《能源的開發(fā)與利用》課件（1）

第八節(jié)能源的開發(fā)與利用第八節(jié)能源的開發(fā)與利用一、能源及其分類1概念：在一定條件下能夠提供可利用_的物質(zhì)資源，都可以稱為能源2分類(1)從人類開發(fā)能源的歷史劃分常規(guī)能源：_、_、_ 等新能源：_、_等能量煤 石油 天然氣太陽(yáng)能 核能(2)從使用分類：一次能源：未經(jīng)人類加工轉(zhuǎn)換的能源，如_、_、_ 、_、風(fēng)能、生物能、海洋能等二次能源：從一次能源直接或間接轉(zhuǎn)化而來(lái)的能源如：_、氫能、焦炭(3)從能否再生分類：可再生能源：_、風(fēng)能等 .不可再生能源：_、_等煤石油 天然氣 水能電能太陽(yáng)能煤 石油(4)從對(duì)環(huán)境的影響分類：清潔能源(也稱“綠色環(huán)?！蹦茉?：_、_等非清潔能源：_、_、天然氣等另外人類正在開發(fā)和利用的能源還有水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、波浪能等太?yáng)能 風(fēng)能煤 石油二、能源危機(jī)與環(huán)境污染1能源危機(jī)按目前地球上已探明的煤和石油的儲(chǔ)量及開采速度，煤可開采200年左右，天然氣可開采60年左右，石油可開采40年左右，這些能源在幾代人之后將不復(fù)存在，因此世界正面臨能源危機(jī)2環(huán)境污染酸雨、_效應(yīng)、臭氧層的破壞、城市熱島效應(yīng)、土壤酸性化、生態(tài)平衡的破壞等等是環(huán)境污染的直接體現(xiàn)這些又帶來(lái)了海平面升高、暴雨和干旱增多等災(zāi)害，嚴(yán)重威脅著人類及各種生物的生存溫室三、新能源的優(yōu)點(diǎn)太陽(yáng)能是同學(xué)們比較熟悉的，在人們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用，在高科技方面也有應(yīng)用，如人造衛(wèi)星上的太陽(yáng)能電池像這樣不污染環(huán)境的能源稱為_能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、沼氣等清潔能源危機(jī)與環(huán)境污染1能源危機(jī)世界能源消費(fèi)主要以煤、石油、天然氣為主，每年的消耗量非常巨大，而這些能源都是非可再生的，用一點(diǎn)少一點(diǎn)雖然太陽(yáng)能具有取之不盡、用之不竭的特點(diǎn)，但它的利用受天氣的影響較大，還不能大規(guī)模利用因?yàn)槭澜缯媾R能源危機(jī)能源危機(jī)，并不是說(shuō)能量在數(shù)量上減少了，因?yàn)槟芰渴鞘睾愕?，但能在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用到不便于利用了，因此人類應(yīng)有節(jié)能意識(shí)2環(huán)境污染能源的大量使用給人類生存環(huán)境帶來(lái)巨大災(zāi)害，如酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、生態(tài)平衡的破壞等，這些會(huì)帶來(lái)很多災(zāi)害，嚴(yán)重威脅人類和生物的生存為此，我們國(guó)家提出了可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，它的主要宗旨是對(duì)常規(guī)能源合理有效地利用，保護(hù)環(huán)境與生態(tài)平衡，開發(fā)清潔的新能源和可再生能源，造福子孫后代3幾種新能源(1)未來(lái)能源包括：核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能、海洋能、氫能等(2)新能源的優(yōu)點(diǎn): 一些新能源在人們的生活中得到廣泛應(yīng)用，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等，它們不污染環(huán)境，為清潔能源，而且它們的資源是豐富的能源的利用與開發(fā) 關(guān)于能量和能源，下列說(shuō)法正確的是()A由于自然界的能量守恒，所以不需要節(jié)約能源B在利用能源的過(guò)程中，能量在數(shù)量上并未減少，但能量品質(zhì)降低了 C能量耗散說(shuō)明能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中沒(méi)有方向性D人類在不斷地開發(fā)和利用新能源，所以能量可以被創(chuàng)造解析：在能源利用過(guò)程中，雖然滿足能量守恒，但由于能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移的方向性，能源的能量最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能量品質(zhì)降低，所以A、C項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；能量守恒定律是一個(gè)普遍性規(guī)律，能量不能被創(chuàng)造D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：B變式訓(xùn)練1關(guān)于“節(jié)約能源”，下面的說(shuō)法中正確的是()A浪費(fèi)能源，只是浪費(fèi)個(gè)人的金錢，所以節(jié)約能源是毫無(wú)意義的B浪費(fèi)能源，只是浪費(fèi)個(gè)人的金錢，對(duì)整個(gè)社會(huì)和自然界來(lái)講，反正能量是守恒的，所以就社會(huì)而言，節(jié)約能源毫無(wú)意義C從能量轉(zhuǎn)化的角度看，自然界中宏觀過(guò)程是有方向性的，能源的利用受這種方向性的制約，且能源的利用過(guò)程對(duì)環(huán)境有污染，所以“節(jié)約能源”對(duì)人類社會(huì)發(fā)展有很大的影響D上述說(shuō)法都是錯(cuò)誤的C未來(lái)的新能源 能源問(wèn)題是當(dāng)前熱門話題，傳統(tǒng)的能源煤和石油一方面儲(chǔ)量有限，有朝一日將要被開采完畢，另一方面，使用過(guò)程中也帶來(lái)污染尋找新的、無(wú)污染的能源是人們努力的方向利用潮汐發(fā)電即是一例. 關(guān)于潮汐，古人說(shuō)：“潮者，據(jù)朝來(lái)也；汐者，言夕至也”圖表示的是利用潮汐發(fā)電，左方為陸地和海灣，中間為大壩，其下有通道(圖a)，潮落至最低點(diǎn)時(shí)放水發(fā)電(圖b)待內(nèi)外水面高度相同，再堵住通道，直到下次漲潮至最高點(diǎn)，又放水發(fā)電(圖c)設(shè)海灣面積為5.0107 m2，高潮與低潮間高度差3.0 m，則一天內(nèi)水流的平均功率為多少M(fèi)W?注：實(shí)際上由于各種損失，發(fā)電功率僅為水流平均功率的10%25%.例如法國(guó)蘭斯河潮汐發(fā)電站水勢(shì)能釋放平均功率為240 MW，而發(fā)電功率僅為62 MW. 解析：潮汐發(fā)電其實(shí)質(zhì)就是將海水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能每次漲潮時(shí)流進(jìn)海灣(落潮時(shí)流出海灣)的海水的重力為mgVg1.01035.0107310 N1.51012 N其重心的高度變化為：h1.5 m一天內(nèi)海水兩進(jìn)兩出，故水流功率為即P100 MW.答案：100 MW變式訓(xùn)練2下列關(guān)于能源開發(fā)和利用的說(shuō)法中，正確的是()A能源利用的過(guò)程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的過(guò)程B要合理開發(fā)和節(jié)約使用核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能等常?guī)能源C能源利用的過(guò)程，是一種形式的能向另外一種形式的能轉(zhuǎn)化的過(guò)程D無(wú)論是節(jié)約能源還是開發(fā)能源，我國(guó)都要外國(guó)支援C基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1下列燃料中不屬于化石燃料的是()A煤 B木柴C石油 D天然氣B2下列選項(xiàng)中不是二次能源的是()A太陽(yáng)能 B電能C氫能 D焦炭A3風(fēng)能和水能是以下哪一種能的間接形式()A核能 B電能C太陽(yáng)能 D地?zé)崮蹸4下列說(shuō)法不正確的是()A根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，能量不會(huì)消失，因此不會(huì)出現(xiàn)能源危機(jī)B相對(duì)人類的歷史來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能是取之不盡，用之不竭的C節(jié)約能源、開發(fā)新能源是解決能源危機(jī)的有效途徑D風(fēng)能是目前能源開發(fā)利用中較為理想的清潔能源A5消耗石油和煤炭給環(huán)境帶來(lái)的主要問(wèn)題是()A運(yùn)輸過(guò)程中的泄漏B開采時(shí)機(jī)械運(yùn)輸過(guò)程中的噪聲C燃燒時(shí)消耗氧氣D燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的二氧化碳解析：煤炭和石油的燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳和二氧化硫是造成環(huán)境污染的主要原因，故D項(xiàng)正確答案：D6關(guān)于能源的開發(fā)和利用，下列觀點(diǎn)不正確的是()A能源是有限的，無(wú)節(jié)制地使用常規(guī)能源，是一種盲目的短期行為B根據(jù)能量守恒，能源是取之不盡，用之不竭的C能源的開發(fā)和利用，必須同時(shí)考慮其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響D不斷開發(fā)新能源，是緩解能源危機(jī)、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的重要途徑解析：地球的常規(guī)能源是有限的，不可再生的，A正確；自然界中的能量雖然守恒，但能量轉(zhuǎn)化之后其品質(zhì)下降，利用價(jià)值降低，B錯(cuò)誤；為了人類的可持續(xù)發(fā)展，要開發(fā)新能源，減少污染，C、D正確答案：B能力提升7(雙選)以下說(shuō)法中正確的是()A煤、石油、天然氣等燃料的最初來(lái)源可追溯到太陽(yáng)能B汽油是一種清潔能源C水能是可再生能源D煤、石油等常規(guī)能源是取之不盡，用之不竭的AC8(雙選)能源短缺和環(huán)境惡化指的是()A煤炭和石油的開采與技術(shù)有關(guān)，在當(dāng)前技術(shù)條件下，煤炭和石油的開采是有限度的，這叫能源短缺B煤炭和石油資源是有限的，以今天的開采和消耗速度，石油儲(chǔ)藏將在百年內(nèi)用盡，煤炭資源也不可能永續(xù)，這叫做能源短缺C煤炭和石油具有大量的氣味，在開采、存放和使用過(guò)程中這些氣味會(huì)聚存在空氣中污染空氣，使環(huán)境惡化D大量煤炭和石油產(chǎn)品在燃燒時(shí)排出的有害氣體污染了空氣，改變了大氣的成分，使環(huán)境惡化解析：煤炭、石油儲(chǔ)存是有限的，這就是所講的“能源短缺”，B正確；煤炭和石油在使用時(shí)排出的有害氣體污染空氣，故C錯(cuò)誤，D正確答案：BD9下列供熱方式中最有利于環(huán)境保護(hù)的是()A用煤做燃料供熱B用石油做燃料供熱C用天然氣或煤氣做燃料供熱D用太陽(yáng)能供熱解析：煤、石油、天然氣等燃料的利用，使人類獲得大量的內(nèi)能，但這些燃料中含有雜質(zhì)以及燃燒得不充分，使得廢氣中含有粉塵、一氧化碳、二氧化硫等污染大氣的物質(zhì)，而太陽(yáng)能是一種無(wú)污染的能源，應(yīng)大力推廣，D正確答案：D10(雙選)當(dāng)今人類利用的新能源有()A電能 B太陽(yáng)能C化石燃料 D核能解析：電能是二次能源，是由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來(lái)，不是新能源化石燃料是常規(guī)能源，太陽(yáng)能和核能是當(dāng)今的新能源，故B、D正確答案：BD11下列說(shuō)法中正確的是()A從甲物體自發(fā)傳遞熱量給乙物體，說(shuō)明甲物體的內(nèi)能比乙物體多B熱機(jī)的效率從原理上講可達(dá)100%C因?yàn)槟芰渴睾悖浴澳茉次C(jī)”是不可能的D以上說(shuō)法均不正確解析：自發(fā)熱傳遞的條件是溫度差，而不是內(nèi)能的多少，故A錯(cuò)；任何熱機(jī)都不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來(lái)做功，而不引起其他變化，所以任何熱機(jī)的效率都不可能達(dá)到100%，故B錯(cuò)；由于能源的利用是不可逆的，煤炭、石油等都是不可再生的能源，放C錯(cuò)；D正確答案：D 12如果每人每年節(jié)約用電1千瓦時(shí)，那么，全國(guó)13億人口每年節(jié)約用電相當(dāng)于多少噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的能量？(標(biāo)準(zhǔn)煤熱值為2.93107 J/kg)解析：由題可知，共節(jié)約電能為E1.31093.6106 J4.681015 J由EmQ可知可節(jié)約煤m kg1.6108 kg1.6105 t.答案：1.6105 t