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1、20.2能源与社会1 1、能源的分类、能源的分类按能否从按能否从自然界直接自然界直接获取划分获取划分一次能源一次能源二次能源二次能源可从自然界可从自然界直接获取的能源直接获取的能源不能从自然界直接不能从自然界直接获取,必须经过消耗获取,必须经过消耗一次能源才能获得一次能源才能获得的能源的能源煤、石油、天然气、煤、石油、天然气、太阳能、风能、太阳能、风能、水能、地热能、水能、地热能、核能、潮汐能等核能、潮汐能等电能、酒精等电能、酒精等1 1、能源的分类、能源的分类按能否再生划分按能否再生划分可再生能源可再生能源不可再生能源不可再生能源可长期提供可长期提供或可再生的能源或可再生的能源一旦消耗就很难
2、一旦消耗就很难再生的能源再生的能源太阳能、风能、水能太阳能、风能、水能地热能、潮汐能地热能、潮汐能动物、植物等动物、植物等煤、石油、天然气煤、石油、天然气铀等化石或铀等化石或矿物能源矿物能源1 1、能源的分类、能源的分类按是否环保划分按是否环保划分清洁型能源清洁型能源污染型能源污染型能源对环境无污染对环境无污染或污染很小的能源或污染很小的能源对环境污染对环境污染较大的能源较大的能源太阳能、风能、水能太阳能、风能、水能地热能、潮汐能地热能、潮汐能核能等核能等煤、石油、天然气煤、石油、天然气植物秸杆等植物秸杆等1 1、能源的分类、能源的分类按目前使用情况划分按目前使用情况划分常规能源常规能源新能源
3、新能源目前人类大规模目前人类大规模使用的能源使用的能源由于技术、经济等由于技术、经济等因素目前尚未大因素目前尚未大规模使用的能源规模使用的能源煤、石油、天然气煤、石油、天然气水能等水能等太阳能、核能、太阳能、核能、地热能、风能、地热能、风能、生物能、潮汐能等生物能、潮汐能等现在世界能源消耗中现在世界能源消耗中90%以上是不可以上是不可再生能源再生能源使用石油多于煤,使用煤多于天然气使用石油多于煤,使用煤多于天然气2 2、目前能源的使用状况、目前能源的使用状况使用煤占能源的使用煤占能源的75%,远多于石油、天然气,远多于石油、天然气,不可再生能源使用比例过大。不可再生能源使用比例过大。水能、煤资
4、源丰富,石油资源紧缺。水能、煤资源丰富,石油资源紧缺。煤的大量使用造成的环境污染严重。煤的大量使用造成的环境污染严重。3 3、我国目前能源消耗结构很不合理。、我国目前能源消耗结构很不合理。纵观几千年的文明史可知,人类发现、开发、利用能源的纵观几千年的文明史可知,人类发现、开发、利用能源的历史,就是其认识自然、理解自然的历史。历史,就是其认识自然、理解自然的历史。1 1、能源的开发和利用是人类认识和理解自然的历史、能源的开发和利用是人类认识和理解自然的历史人类首先学会利用火人类首先学会利用火第一次能源革命第一次能源革命钻木取火钻木取火导致了以柴薪为主要能源的时代的到来。导致了以柴薪为主要能源的时
5、代的到来。2 2、三次能源革命,促进了人类历史的发展、三次能源革命,促进了人类历史的发展用柴薪生活用柴薪生活使用畜力使用畜力利用水能利用水能第二次能源革命第二次能源革命煤的开采,为煤的开采,为蒸汽蒸汽机的产生提供了基础,带来了人类历史上机的产生提供了基础,带来了人类历史上第一次工业革命第一次工业革命。各种机械和交通工具的相继发明大大提高。各种机械和交通工具的相继发明大大提高了社会生产力。人类的主要能源逐渐转变为石油、天然气等了社会生产力。人类的主要能源逐渐转变为石油、天然气等能源。由能源。由电磁研究电磁研究人类找到了人类找到了电能电能。2 2、三次能源革命,促进了人类社会的发展、三次能源革命,
6、促进了人类社会的发展2 2、三次能源革命,促进了人类社会的发展、三次能源革命,促进了人类社会的发展第三次能源革命第三次能源革命开发和利用核能等新能源开发和利用核能等新能源成为人类获取能量的一个新途径。成为人类获取能量的一个新途径。3 3、能源利用的核心是提高能源的利用率、能源利用的核心是提高能源的利用率能源的利用率就是在能源利用中有效利用的能量与消耗的能源的利用率就是在能源利用中有效利用的能量与消耗的能源所含能量的比值。能源所含能量的比值。提高能源利用率可以提高能源利用率可以节约能源节约能源,降低降低能源使用时对环境的能源使用时对环境的污染污染,具有很高的经济意义和环保效益。,具有很高的经济意
7、义和环保效益。开发新能源开发新能源也是节约能源的重要措施。也是节约能源的重要措施。能源的开发和利用,为人类社会的发展创造了条件,同时也造成了能源的开发和利用,为人类社会的发展创造了条件,同时也造成了环境污染环境污染与与生态破坏生态破坏。煤的燃烧会产生大量的煤的燃烧会产生大量的CO2和烟尘和烟尘,污染空气。大气中,污染空气。大气中CO2浓度的浓度的增大,导致增大,导致温室效应温室效应,全球变暖,危害生态平衡。,全球变暖,危害生态平衡。火力发电厂发电所产生的火力发电厂发电所产生的“余热余热”会引起会引起热污染热污染。泄漏的石油泄漏的石油会污染海洋。会污染海洋。汽车排放的尾气和各种工业废气汽车排放的
8、尾气和各种工业废气污染城市,危害人们的身体健康。污染城市,危害人们的身体健康。人类与自然界是相互作用、对立统一的人类与自然界是相互作用、对立统一的,过渡的索取和破坏自然界过渡的索取和破坏自然界导致自然界对人类的导致自然界对人类的“惩罚惩罚”,这是一种原因和结果的对立统一的这是一种原因和结果的对立统一的辩证关系。辩证关系。能源与环境是当今一个富有挑战性的话题,处理好二者关系是科学能源与环境是当今一个富有挑战性的话题,处理好二者关系是科学发展观的要求。我们必须发展观的要求。我们必须合理开发和利用能源合理开发和利用能源。1 1、能源开发和利用对环境的影响、能源开发和利用对环境的影响2 2、未来能源的
9、发展方向、未来能源的发展方向世界人口急剧增加,能源的消耗持续增长,环境问题日世界人口急剧增加,能源的消耗持续增长,环境问题日益严重并日益引起人们的重视。益严重并日益引起人们的重视。因此,未来能源的发展方向:因此,未来能源的发展方向:第一,数量足够丰富,可以保证长期使用;第一,数量足够丰富,可以保证长期使用;第二,价格足够便宜,可以保证多数人用得起;第二,价格足够便宜,可以保证多数人用得起;第三,相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用;第三,相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用;第四,必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环第四,必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境。境。能源分能源分
10、可再生能源可再生能源和和不可再生能源不可再生能源。我们目前大规。我们目前大规模使用的能源主要是不可再生能源。因此必须模使用的能源主要是不可再生能源。因此必须节约节约能源能源。能源的开发和利用是人类认识和理解自然的历史。能源的开发和利用是人类认识和理解自然的历史。钻木取火钻木取火煤的使用煤的使用蒸汽机的使用导致第一次工蒸汽机的使用导致第一次工业革命业革命电的使用电的使用以核能为代表的新能源以核能为代表的新能源能源的开发和利用促进了社会的发展,也带来了能源的开发和利用促进了社会的发展,也带来了环环境污染境污染,造成了,造成了生态破坏生态破坏。必须合理利用能源,。必须合理利用能源,保保护环境护环境。
11、这就需要。这就需要开发新能源开发新能源。1_能能、_能能、_能能属属于于可可再再生生能能源源,_、_、_、_属于不可再生能源。属于不可再生能源。2法法国国人人居居纽纽于于1769年年制制造造了了世世界界上上第第一一辆辆蒸蒸汽汽驱驱动动的的三三轮轮车车。现现在在你你看看到到的的这这幅幅漫漫画画据据说说是是牛牛顿顿所所设设计计的的蒸蒸汽汽汽汽车车原原理理图图。(1)该该原原理理图图中中涉涉及及到到哪哪几几种种形形式式的的能能量?量?请简请简述述对应对应的能量的能量转转化化过过程。程。(2)使使汽汽车车向向前前运运动动的的力力是是怎怎样样产产生生的的?这这个力的施力物体是个力的施力物体是谁谁?太阳太
12、阳 风风 水水 煤煤 石油石油 天然气天然气 核能核能 化学能、内能、机械能;燃料燃烧:化学能转化为内能;车的前进:化学能、内能、机械能;燃料燃烧:化学能转化为内能;车的前进:水蒸气的内能转化为车的机械能。水蒸气的内能转化为车的机械能。力的作用是相互的,向后喷出的蒸汽反过来给汽车一个向前的推力,力的作用是相互的,向后喷出的蒸汽反过来给汽车一个向前的推力,喷出的蒸汽是施力物体。喷出的蒸汽是施力物体。3 3能源在为人类文明发展做出贡献的同时,也给人类带来能源在为人类文明发展做出贡献的同时,也给人类带来_。大。大量化石燃料的燃烧是造成量化石燃料的燃烧是造成_、_、_等的罪魁等的罪魁祸首。祸首。4 4
13、下列能源中,属于可再生能源的是下列能源中,属于可再生能源的是 A A石油石油 B B水能水能 C C天然气天然气 D D煤煤 5 5现代社会中,尤其是我国使用的能量主要来源于现代社会中,尤其是我国使用的能量主要来源于 A A太阳能太阳能 B B风能风能 C C水能水能 D D燃料燃烧得到的内能燃料燃烧得到的内能6 6下列措施中,加剧温室效应的是下列措施中,加剧温室效应的是 A A大量植树造林大量植树造林 B B控制煤、石油、天然气的使用控制煤、石油、天然气的使用C C大力开发核能、太阳能和风能大力开发核能、太阳能和风能 D D大量使用化石燃料大量使用化石燃料7 7电电动动机机、电电话话、无无线
14、线电电通通讯讯等等的的广广泛泛应应用用主主要要是是下下列列哪哪种种能能源源的的大大量量生产?生产?A A内能内能 B B电能电能 C C核能核能 D D化石能源化石能源危害危害 大气污染大气污染 酸雨酸雨 温室效应温室效应 B D D B 8 8内内燃燃机机的的发发明明,导导致致了了汽汽车车、飞飞机机、轮轮船船的的广广泛泛应应用用。内内燃燃机机的的出出现现主要是由于下列哪一类能源的广泛使用?主要是由于下列哪一类能源的广泛使用?A A电能电能 B B核能核能 C C火的利用火的利用 D D化石能源化石能源9 9英国物理学家法拉第经过英国物理学家法拉第经过1010年不懈努力,终于在年不懈努力,终于
15、在18311831年发现了年发现了_现象,导致发电机的发明,实现了电能的大规模生产。我国兴现象,导致发电机的发明,实现了电能的大规模生产。我国兴建的长江三峡发电机组,是通过建的长江三峡发电机组,是通过能转化为电能。福州市即将建造能转化为电能。福州市即将建造垃圾焚烧发电厂,是将垃圾焚烧后获得的垃圾焚烧发电厂,是将垃圾焚烧后获得的_能,最终转化为电能。能,最终转化为电能。1010我国目前的能源结构正面临的严峻问题是:我国目前的能源结构正面临的严峻问题是:(1 1)_;(2 2)_。D电磁感应电磁感应 机械机械内内 化石燃料的蕴藏量有限,最终会枯竭化石燃料的蕴藏量有限,最终会枯竭 导致环境污染和生态
16、破坏导致环境污染和生态破坏 11如如图图是是一一同同学学拍拍摄摄的的一一家家化化工工厂厂的的外外景景,从从这这张张图图中中你你可以得到哪些信息?可以得到哪些信息?(1)_;(2)_。锅炉冒出大量的黑烟说明煤燃烧不完全锅炉冒出大量的黑烟说明煤燃烧不完全 锅炉周围的温度很高说明向周围散失的热量太多锅炉周围的温度很高说明向周围散失的热量太多 锅炉周围的温度很高造成热污染锅炉周围的温度很高造成热污染 锅炉冒出大量的黑烟污染环境锅炉冒出大量的黑烟污染环境 122005年年6月月3日日扬扬子子晚晚报报报报道道,6月月2日日10时时30分分,江江苏苏全全省省用用电电负负荷荷达达2482.9万万千千瓦瓦,创创
17、历历史史新新高高。有有关关人人士士呼呼吁吁:请请社社会会有有序序有有效效用用电,做好节约用电工作。电,做好节约用电工作。2005年年福福州州市市节节能能宣宣传传周周的的主主题题是是:科科学学用用电电,共共建建节节能能型型社社会会。提提倡居民夏季期间空调温度设定在倡居民夏季期间空调温度设定在2628。小小明明将将家家中中的的一一台台额额定定电电压压为为220V,制制冷冷额额定定功功率率为为1000W的的空空调调,温温度度设设定定从从原原来来24改改为为28,仅仅此此一一项项措措施施,小小明明就就发发现现,家家中中的的电电能能表平均每天少走表平均每天少走2.5kWh。求:。求:(1)这这台空台空调
18、调正常制冷正常制冷时时,工作,工作电电流是多少流是多少?(计计算算结结果保留一位小数)果保留一位小数)(2)这这台空台空调调一个月(按一个月(按30天天计计算)可算)可节约电节约电能多少能多少kWh?(3)若若某某边边远远山山区区的的“希希望望小小学学”,每每间间教教室室仅仅有有两两盏盏“220V 40W”电电灯灯,那那么么小小明明家家中中的的这这台台空空调调一一个个月月所所节节约约的的电电能能,可可供供这这两两盏盏电电灯灯正正常常发发光多少小光多少小时时?(4 4)就就家家庭庭、学学校校和和社社会会如如何何节节约约用用电电,请请你你提提出出两两条条合合理理化化的的建建议议:(“提倡居民夏季期
19、提倡居民夏季期间间空空调调温度温度设设定在定在2628。”除外)除外)?。用电器不处于待机状态用电器不处于待机状态 提倡使用节能灯提倡使用节能灯 移峰填谷;随手关灯等合理答案移峰填谷;随手关灯等合理答案(1)空)空调调正常制冷正常制冷时时,工作,工作电电流:流:I=P/U=1000W/220V4.5A(2)可)可节约电节约电能:能:2.5kWh30=75 kWht=W/P=75 kWh/(20.040kW)=937.5h13(2005年福州)年福州)请请仔仔细阅读细阅读下文,按要求回答下文,按要求回答问题问题,气候与热污染气候与热污染 夏夏季季的的海海边边,海海风风轻轻拂拂,昼昼夜夜温温差差小
20、小,气气候候宜宜人人。而而沙沙漠漠的的夏夏季季,白白天天气气温温可可达达60,夜夜晚晚能能降降到到10。这这是是因因为为水水的的比比热热容容比比沙沙石石的的大大,水水和和沙沙石石上上升升相相同同的的温温度度,水水能能吸吸收收更更多多的的热热量量。因因而而,在在同同样样受受热热的的情况下,水的温度变化比沙石小得多,水起到了很好的调节气温的作用。情况下,水的温度变化比沙石小得多,水起到了很好的调节气温的作用。气气温温不不仅仅受受自自然然环环境境的的影影响响,还还受受人人造造环环境境的的影影响响。城城市市的的工工业业、交交通通和和生生活活,每每天天都都消消耗耗大大量量燃燃料料。燃燃料料燃燃烧烧产产生
21、生的的内内能能,只只有有一一部部分分做做了了有有用用功功,大大部部分分散散失失在在周周围围空空间间,成成为为环环境境热热源源。电电力力、冶冶金金、石石油油、化化工工、造造纸纸等等行行业业,它它们们通通过过冷冷却却水水和和烟烟囱囱向向环环境境散散热热,造造成成工工业业热热污污染染;汽汽车车、空空调调、冰冰箱箱等等现现代代化化家家庭庭设设备备工工作作时时,都都向向环环境境散散发发热热量量;城城市市里里过过多多的的人人口口散散发发的的热热量量也也很很可可观观大大城城市市散散发发的的热热量量可可以以达达到到所所接接收收的的大大阳阳能能的的25,从从而而使使城城市市的的温温度度升升高高,这这就就是是常常
22、说说的的热热岛岛效效应应 (1)从文中找出两个造成)从文中找出两个造成热岛热岛效效应应的原因:的原因:_ (2)如何减少)如何减少环环境的境的热污热污染,染,请请你提出一条合理化建你提出一条合理化建议议:_。燃料燃烧产生的内能,只燃料燃烧产生的内能,只有一部分做有用功,大部分有一部分做有用功,大部分散失到周围空间,成为环境散失到周围空间,成为环境的热源。的热源。电电力、冶金、石油、化工、力、冶金、石油、化工、造造纸纸等行等行业业,它,它们们通通过过冷却冷却水和烟水和烟囱囱向向环环境散境散热热,造成,造成工工业热污业热污染。染。只要能从提高能源的利用率、只要能从提高能源的利用率、合理开合理开发发利用新型利用新型环环保能源、保能源、改善生改善生态环态环境、减小人口密境、减小人口密度等方面提出具体可行措施度等方面提出具体可行措施即可。即可。