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《能源家族》课件2

发布时间:2013-12-14 12:39:48  

学习目标
1.知道什么是能源以及能源的种类; 2.常识性了解核能; 3.知道太阳能的利用。

一、能源

1.什么是能源

? 像煤、天然气、汽油、水流、风、
电、太阳光等能够提供能量的物 质资源,我们把它们都叫做能源.

2.能源的分类
按能源的来源来分类 按是否可以再生来分类
按开发的先后来分类

按能源的来源来分
? 一次能源:可以从自然界直接获取的能源. ? 二次能源:由自然界提供的能源转化而来的
能源是二次能源. 常见的一次能源 煤、石油、天然气、风能、水能、地热 能、核能等 常见的二次能源 电能(汽油、柴油、液化石油气、酒精、沼气、 氢气和焦炭等。)

一次能源和二次能源

按是否可以再生来分
不可再生能源和可再生能源 不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到 补充如:化石能源、核能 可再生能源:可以在自然界里源源不断地得到 如:水能、风能、太阳能、生物质能

注: 化石能源:煤、石油、天然气等是千百万年前埋 在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的 生物质能:由生命物质提供的能量,如食物、木 柴等。

按开发的先后来分 常规能源和新能源
煤、石油、天然气 等化 常规能源有: 石能源和 风能、水能 等,可以开发利 核能、太阳能、原子能、 用的新能源有:____________________ 地热能、潮汐能 __________________ 等

二、核能

1964年我 国第一颗 原子弹

1967年我 国第一颗 氢弹

1、核能
我们知道化学能是在分子 发生变化时放出的能量,而核 能是在原子核发生变化时放出 的能量. 在原子核发生变化时放出 的能量叫做核能.

2、获得核能的途径
获得核能的两条途径是: (1)裂变 (2)聚变

(1)裂变 ? 科学家们发现用中子轰击铀235时,
铀核会分裂成大小差不多的两部分, 这种现象叫做裂变.

? 1kg铀中的铀核如果全部发生裂变,
释放出的能量大约相当于2500t的标 准煤完全燃烧所放出能量.

链式反应
用中子轰击铀核,使铀核发生裂变,放出能 量. 铀核分裂时,还同时放出2~3个中子,又可 以轰击其它铀核,使它们也发生裂变. 这些铀核分裂时,同样放出中子,从而引起更多 的铀核发生裂变.于是裂变反应便会链锁式地自行 持续下去.这种现象叫做链式反应. 如果对裂变的链式反应不加控制,在极短时 间(约百万分之几秒)会释放出大量核能,发生 猛烈爆炸,原子弹就是根据这个原理制成的.

核反应堆
? 为便于和平利用核能,必须控制链式反应
的速度,使核能缓慢而又平稳地释放出来. 为此,人们制成了一种专门装置——核反 应堆. ? 核反应堆能缓慢、平稳地释放核能.

(2)聚变
科学

家们发现,某些质量较小的原子 核结合成质量较大的原子核时,也能释放 出核能,这种现象叫做核聚变,简称聚变. 聚变是获得大量核能的另一重要途径. 原子弹是利用重核裂变现象制成的.而 另一种威力更大的核武器——氢弹,则是 利用轻核聚变现象制成的.

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.

三、太阳能

1、太阳是巨大的“核能火炉”
太阳由太阳大气、对流层、辐射层、 太阳核心组成. 我们知道原子核发生聚变时,将释 放出更大的核能.太阳核心的温度高达 1500万摄氏度,氢原子核在超高温下发 生聚变,释放出巨大的核能.因此,太 阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸,比 原子弹爆炸的威力更大.

太阳核心释放的能量向外扩散, 经过数千年的时间传送到太阳表 面.太阳表面的温度约6000 ℃,就 像一个高温气体组成的海洋.大部分 太阳能以热和光的形式向四周辐射出 去.太阳这个巨大的“核能火炉”已 经稳定地“燃烧”了50亿年.目前, 它正处于壮年,要再过50亿年它才会 燃尽自己的核燃料.那时,它可能膨 胀成为一个巨大的红色星体…

2、太阳是人类能源的宝库
太阳向外辐射的能量中,只有五亿分 之一传递到了地球,其中又只有不到一半 被地球接收.太阳光已经照射着我们的地 球50亿年了.地球在这50亿年中积累的太 阳能是我们今天所用大部分能量的源泉. 照射在地球上的太阳能非常巨大,大 约40分钟照射在地球上的太阳能,便足以 供全球人类一年能量的消费.可以说,太 阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源.

煤、石油、天然气是地球给人类提供的 最主要的一次能源.然而,这些化石燃料 的“年龄”都有上亿年了,远古时期陆地 和海洋中的植物,通过光合作用将太阳能 转化为生物体的化学能.在它们死后,躯 体埋在地下和海底腐烂了.沧海桑田,经 过几百万年的沉积、化学变化、地层的运 动,在高压下渐渐变成了煤和石油.在石 油形成过程中还放出天然气.今天,我

们 开采化石燃料来获取能量,实际上是在开 采上亿年前地球所接收的太阳能.

3、太阳能的利用
目前直接利用太阳能的方式 有两种: ①用集热器把水等物质加热(把 太阳能转化成内能) ②用太阳电池把太阳能转化成电 能。

4、太阳能的优缺点 太阳能的优点
①普遍性:太阳能分布广阔,获取方便

②洁净性:使用太阳能安全、不污染环境
③数量大:太阳能十分巨大 ④长久性:太阳能取之不尽,用之不竭

太阳能的缺点
①不稳定 :随季节、时间变化,受到天 气状况的影响 ②强度弱:实际投射到地球表面的太阳辐 射功率小,要有较大的接受面积和收集转 换设备 ③不连续:每个地方只有在白昼才能接受 到太阳辐射能

课外小制作:在一个黑色的盘子和一 个白色的盘子中分别注入约1 cm深的冷水, 用温度计测量水的初温,用塑料纸或玻璃 板盖在盘子上,然后放在阳光下晒一个小 时,移开盖板,再测这时的水温,我们会 发现,黑色盘子中的水温会比白色盘子中 的水温高.这是因为黑色物体更容易吸收 太阳光的能量.我们制作的这个装置就是 太阳集热器.

学习目标回顾 达标测评
3.能说出功的原理,知道使用任 何机械都不省功。

8.如图所示,将一物体分别沿着光滑 斜面AO和BO匀速拉到顶端O点,已知 AO<BO,所用拉力分别是F1和F2,拉 力所做的功分别是Wl和W2,则 A.Fl>F2,Wl=W2 B.Fl>F2,W1 >W2 C.F1=F2,W1=W2 D.F1<F2,W1=W2


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