2018-2019学年九年级物理下册 第二十章 能源与能量守恒定律 20.2 开发新能源教学课件 （

教学课件物理九年级下册粤教沪科版第二十章能源与能量守恒定律20.2开发新能源面对日趋严重的能源危机，我们既要_____________，又要_____________。树立节能观开发新能源能源危机日趋严重，怎么办？哪些新能源具有广阔的前景？太阳距地球1.5亿千米，直径大约是地球的110倍，体积是地球的130万倍，质量是地球的33万倍，核心温度高达1500万摄氏度。太阳能——永恒的动力之源太阳深处的极高温度是1500万℃，极高压力约2×1016Pa，到地面的太阳辐射功率达1.7×1014kW。看了数据再请同学们计算一下：太阳每小时辐射到地球的总能量有多少？W=Pt=1.7×1017W×3600s=6.12×1020J1.太阳能的优点：①太阳能十分巨大。地球每小时从太阳获得的太阳能量有6.12×1020焦，这比目前全世界在一年内能源生产的总量还多，可见太阳能有多么巨大．那么太阳能会不会用完呢？根据科学家推算，太阳像现在这样不停地向外辐射能量，还可以维持50亿年以上，对于人类来说，太阳能可以说是一种取之不尽，用之不竭的永久性能源。②太阳能供应时间长久。我们到哪里去获取太阳能？怎样获取呢？（只要太阳能照到的地方，就有太阳能，不用专门去寻找；只要用东西接收就行了，不需要挖掘开采）③太阳能分布广阔，获取方便。2.广泛利用太阳能的困难①太阳能虽然十分巨大，但它太分散②太阳能不稳定③目前太阳能转换器的效率不高①被植物、微生物吸收3.吸收和利用太阳能的途径②使大气、水分升腾循环③直接利用④被海洋吸收直接利用太阳能的方式主要有两种。用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质。实现了把太阳能转化为内能。1．光热转化太阳能电池可以将太阳能转变为电能；在航空、航天、交通、通信等领域中有较为广泛的应用。2．光电转化1.核能——原子核发生改变所产生的能量获得核能有两种途径①裂变——质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放能量的过程②聚变——是使两个质量较小的原子核结合成较大的新核，并释放能量的过程1938年，科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生了裂变。1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。外界中子停止轰击，裂变也就停止了。怎样才能让裂变继续下去呢？1．发生裂变的条件核裂变那么，地球上的能源是否是无尽的呢？将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？2．链式反应用中子轰击铀235原子核，铀核在分裂时，会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。目前，全世界已经建成了几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的1/5。3．核电站利用核能发电链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变。释放出极大的能量。在人类实现可控核裂变大约三年后，即1945年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。氘氚氦核中子氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，能释放大量核能。这一过程就是聚变。核聚变能量聚变聚变又叫热核反应一个氘核由一个质子和一个中子组成，一个氚核由一个质子和二个中子组成，它们发生聚变反应结合成由二个质子和二个中子组成的氦核时，要放出一个中子，并释放出核能。一定质量的氘核和氚核聚变时放出的能量要比等量的铀核裂变时放出的能量大几倍。聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生，因此聚变又叫热核反应。自然界中的热核反应自然界中，太阳内部的温度高达摄氏1千万度以上，在那里就进行着大规模的聚变反应。太阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的核能转化而来的。可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量。比较裂变聚变定义条件释放核能的大小是否可控应用核裂变和核聚变的区别较大原子核分裂为较小原子核的过程质量小的原子核结合成较大原子核的过程中子轰击较大原子核超高温巨大更加巨大裂变的链式反应可控聚变目前不可控原子弹、核电站氢弹、太阳内部爆炸一、太阳能1.太阳能的优点及缺点2.太阳能的利用二、核能1、核能的两种方式：核裂变和核聚变2、核能的和平利用：核电站