人教版九年级物理第22章能源与可持续发展教学ppt课件.pptx
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1、第二十二章 能源与可持续发展第1节 能源 三峡水电站,又称长江三峡水利枢纽工程、三峡工程、三峡大坝,是中国长江上游段建设的大型水利工程项目。分布在重庆市到湖北省宜昌市的长江干流上,大坝位于三峡西陵峡内的宜昌市夷陵区三斗坪,并和其下游不远的葛洲坝水电站形成梯级调度电站。它是世界上规模最大的水电站,是中国也是世界上有史以来建设的最大的水坝。三峡水电站1992年获得中国全国人民代表大会批准建设,1993年10月29日三峡枢纽工程获准实施。1994年12月14日正式动工兴建,2003年开始蓄水发电,于2009年全部完工。电能只是人类生活、生产活动中广为使用的能量的一种。人类的生活、生产活动,无法离开能
2、量的使用。提高上游水位增加水的势能高水位的水快速向下流推动水轮机转动发电机在水轮机的带动下旋转发电三峡水电站的发电原理能够提供热、光、机械能和电能等各种形式的能量来源就叫能源。金属的冶炼、机器的运转、汽车和火车等交通工具的行驶需要能量,生活中烧饭、取暖、照明等也需要能量。生产和生活中利用的这些能量,是通过不同的能源提供的。各种能源的广泛利用,极大地促进了人类文明的发展。地球上的能源是否是无尽的呢?我们的生活中都用到哪些能源呢?一、能源钻木取火这项技术的出现,使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。开启了人类以柴薪为主要能源的时代。柴薪主要通过砍伐森林获得,大面积的砍伐森林严重破坏地球的生态
3、平衡。同时由于燃烧柴薪获取能量的效率较低,人类仍需要开发其他的能源。二、人类利用能源的历程二、人类利用能源的历程蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能。实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代,人类的主要能源从柴薪转向热值更高的煤。煤、石油、天然气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,所以称为化石能源。这三种能源是当今世界一次能源的三大支柱。1能直接从自然界获取的能源称为一次能源。煤石油风能地热能水能三、能源的类型三、能源的类型2由一次能源经过加工得到的能源称为二次能源。汽油、柴油风力发电水力发电太阳能发电地热发电电能的利用一一次次能能源源化石能源核能太阳能
4、地热能水能风能天然气石油煤电能柴油汽油二二次次能能源源可再生能源不可再生能源如果把全世界的能源消耗量折合成热值为2.93107 J/kg的标准煤来计算,1950年为26 亿吨,1987年为110 多亿吨,2003年接近140 亿吨,2007年达到160 亿吨。四、四、2121世纪的能源趋势世纪的能源趋势化石能源是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源,所以总有使用殆尽的一天。而且在开采化石能源的过程中因意外而对环境的破坏也十分严重。所以开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围的重要课题。20世纪40年代,科学家发明了可以控制核能释放的装置核反应堆,拉开了以核能为代表的新能源利用的
5、序幕。核反应堆外围包裹着厚厚的混凝土罩以吸收辐射水在核反应堆中心循环流动,吸收在核反应中产生的热量,并将这部分内能传递给蒸汽发生器内的水吸收了热量的水汽化变成蒸汽蒸汽推动发电机运转,将蒸汽的机械能转化为电能核能发电的原理不造成空气污染不排放CO2消耗核能源少发电成本低产生放射性废料排热量大建厂成本大核泄漏污染大核能发电的利弊1人们的生产和生活中利用能源提供能量。2人类历史上利用的能源逐步从太阳、柴薪等转变成煤、石油、天然气等化石能源。第二十二章 能源与可持续发展第2节 核能1945年8月6日名为“小男孩”的原子弹。这个“小男孩”的巨大毁灭力,令日本广岛核爆中心方圆2公里内所有建筑物全部被夷为平
6、地。我国第一颗原子弹爆炸时的情景我国第一颗氢弹爆炸时的情景原子核(正)核外电子(负)质子(正)中子(不带电)核能:当原子核发生聚变或者是裂变时会出现质量减少,根据爱因斯坦的质能方程E=mc2,减少的质量会转化为能量,因此发生聚变和裂变时释放出巨大的能量。核反应裂变:聚变:一个重核分裂成两个中等大小的核。两个轻核结合成一个较大的核。链式反应聚变裂变:用高速运动的中子轰击铀核,铀核分裂为多个核,典型的反应是分为钡和氪,并放出3个中子。1946-1948年我国物理学家钱三强夫妇从实验中观察到铀核的3分裂和4分裂现象。链式反应 铀核裂变的时候要放出一些中子,这些中子又可引起其它的铀235核裂变,就可使
7、裂变反应不断进行下去,这种反应叫做链式反应。1千克的铀全部裂变释放出2000吨的煤完全燃烧释放的能量。200辆1千克原子弹:链式反应如果不加控制大量原子核就会在极短时间里发生裂变,释放出极大的能量,进而产生毁灭性的破坏力。原子弹爆炸时产生的蘑菇云轻核结合成质量较大的核的过程叫核的聚变。要发生聚变反应必须让轻核之间的距离达到10-15米。轻核的聚变:常见的聚变形式:一个氘核和一个氚核结合成一个氦核:发生的条件:超高温,因此也叫热核反应。大量氢核聚变可以释放出更多的惊人的能量。在太阳内部,氢核在极高温度下聚变成氦核,在这过程中释放出28MeV的能量。不过这种聚变过程,不是一次反应就能完成的,要经过
8、几次反应才能把四个氢核聚合成一个氦核。太阳正是靠这种反应以惊人的巨大功率,向宇宙空间辐射能量的。氢弹爆炸产生的蘑菇云核能的和平利用核电站如果使原子核的裂变和聚变在可控制的条件下缓慢进行,释放的核能就可有效地利用。核电站:是利用可控链式反应释放出能量发电。核心设备是反应堆。核能内能机械能电能 核反应堆核裂变产生的大量的核能使水汽化变成水蒸气,水蒸气带动汽轮机工作,汽轮机推动发电机发电,实现了核能向电能的转化。大亚湾核电站秦山核电站射线:带两个单位正电荷(氦核)射线:带一个单位负电荷(电子)射线:不带电(中子)大剂量放射线对人畜会造成很大的伤害;但是,如果用较小的剂量,并谨慎地加以控制,射线也可以
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