九年級(jí)物理全冊(cè) 第二十章 能源、材料與社會(huì) 第二節(jié) 能源的開(kāi)發(fā)和利用課件 （新版）滬科版

第二節(jié)第二節(jié) 能源的開(kāi)發(fā)和利用能源的開(kāi)發(fā)和利用 能源的分類(lèi)中國(guó)石油危機(jī)中國(guó)南海發(fā)現(xiàn)可燃冰發(fā)育區(qū) 能解人類(lèi)能源危機(jī) 月球資源將挽救地球?qū)?lái)出現(xiàn)的能源危機(jī) 能源的分類(lèi)、按其形成和來(lái)源分類(lèi)： （1 1）來(lái)自太陽(yáng)輻射的能量，如：太陽(yáng)能）來(lái)自太陽(yáng)輻射的能量，如：太陽(yáng)能、煤、石油、天然氣、水能、風(fēng)能、生物、煤、石油、天然氣、水能、風(fēng)能、生物能能等。等。 能源的分類(lèi)、按開(kāi)發(fā)利用狀況分類(lèi)： 能源的分類(lèi)、按轉(zhuǎn)換傳遞過(guò)程分類(lèi)：能源的分類(lèi)、按屬性分類(lèi)：世界能源儲(chǔ)量及需求世界能源儲(chǔ)量及需求 現(xiàn)在世界能源消耗中90%以上是不可再生能源。其中：石油大約占40%，煤大約占30%，天然氣大約占20%。 按現(xiàn)在的能源消耗，世界上的石油、天然氣和 煤等生物化石能源將在幾十年至200年內(nèi)逐漸耗盡。 世界能源儲(chǔ)量及需求 地球上不可再生能源情況世界能源儲(chǔ)量及需求 人類(lèi)對(duì)能源需求情況世界能源儲(chǔ)量及需求我國(guó)已探明的煤、石油和天然氣的儲(chǔ)藏量 世界能源儲(chǔ)量及需求 在21世紀(jì)前50年內(nèi)，世界能源的發(fā)展趨勢(shì)仍將以化石燃料為主。隨著石油、天然氣資源的日漸短缺和潔凈煤技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，煤炭的重要性和地位還會(huì)逐漸提升。根據(jù)我國(guó)資源狀況和煤炭在能源生產(chǎn)及消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例，以煤炭為主體的能源結(jié)構(gòu)在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變。我國(guó)能源資源的基本特點(diǎn)（富煤、貧油、少氣）決定了煤炭在一次能源中的重要地位。我國(guó)煤炭資源總量為56萬(wàn)億噸，其中已探明儲(chǔ)量為1萬(wàn)億噸，占世界總儲(chǔ)量的11%，（石油占2.4%，天然氣占1.2%）。建國(guó)以來(lái)，煤炭在全國(guó)一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)中的比例長(zhǎng)期占70%以上，2001年全國(guó)開(kāi)采量近13億噸。 我國(guó)能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：富煤、貧油、少氣 世界能源儲(chǔ)量及需求 專(zhuān)家預(yù)測(cè)，據(jù)有關(guān)部門(mén)預(yù)測(cè)，到2005年，全國(guó)一次能源生產(chǎn)量為123億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭為785億噸標(biāo)準(zhǔn)煤(折合11億噸原煤)，仍占638%。專(zhuān)家預(yù)測(cè)，在本世紀(jì)前30年內(nèi)，煤炭在我國(guó)一次能源構(gòu)成中仍將占主體地位。 按現(xiàn)有的能源消耗量來(lái)計(jì)算,我國(guó)煤、石油、天然氣等不可再生能源的開(kāi)采年限僅為40年。 世界能源儲(chǔ)量及需求能源利用中的問(wèn)題及相應(yīng)對(duì)策 能源利用中的問(wèn)題主要包括以下三個(gè)方面：、傳統(tǒng)能源煤、石油、天然氣隨著不斷開(kāi)采逐漸枯竭，俗稱“能源危機(jī)”。、能源利用中硫化物、碳氧化合物和粉塵的大量排放造成對(duì)環(huán)境及生態(tài)的破壞。、由于突發(fā)事件引起的能源的短缺或能量供應(yīng)的中斷。新能源的開(kāi)發(fā)利用 核能的開(kāi)發(fā)利用 核能主要是原子能，是從鈾礦石中提取的核燃料，與煤炭相比，1千克鈾的原子核所釋放出的熱量大約相當(dāng)于 2500噸煤炭燃燒時(shí)放出的熱量。核電站的優(yōu)勢(shì)突出表現(xiàn)為：其體積小，運(yùn)輸方便；而且能減少運(yùn)輸費(fèi)用，在地殼中儲(chǔ)量巨大，足以讓人類(lèi)使用很長(zhǎng)時(shí)間；燃燒時(shí)清潔，不會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重污染 核能的成就雖然首先被應(yīng)用于軍事目的，但其后就實(shí)現(xiàn)了核能的和平利用，其中最重要也是最主要的是通過(guò)核電站來(lái)發(fā)電。 1942年12月2日，第一座核反應(yīng)堆首次實(shí)現(xiàn)自持的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),宣告人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入了“原子能時(shí)代”。1954年，第一座核電站建成。經(jīng)過(guò)50年的發(fā)展，核電已成為30多個(gè)國(guó)家（大多數(shù)為發(fā)達(dá)國(guó)家）能源組成中不可忽略的部分。到1985年底，世界上已投入使用的核電站反應(yīng)堆共374座，裝機(jī)容量近2.5億千瓦，核發(fā)電量約占世界總電量的15%。截至2000年底，全世界正在運(yùn)行的核動(dòng)力堆共有438座，總裝機(jī)容量為351兆千瓦，所提供的電力的16%。法國(guó)核電占總電力的74.6%，比利時(shí)56.8%，瑞典39%，日本33.8%，德國(guó)30.6%，英國(guó)22%，美國(guó)20%，中國(guó)為1.2%。 我國(guó)的核電站：浙江秦山核電站 廣東大亞灣核電站秦山核電站廠區(qū)一景，左上角圓柱體建筑為核反應(yīng)堆外景秦山一期1號(hào)機(jī)組總控制臺(tái) 秦山二核一號(hào)機(jī)組 2002年投入使用的秦山二核汽輪機(jī)廠房 大亞灣核電站全貌太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)和利用 太陽(yáng)能利用的形式很多，例如：太陽(yáng)能集熱為建筑供暖、供熱水，用太陽(yáng)能電池驅(qū)動(dòng)交通工具和其它動(dòng)力裝置等等，這些都屬于太陽(yáng)能小型、分散的利用形式。太陽(yáng)能大型、集中的利用形式，則是太空發(fā)電。在距離地面三萬(wàn)多公里高空的同步衛(wèi)星上，太陽(yáng)能電池每天24小時(shí)均可以發(fā)電，而且效率高達(dá)地面的10倍。太空電能可以通過(guò)對(duì)人體無(wú)害的微波向地面輸送。 太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)主要經(jīng)營(yíng)的產(chǎn)品有太陽(yáng)能路燈、太陽(yáng)能庭院燈、太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈、太陽(yáng)能草坪燈、LED燈源、太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)、控制器（路燈、系統(tǒng)）、逆變器（正弦波、修正波）、便攜電源（分體式、一體式、戶用型）、太陽(yáng)能電池組件（單晶、多晶）、太陽(yáng)能紅綠燈、太陽(yáng)能黃閃燈、太陽(yáng)能指示牌、太陽(yáng)能道釘?shù)忍?yáng)能路政標(biāo)志 太陽(yáng)能路燈太陽(yáng)能樹(shù)枝燈太陽(yáng)能電池板地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)利用目前世界上已有近二百座地?zé)岚l(fā)電站投入了運(yùn)行，裝機(jī)容量數(shù)百萬(wàn)千瓦。研究表明，地?zé)崮艿奶N(yùn)藏量相當(dāng)于地球煤炭?jī)?chǔ)量熱能的1.7 億倍，可供人類(lèi)消耗幾百億年，真可謂取之不盡、用之不竭，今后將優(yōu)先利用開(kāi)發(fā)。 “地球動(dòng)力”公司設(shè)計(jì)的地?zé)岚l(fā)電站運(yùn)行示意圖 其他新能源的開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能風(fēng)能利用技術(shù)的不斷革新，使這種豐富的無(wú)污染能源正重放異彩。據(jù)估計(jì)，二三十年內(nèi)，風(fēng)力發(fā)電量將要占?xì)W共體電占全國(guó)總電力的30%左右。 氫能氫是宇宙中含量最豐富的元素之一，可以提取出無(wú)窮無(wú)盡的氫。氫運(yùn)輸方便，用作燃料不會(huì)污染環(huán)境，重量又輕，優(yōu)點(diǎn)很多。俄羅斯試著用氫作為“圖-155”型飛機(jī)的燃料已經(jīng)初步獲得成功，各國(guó)也正積極試驗(yàn)用氫作為汽車(chē)的燃料。氫無(wú)疑也是人類(lèi)未來(lái)要優(yōu)先利用的能源之一。波浪能主要的開(kāi)發(fā)形式是海洋潮汐發(fā)電。80年代中期挪威成功地建成一座小型潮汐發(fā)電站，讓漲潮的海水沖進(jìn)有一定高度的貯水池，池水下溢即可發(fā)電。已經(jīng)在設(shè)計(jì)的單座潮汐電站，其它發(fā)電量可供一個(gè)30萬(wàn)人口的城市使用。 氫能 氫是宇宙中含量最豐富的元素之一，可以提取出無(wú)窮無(wú)盡的氫。氫運(yùn)輸方便，用作燃料不會(huì)污染環(huán)境，重量又輕，優(yōu)點(diǎn)很多。俄羅斯試著用氫作為“圖-155”型飛機(jī)的燃料已經(jīng)初步獲得成功，各國(guó)也正積極試驗(yàn)用氫作為汽車(chē)的燃料。氫無(wú)疑也是人類(lèi)未來(lái)要優(yōu)先利用的能源之一。 生物能