列问题，如两极的冰雪，引发了一系列问题，如两极的冰雪融化、海平面上升，海水倒灌、耕地盐碱化融化、海平面上升，海水倒灌、耕地盐碱化这些都是人类这些都是人类过度开发自然所产生的严重问题。过度开发自然所产生的严重问题。2做好环境保护工作做好环境保护工作目前的任务是采用环境能源技术，解决突出的环境污染问目前的任务是采

9、用环境能源技术，解决突出的环境污染问题，例如：城市生活垃圾问题，变垃圾为能源；提高汽车发动题，例如：城市生活垃圾问题，变垃圾为能源；提高汽车发动机效率，解决尾气问题，达到废气机效率，解决尾气问题，达到废气“零零”排放；环境污染的综排放；环境污染的综合治理问题，解决废物、废水、废气等，变废为宝。合治理问题，解决废物、废水、废气等，变废为宝。考点题型设计考点题型设计下列对能量耗散的理解正确的有下列对能量耗散的理解正确的有()A能量耗散说明能量在不断减少能量耗散说明能量在不断减少B能量耗散遵守能量守恒定律能量耗散遵守能量守恒定律C能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失能量耗散说明能量不能凭空产

10、生，但可以凭空消失D能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性向性能量耗散问题能量耗散问题解析：解析：在发生能量转化的宏观过程中，其他形式的能量最在发生能量转化的宏观过程中，其他形式的能量最终会转化为流散到周围环境的内能，无法再回收利用，这种现终会转化为流散到周围环境的内能，无法再回收利用，这种现象叫能量耗散。能量耗散并不违反能量守恒定律，宇宙的能量象叫能量耗散。能量耗散并不违反能量守恒定律，宇宙的能量既没有减少，也没有消失，它只从能量角度反映出自然界的宏既没有减少，也没有消失，它只从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性，故观过程具有方

11、向性，故A、C错。错。答案：答案：BD点评：点评：要理解能量耗散是可利用的能量减少了，自然界的要理解能量耗散是可利用的能量减少了，自然界的总能量并没有变。总能量并没有变。下列哪些现象属于能量的耗散下列哪些现象属于能量的耗散()A利用水流能发电变成电能利用水流能发电变成电能B电能通过灯泡中的电阻丝变为光能电能通过灯泡中的电阻丝变为光能C电池的化学能转变为电能电池的化学能转变为电能D火炉把屋子烤暖火炉把屋子烤暖答案：答案：BD解析：解析：电能转化为光能，化学能转化为内能，最终都变电能转化为光能，化学能转化为内能，最终都变成环境中的内能，无法再加以收集利用，成环境中的内能，无法再加以收集利用，B、D

12、均为能量耗均为能量耗散。散。据据中国环境报中国环境报报道：从一份简单科技攻关报道：从一份简单科技攻关课题研究结果显示，我国酸雨区已占国土面积的课题研究结果显示，我国酸雨区已占国土面积的40%以上，研以上，研究结果还表明，我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高究结果还表明，我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达达15亿多元。为了有效控制酸雨，目前国务院已批准亿多元。为了有效控制酸雨，目前国务院已批准酸雨控酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案制区和二氧化硫污染控制区划分方案等法规。等法规。在英国进行的一项研究结果表明：高烟囱可有效地降低地在英国进行的一项研究结果表明：高烟囱可有效地降低地面

13、面SO2浓度。在浓度。在20世纪的世纪的6070年代的年代的10年间，由发电厂排放年间，由发电厂排放的的SO2增加了增加了35%，但由于建造高烟囱的结果，地面浓度降低，但由于建造高烟囱的结果，地面浓度降低了了30%之多。之多。能源与环境能源与环境(1)请你从全球环境保护的角度，分析这种做法是否可取？请你从全球环境保护的角度，分析这种做法是否可取？说明其理由并举出几种控制酸雨的有效途径。说明其理由并举出几种控制酸雨的有效途径。(2)用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是什么？与传统用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是什么？与传统的煤、石油作燃料相比，哪种物质可以作为新能源？主要优点的煤、石油作燃料

14、相比，哪种物质可以作为新能源？主要优点是什么，缺点又是什么？是什么，缺点又是什么？解析：解析：(1)这种做法不可取。建设高烟囱只能降低地面这种做法不可取。建设高烟囱只能降低地面SO2的浓度，不能从根本上降低大气中的浓度，不能从根本上降低大气中SO2的浓度。控制酸雨的途的浓度。控制酸雨的途径主要有三个：一是对煤、石油等传统能源进行处理，使其燃径主要有三个：一是对煤、石油等传统能源进行处理，使其燃烧过程不产生烧过程不产生SO2；二是对；二是对SO2回收；三是开辟回收；三是开辟“绿色能绿色能源源”，主要是氢能源。，主要是氢能源。(2)传统的燃料主要缺点是：传统的燃料主要缺点是：煤，石油是不易再生的化

15、工煤，石油是不易再生的化工燃料，其资源是有限的；燃料，其资源是有限的；燃烧后产生的燃烧后产生的SO2、NO2等严重污等严重污染大气，进而形成酸雨；染大气，进而形成酸雨；燃烧后产生的燃烧后产生的CO2又会造成温室效又会造成温室效应。与传统的燃料相比，氢可以作为目前最理想的燃料，优应。与传统的燃料相比，氢可以作为目前最理想的燃料，优点：点：H2可以用水作为原料来制取，取之不尽，用之不竭；可以用水作为原料来制取，取之不尽，用之不竭；H2燃烧时放热多，放出的热量约为同质量汽油的燃烧时放热多，放出的热量约为同质量汽油的3倍；倍；氢氢燃料的最大优点是燃烧产物为水，不易污染环境，还可循环使燃料的最大优点是燃

16、烧产物为水，不易污染环境，还可循环使用。用。缺点：氢能源的提取、开发和利用的技术发明成为当务之缺点：氢能源的提取、开发和利用的技术发明成为当务之急。急。下列供热方式最有利于环境保护的是下列供热方式最有利于环境保护的是()A用煤做燃料供热用煤做燃料供热B用石油做燃料供热用石油做燃料供热C用天然气或煤气做燃料供热用天然气或煤气做燃料供热D用太阳能灶供热用太阳能灶供热答案：答案：D解析：解析：煤、石油、天然气等燃料的利用，使人类获得大量煤、石油、天然气等燃料的利用，使人类获得大量的内能。但由于这些燃料中含有杂质以及燃烧不充分，使得废的内能。但由于这些燃料中含有杂质以及燃烧不充分，使得废气中所含粉尘、一氧化碳、二氧化硫等物质污染了大气。而太气中所含粉尘、一氧化碳、二氧化硫等物质污染了大气。而太阳能是一种无污染的能源，应大力推广，答案应选阳能是一种无污染的能源，应大力推广，答案应选D。