九年级物理能源与可持续发展精.ppt

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1、九年级物理能源与可持续发展第1页，本讲稿共50页能源的分类第2页，本讲稿共50页中国石油危机第3页，本讲稿共50页能源的分类、按其形成和来源分类：（1）来自太阳辐射的能量，如：太阳能、煤、石油、天然气、水能、风能、生物能等。（2 2）来自地球内部的能量，如：核能、地热）来自地球内部的能量，如：核能、地热）来自地球内部的能量，如：核能、地热）来自地球内部的能量，如：核能、地热能。能。能。能。（3）天体引力能，如：潮汐能。）天体引力能，如：潮汐能。第4页，本讲稿共50页能源的分类、按开发利用状况分类：（2）新能源，是目前尚未广泛利用而）新能源，是目前尚未广泛利用而正在积极研究以便推广利用的一次能源

2、。正在积极研究以便推广利用的一次能源。如：核能、地热、海洋能、太阳能、风如：核能、地热、海洋能、太阳能、风能。能。（1）常规能源，是指当前被广泛利用）常规能源，是指当前被广泛利用的一次能源。如：煤、石油、天然气、的一次能源。如：煤、石油、天然气、水能、生物能。水能、生物能。第5页，本讲稿共50页能源的分类、按转换传递过程分类：（2）二次能源，由一次能源经过加工转）二次能源，由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品如：沼气、汽油、换以后得到的能源产品如：沼气、汽油、柴油、焦炭、煤气、蒸汽、火电、水电、柴油、焦炭、煤气、蒸汽、火电、水电、核电、太阳能发电、潮汐发电、波浪发电核电、太阳能发电、潮汐发

3、电、波浪发电等。等。（1）一次能源，是指直接取自自然界）一次能源，是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源没有经过加工转换的各种能量和资源。如：煤、石油、天然气、水能、风。如：煤、石油、天然气、水能、风能、核能、海洋能、生物能。能、核能、海洋能、生物能。第6页，本讲稿共50页能源的分类、按属性分类：（2 2）非可再生能源，则不能自然再生。）非可再生能源，则不能自然再生。）非可再生能源，则不能自然再生。）非可再生能源，则不能自然再生。如：煤、石油、天然气、核能、油页岩如：煤、石油、天然气、核能、油页岩如：煤、石油、天然气、核能、油页岩如：煤、石油、天然气、核能、油页岩 。（1）可再生能

4、源，指具有自然恢复能）可再生能源，指具有自然恢复能力，不会随本身的转化或人类的利用力，不会随本身的转化或人类的利用而日益减少的能源。如：太阳能、地而日益减少的能源。如：太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能。热、水能、风能、生物能、海洋能。第7页，本讲稿共50页世界能源储量及需求第8页，本讲稿共50页世界能源储量及需求现在世界能源消耗中90%以上是不可再生能源。其中：石油大约占40%，煤大约占30%，天然气大约占20%。按现在的能源消耗，世界上的石油、天然气和煤等生物化石能源将在几十年至200年内逐渐耗尽。第9页，本讲稿共50页世界能源储量及需求地球上不可再生能源情况种类储量（按标准煤计）1

5、012kg已探明潜在煤9002700石油10036天然气7460铀13001600第10页，本讲稿共50页世界能源储量及需求人类对能源需求情况年份需求量（按标准煤计）/1012kg年份需求量（按标准煤计）/1012kg19807.5202015.019847.8204018.0200011.0206021.0第11页，本讲稿共50页世界能源储量及需求我国已探明的煤、石油和天然气的储藏量能源已探明的储量数量在世界中的地位煤1.5万亿吨1位石油70亿吨6位天燃气33.3万亿立方米16位第12页，本讲稿共50页世界能源储量及需求我国能源结构特点：富煤、贫油、少气在21世纪前50年内，世界能源的发展趋

6、势仍将以化石燃料为主。随着石油、天然气资源的日渐短缺和洁净煤技术的进一步发展，煤炭的重要性和地位还会逐渐提升。根据我国资源状况和煤炭在能源生产及消费结构中的比例，以煤炭为主体的能源结构在相当长一段时间内不会改变。我国能源资源的基本特点（富煤、贫油、少气）决定了煤炭在一次能源中的重要地位。我国煤炭资源总量为56万亿吨，其中已探明储量为1万亿吨，占世界总储量的11%，（石油占2.4%，天然气占1.2%）。建国以来，煤炭在全国一次能源生产和消费中的比例长期占70%以上，2001年全国开采量近13亿吨。第13页，本讲稿共50页世界能源储量及需求专家预测，据有关部门预测，到2005年，全国一次能源生产量

7、为123亿吨标准煤，其中煤炭为785亿吨标准煤(折合11亿吨原煤)，仍占638%。专家预测，在本世纪前30年内，煤炭在我国一次能源构成中仍将占主体地位。按现有的能源消耗量来计算,我国煤、石油、天然气等不可再生能源的开采年限仅为40年。第14页，本讲稿共50页世界能源储量及需求第15页，本讲稿共50页能源利用中的问题及相应对策能源利用中的问题主要包括以下三个方面：、传统能源煤、石油、天然气随着不断开采逐渐枯竭，俗称“能源危机”。、能源利用中硫化物、碳氧化合物和粉尘的大量排放造成对环境及生态的破坏。、由于突发事件引起的能源的短缺或能量供应的中断。第16页，本讲稿共50页新能源的开发利用核能的开发利

8、用核能主要是原子能，是从铀矿石中提取的核燃料，与煤炭相比，1千克铀的原子核所释放出的热量大约相当于2500吨煤炭燃烧时放出的热量。核电站的优势突出表现为：其体积小，运输方便；而且能减少运输费用，在地壳中储量巨大，足以让人类使用很长时间；燃烧时清洁，不会对环境构成严重污染第17页，本讲稿共50页核能的成就虽然首先被应用于军事目的，但其后就实现了核能的和平利用，其中最重要也是最主要的是通过核电站来发电。第18页，本讲稿共50页1942年12月2日，第一座核反应堆首次实现自持的链式反应,宣告人类社会进入了原子能时代。1954年，第一座核电站建成。经过50年的发展，核电已成为30多个国家（大多数为发达

9、国家）能源组成中不可忽略的部分。到1985年底，世界上已投入使用的核电站反应堆共374座，装机容量近2.5亿千瓦，核发电量约占世界总电量的15%。截至2000年底，全世界正在运行的核动力堆共有438座，总装机容量为351兆千瓦，所提供的电力的16%。法国核电占总电力的74.6%，比利时56.8%，瑞典39%，日本33.8%，德国30.6%，英国22%，美国20%，中国为1.2%。第19页，本讲稿共50页我国的核电站：浙江秦山核电站广东大亚湾核电站第20页，本讲稿共50页第21页，本讲稿共50页秦山核电站厂区一景，左上角圆柱体建筑为核反应堆外景第22页，本讲稿共50页秦山一期1号机组总控制台第2

10、3页，本讲稿共50页秦山二核一号机组第24页，本讲稿共50页2002年投入使用的秦山二核汽轮机厂房第25页，本讲稿共50页第26页，本讲稿共50页大亚湾核电站全貌第27页，本讲稿共50页太阳能的开发和利用太阳能利用的形式很多，例如：太阳能集热为建筑供暖、供热水，用太阳能电池驱动交通工具和其它动力装置等等，这些都属于太阳能小型、分散的利用形式。太阳能大型、集中的利用形式，则是太空发电。在距离地面三万多公里高空的同步卫星上，太阳能电池每天24小时均可以发电，而且效率高达地面的10倍。太空电能可以通过对人体无害的微波向地面输送。第28页，本讲稿共50页太阳能跟踪系统主要经营的产品有太阳能路灯、太阳能

11、庭院灯、太阳能杀虫灯、太阳能草坪灯、LED灯源、太阳能跟踪系统、控制器（路灯、系统）、逆变器（正弦波、修正波）、便携电源（分体式、一体式、户用型）、太阳能电池组件（单晶、多晶）、太阳能红绿灯、太阳能黄闪灯、太阳能指示牌、太阳能道钉等太阳能路政标志第29页，本讲稿共50页太阳能路灯第30页，本讲稿共50页太阳能树枝灯第31页，本讲稿共50页太阳能电池板第32页，本讲稿共50页第33页，本讲稿共50页第34页，本讲稿共50页地热能的开发利用目前世界上已有近二百座地热发电站投入了运行，装机容量数百万千瓦。研究表明，地热能的蕴藏量相当于地球煤炭储量热能的1.7亿倍，可供人类消耗几百亿年，真可谓取之不尽

12、、用之不竭，今后将优先利用开发。第35页，本讲稿共50页“地球动力”公司设计的地热发电站运行示意图第36页，本讲稿共50页其他新能源的开发利用风能风能利用技术的不断革新，使这种丰富的无污染能源正重放异彩。据估计，二三十年内，风力发电量将要占欧共体电占全国总电力的30%左右。第37页，本讲稿共50页氢能氢是宇宙中含量最丰富的元素之一，可以提取出无穷无尽的氢。氢运输方便，用作燃料不会污染环境，重量又轻，优点很多。俄罗斯试着用氢作为“图-155”型飞机的燃料已经初步获得成功，各国也正积极试验用氢作为汽车的燃料。氢无疑也是人类未来要优先利用的能源之一。第38页，本讲稿共50页波浪能主要的开发形式是海洋

13、潮汐发电。80年代中期挪威成功地建成一座小型潮汐发电站，让涨潮的海水冲进有一定高度的贮水池，池水下溢即可发电。已经在设计的单座潮汐电站，其它发电量可供一个30万人口的城市使用。第39页，本讲稿共50页氢能氢是宇宙中含量最丰富的元素之一，可以提取出无穷无尽的氢。氢运输方便，用作燃料不会污染环境，重量又轻，优点很多。俄罗斯试着用氢作为“图-155”型飞机的燃料已经初步获得成功，各国也正积极试验用氢作为汽车的燃料。氢无疑也是人类未来要优先利用的能源之一。第40页，本讲稿共50页生物能第41页，本讲稿共50页中国南海发现可燃冰发育区能解人类能源危机第42页，本讲稿共50页月球资源将挽救地球将来出现的能

14、源危机第43页，本讲稿共50页世界能源趋势原因解决能源危机的途径能源消耗持续增长人口增长、经济发展提高能源利用率开发和利用新能源节约能源化石能源逐渐枯竭它们不可再生，开采不断，已日趋枯竭新能源开发加快，比重越来越大技术的革新和进步，有核能、太阳能、风能、潮汐能等一、21 世纪的能源趋势第44页，本讲稿共50页二、能源消耗对人类和环境的影响1当今主要能源即化石能源，其燃烧排放出大量二氧化碳、二氧化硫、粉尘等有害物质，污染空气、环境，危害人体健康，并使温室效应加剧2大量酸性气体形成酸雨，使水、土壤酸化，对植物、建筑物、金属构件造成危害3一些欠发达国家过分依靠柴薪能源，加剧水土流失和沙漠化，破坏生态

15、平衡4核电站的核废料会产生有害辐射，一旦泄露将危害人类及动植物和周边环境，即使深埋地下也会污染地下水第45页，本讲稿共50页一、能源问题取之不尽用之不竭影响1由于世界人口的急剧增长和经济的不断发展，能源的消耗持续增长而作为人类的主要能源又不是_、_的，因此进入 21 世纪将会出现能源危机2人类在能源革命的进程中给自己带来了便利，也给环境造成了_环境温室效应水土流失沙漠化3大量燃烧化石能源势必会造成_ 污染和_的加剧，过分依靠柴薪能源，加剧了_和_第46页，本讲稿共50页二、未来能源的条件1足够丰富、足够便宜2相关技术必须成熟，可以保证_使用3必须足够_、_，可以保证不会严重影响环境大规模丰富清

16、洁第47页，本讲稿共50页热值 q/Jm3当地价格 元/m3每户月平均 用气量/m3更换炉具费用/元煤气约 4107960天然气约 810715370例题能源问题是现代社会发展的三大基本要素之一(1)能源家族中：柴薪、煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能等，在大量耗用各种能源时，会造成空气污染的有_，会造成水土流失和沙漠化的有_(2)广州市城区正在进行天然气工程，有人表示赞同，有人表示反对，小刚同学收集如下两组有关数据：第48页，本讲稿共50页请你决策：_(选填“A”或“B”)A继续使用煤气B更换使用天然气简单说明你做出这样决策的理由：_.解析：(1)会造成空气污染的有柴薪、煤炭、石油、天然气；会造成水土流失和沙漠化的有柴薪；(2)若选 A，理由为不更换灶具，煤气价格便宜；若选 B，理由为从长远看，更经济答案：见解析第49页，本讲稿共50页1燃煤发电厂发电的同时，向大气排放的主要有害物质有_、_、_及其他致病的有害物质二氧化碳二氧化硫微尘2下列供热方式有利于保护环境的是()DA用煤作燃料供热C用天然气作燃料供热B用石油作燃料供热D用太阳能供热3为防止环境污染和温室效应的加剧，下列燃料中最理想的是()BA煤B氢气C石油D酒精第50页，本讲稿共50页