01思维导图
02课堂导入
目前，世界能源消耗中90%以上是不可再生能源，不可再生能源到本世纪末，除煤炭外都将开采殆尽，“能源危机”之说绝不是危言耸听！为应对日益逼近的能源危机，世界各国越来越重视能源的开发和节能，并在努力开发包括太阳能和核能在内的新能源。你知哪些是不可再生能源和可再生能源？可以开发利用的新能源有哪些呢？不可再生能源有：____________等，可再生能源____________等，可以开发利用的新能源有：____________等。煤、石油、天然气；风能、水能、太阳能；核能、太阳能、地热能、潮汐能03知识点讲解
一、太阳能——永恒的动力之源太阳能从何而来，会消耗殆尽吗？太阳能量不会耗尽。因为和太阳等量的反物质磁场粒子，以亿公里厚度的空间形式将太阳团团包围，致使太阳被磁场粒子压得不停的做功。做功就不断地将释放完能量的太阳表面物质，重新加工，重新利用，就这样无休止的重新，致使保持能量守恒。至此因为守恒，所以太阳能量不会耗尽。人类直接利用太阳能有三条途径：1.把太阳能转化成内能讲解：光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程，与普通的火力发电一样。太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高。2.通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能讲解：太阳能电池亦称光伏打电池把太阳能直接转换成电能的半导体器件，当太阳光入射时被吸收的光子使PN节的2侧P区和N区产生电子－空穴对，由于扩散而直达空间电荷区，在PN结的强电场作用下而分离，电子移向低电位N区，空穴移向P区，由于电子和空穴的积累，P区和N区间就产生了光生电动势。3.通过光化转换装置把太阳能转化成化学能讲解：光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。其主要包括光反应、暗反应两个阶段，涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤，对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。利用太阳能的三种方式1、通过光热转换，把太阳能转化为内能；2、通过光电转换，把太阳能转化为电能；3、通过光化转换，把太阳能转化为化学能。太阳能的优点和缺点1.太阳能的优点：①十分巨大；②供应时间长久；③分布广阔，获取方便；④安全、清洁、无污染。2.太阳能的缺点：①太分散；②受季节、天气和地理环境影响较大；③能量转换效率低。二、核能——造福人类的神火（一）核能概念：原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做原子核能，简称核能。原子核是可以改变的，而且在有些改变过程中会释放出巨大的能量。（二）释放核能的方式：1.重原子核的裂变（重核裂变）2.轻原子核的聚变（轻核聚变）1.核裂变——链式反应核裂变——较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应，裂变时会释放出巨大的能量。不加控制的核裂变反应——原子弹爆炸核能的和平利用――核电站如果控制链式反应的速度，使核能缓慢的平稳的释放出来，就能和平利用核能了。能缓慢、平稳地释放核能的装置叫核反应堆。核电站工作流程示意图反应堆放出的核能转化为高温蒸汽的内能，再通过汽轮发电机转化为电能。核能→内能→机械能→电能核电的优势与不足核电的优势（1）核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质,因此核能发电不会造成空气污染,不会产生加重地球温室效应的二氧化碳；（2）核能发电所使用的是铀燃料，而全球铀的蕴藏量相当丰富；（3）核燃料能量密度比化石燃料高几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座百万瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送；（4）核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本受国际经济情势影响较小。核聚变——在超高温的条件下，将两种质量较轻的原子核（如氘和氚），聚合成一个较重的原子核的一种核反应，又称热核反应。核聚变的威力更大。温度和压强越高，热核反应进行的速度越快。目前人类还未掌握人工控制核聚变反应速度的方法，因此，还不能和平的利用核聚变。我国和世界各国都在致力于受控热核反应的研究，我国的研究成果已位于世界前列，位于我省合肥市的科学分院研制的“人造小太阳”——托卡马克装置就是成果之一。太阳能是来自于太阳内部的核聚变，也是大自然中自然存在的唯一核聚变。人工核聚变的应用——核爆炸——氢弹年，我国爆炸的第一颗氢弹三、其他新能源你还知道有哪些新能源？1.水能2.风能3.海洋能4.地热能5.氢能6.生物质能7.可燃冰1.水能发电水力发电，研究将水能转换为电能的工程建设和生产运行等技术经济问题的科学技术。水力发电利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能。为实现将水能转换为电能，需要兴建不同类型的水电站。根据《能源发展战略行动计划（——年）》的要求，年，我国水电装机将达3.5亿千瓦。2.风能发电风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，人们感兴趣的是如何利用风来发电。利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。3.海洋能海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐能、波浪能、温差能、盐差能、海流能等形式存在于海洋之中。海洋能的利用是指利用一定的方法、设备把各种海洋能转换成电能或其他可利用形式的能。由于海洋能具有可再生性和不污染环境等优点，因此是一种亟待开发的具有战略意义的新能源。4.地热能5.氢能氢在地球上主要以化合态的形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%，是二次能源。氢能在21世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的能源，氢的制取、储存、运输、应用技术也将成为21世纪备受 )A．天然气B．煤C．氢气D．汽油C天然气、煤、汽油燃烧时都生成大量的二氧化碳，二氧化碳是一种温室气体，能形成温室效应，氢气的燃烧生成物只有水，不会污染环境，并且热值很大，是一种清洁的能源，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。2.中国国有核电巨头中核工业集团年11月27日宣布，中国独立研发的新型核电机组“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组首次并网成功。此前中国使用的核电机组主要通过从欧美引进，未来将加速独立研发核电机组的建设，并将大力推动海外出口。核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。下列说法错误的是（ ）A.目前核电站都是通过聚变反应来利用核能B.核反应堆中发生的链式反应是可以控制的C.原子核分裂或聚合时释放出核能D.核能是一种不可再生的能源AA．目前人类能够控制的核反应是核裂变，核聚变人类还没有能力控制其反应速度，故目前核电站都是通过裂变反应来利用核能，A说法错误，符合题意；B．核反应堆中发生的链式反应人类能够控制反应速度，故是可以控制的，B说法正确，不符合题意；C．核能就是原子核分裂或聚合时释放出来的能量，C说法正确，不符合题意；D．核能一旦使用，短期内不能再次利用，故是一种不可再生能源，D说法正确，不符合题意；故选A。3.人类社会的发展离不开能源，能源革命促进了人类文明的进步。下列关于能源利用的说法中正确的是( )A．人类大量使用太阳能不会导致温室效应B．核能利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站C．开发利用太阳能是解决能源危机的唯一途径D．修筑拦河坝建造水电站利用水能发电，有百利而无一害AA．人类大量使用太阳能不会放出二氧化碳，不会导致温室效应，故A正确；B．核燃料具有放射性，核泄漏会造成放射性的环境污染，危害性很大，可以加强安全措施，更好地使用核能，故B错误；C．现在有若干的新能源，如核能、潮汐能、地热能等都是可以利用的，都是可以缓解能源危机的，故C错误；D．修筑拦河坝建造水电站也会对沿河的水域环境造成影响，给河流通航造成影响等，因此不利影响也是存在的，故D错误。故选A。