第六节能源和可持续发展学案课件-新人教版选修3-3

※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※了解几种新能源的发展•燃烧过程中燃烧的化学能要释放出来．这些化学能最终将转化为什么能？•1．分散在环境中的内能不管数量多么巨大，它也不过能使地球、大气稍稍变暖一点，却再也不能驱动机器做功了．这样的转化过程叫做．•2．常规能源煤、石油、天然气等能源储存着高品质的能量，被利用时释放出来并最终转化为的内能，能量虽然不会减少，但高品质的能源会减少，所以要．能量耗散低品质节约能源•3．能源的利用过程实际上是的过程，利用常规能源不可避免地带来环境污染与破坏．如温室效应、酸雨、化学烟雾等带来的恶性影响．•4．当前，最具开发前景的新能源是．能量转化太阳能•系统的内能流散到周围环境中，没有办法把这些内能收集起来加以利用，这种现象叫做能量耗散．•能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式叫品质降低．能量在利用过程中，总是由高品质的能量最终转化为低品质的能量.•(1)概念：能源是提供可利用能量的物质．•(2)能源的分类能源分类方法能源分类名称特点举例按形成或转换特点分一次能源自然形成，未经加工太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能二次能源由一次能源经加工转换而成焦炭、木炭、蒸汽、液化气、酒精、汽油、电能按利用技术分常规能源已大规模正常使用煤、石油、天然气、水能新能源正在开发，或有新的利用方式太阳能、核能、地热能、海洋能、沼气、风能能源分类方法能源分类名称特点举例按可否再生分可再生能源可循环使用、不断补充水能、风能、生物质能、地热能不可再生能源短期内无法转换获得煤、石油、天然气、核燃料按对环境污染情况分清洁能源对环境基本上没有污染太阳能、海洋能、风能、水能污染能源会严重污染环境化石燃料(煤、石油、天然气)•特别提醒：•大量能量的使用不会使能的总量减少，却会导致能量品质的降低，将能量从高度有用的形式降为不大可用的形式，所以要节约能源．•由能量守恒定律知，能量不会减少，但为什么要节约能源？•答案：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质的内能．故能量虽然不会减少但可利用能源会越来越少，所以要节约能源.•(1)能源是指能够提供可利用能量的物质，它是现代社会生活的重要物质基础．•(2)常规能源是指已被广泛应用的能源，如煤、石油、天然气、水力等．•(3)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纪，煤炭尚可维持一二百年．•(4)环境污染：能源利用的过程也直接污染着地球环境，主要有温室效应、酸雨污染、臭氧层的破坏等．•“温室效应”是怎样形成的，有什么危害？•答案：“温室效应”的产生是由于石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量．它的危害是使地面气温上升、两极冰雪融化、海平面上升淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等．•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•B．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•D．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•解析：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观过程具有方向性，故A、C错．•答案：BD•点评：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．•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•B．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•D．火炉把屋子烤暖•答案：BD•解析：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，B、D均为能量耗散.•太阳能是人类最基本的能源，它无污染、无费用，这种能源的使用期和太阳本身寿命一样长，当太阳光照射地面时，1m2地面上在1s内平均得到的太阳辐射能约为1.0×103J.太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，目前已经逐渐地出现在我们的生活中．•晓阳在网上下载了某型号太阳能热水器的宣传广告：•(1)晓阳家每天大约需要100kg热水，用这种热水器将这些水从25℃加热到45℃需要多长时间？•(2)与效率为80%的电热水器相比，晓阳家每天可节约多少电能？•答案：(1)3.9h(2)2.9kW·h解析：(1)设T为光照时间，k＝1.0×103J/(s·m2)，Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103×100×20J＝8.4×106J太阳能热水器传给水的热量Q放＝kSTη因为Q吸＝Q放，所以T＝Q放kSη＝8.4×1061.0×103×1.5×40%s＝1.4×104s≈3.9h(2)由Q电＝Wη1得W＝Q电η＝8.4×1060.8J＝1.05×107J≈2.9kW·h•据《中国环境报》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40%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达15亿多元．为了有效控制酸雨，目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》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面SO2浓度．在20世纪的60～70年代的10年间，由发电厂排放的SO2增加了35%，但由于建造高烟囱的结果，地面浓度降低了30%之多．•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．•答案：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SO2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，使其燃烧过程不产生SO2；二是对SO2回收；三是开辟“绿色能源”，主要是氢能源．