1、第二节 能源的开发和利用,【体验】能源 活动:生活中常见的一些物质,如煤、石油、天然气、太阳能、 风能、核能、木材、秸秆等。 (1)可以长期提供或可以再生的能源是_; 一旦消耗就很难再生的能源是_。 (2)不会造成环境污染的能源是_。 (3)开发的新能源是_。,提示:(1)太阳能、风能、木材、秸秆 煤、石油、天然气、核能 (2)太阳能、风能 (3)太阳能、风能、核能,1.能源分为哪两类?人类利用能源经历了哪三个阶段? 2.能源的使用会对环境造成哪些污染? 3.开发的新能源有哪些?,探究1 能源与社会 1.生活中什么是可再生能源,什么是不可再生能源?各举两例进行说明。 提示:自然界中的能源按能否
2、长期提供或再生可以分为两类:化石能源、核能会越用越少,不能在短时期内得到补充,称为不可再生能源;水能、风能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得到,称为可再生能源。,参考答案:像太阳能、风能、水能以及动、植物等这类可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源;而像煤、石油、天然气和铀矿等,一旦消耗就很难再生的能源属于不可再生能源。,2.人类对能源的开发和利用经历了哪三个阶段? 提示:大约在200多年前,由于煤的大量开采,人类利用能源的历史进入一个崭新的时期;通过对电和磁的研究,人类找到了开发和利用能源的新途径;开发和利用核能成为人类获取能源的一个新途径。 参考答案:(1)第一阶段:用煤作燃料的蒸汽
3、机的发明带来了人类历史上的第一次工业革命。 (2)第二阶段:电能的利用为人类带来一个光明、灿烂的新世界。 (3)第三阶段:开发和利用核能成为人类获取能量的一个新途径。,探究2 新能源 调查生活中新能源的使用情况,回顾目前存在的能源危机,思考以下问题: 1.与煤、石油等常规能源相比,太阳能的利用有哪些优点?我们目前对太阳能的利用有哪两种途径?,提示:煤、石油属于不可再生能源,一旦消耗就很难再生,并且在使用过程中会污染环境,太阳能十分巨大,能供应长久,对于人类来说,太阳能几乎可以说是一种取之不尽,用之不竭的永久性能源。并且太阳能分布广阔,获取方便,安全、清洁,开发和利用太阳能不会给环境带来污染。目
4、前人们利用太阳能有两种途径:一种是把太阳能转化为内能以供利用,如太阳炉和太阳能热水器,当然也包括把内能进一步转化为电能的太阳能热电站;另一种途径是通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能,如太阳能电池等。,参考答案:优点是:太阳能既无污染,又取之不尽。目前人们主要采用光转化为电、光转化为热的方式来开发利用。,2.请完成下表:区别核裂变和核聚变。,提示:核能的开发和利用采用两种方式:一种是利用核裂变释放能量;另一种是利用核聚变释放能量。它们的区别主要反映在以下两个方面: (1)定义不同。用中子去轰击较大的原子核,原子核就会变成两个中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量,这种现象叫核裂变。质量很小的
5、原子核如氘核和氚核,在超高温的条件下结合成新的原子核,会释放出更为巨大的能量,这种现象叫核聚变。 (2)释放能量大小不同。核裂变释放的能量巨大,但核聚变时一个核子释放的能量约是核裂变时一个核子释放能量的34倍,因此核聚变释放的能量更为巨大。,参考答案:,一、能源与社会 1.可再生能源:可以_或可以_的能源。如太阳能、 风能、水能以及动、植物等。 2.不可再生能源:一旦消耗很难_的能源。如煤、石油、天 然气和铀矿这类化石或矿物能源。 3.环境污染:煤的燃烧会产生大量的_气体,导致_ _,全球变暖,危害生态平衡。,长期提供,再生,再生,二氧化碳,温室,效应,二、开发新能源 1.太阳能: (1)利用
6、方式:光转化为_和光转化为_。 (2)优点:清洁、取之不尽。,电,热,2.核能的开发和利用: (1)核裂变: 定义:较_的原子核裂变为较_的原子核的一种核反应。 利用:制造_。 (2)核聚变: 定义:较_的原子核结合成为较_的原子核的一种核反应。 利用:制造_。 (3)利用:利用_建成核电站,将_能转化为_能。,重,轻,原子弹,轻,重,氢弹,核裂变,核,电,3.地热发电:利用地热将_能转化为_能。 4.潮汐发电:将_能转化为_能。 5.风力发电:将_能转化为_能。,内,电,机械,电,机械,电,【拓展延伸】自然界能源的种类很多,按不同的标准可以分为以下四类 (1)煤炭、石油、天然气、风能、太阳能
7、、地热能等可以从自然界直接获得的能源称为一次能源,而我们经常使用的电能必须经过消耗一次能源才能得到,称为二次能源; (2)像太阳能、风能、水能以及动、植物等这类可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源;而像煤、石油、天然气和铀矿等,一旦消耗就很难再生的能源属于不可再生能源;,(3)像煤炭、石油、天然气、水能等人们已利用了多年,称为常规能源,核能、太阳能、地热能等人们近期利用的能源称为新能源; (4)像煤、石油、天然气等由生物体经过千百万年形成的称为化石能源,像食物等以生物质为载体的能量称为生物质能。,考点1 能源与环境 【典例1】关于能源,下列说法正确的是( ) A.地球上的能源都是可再生能
8、源 B.核能是无污染的可再生能源 C.核废料会对环境造成严重的破坏,不能随意丢弃 D.目前的核电站都是利用核聚变释放的核能来发电的,【精讲精析】选C。本题考查能源的分类。地球上的化石能源不是可再生能源,故A错误;核能是有污染的一种不可再生能源,故B错误;核废料会对环境造成严重的破坏,不得随意丢弃,故C正确;核电站就是利用原子核的裂变的链式反应产生的能量发电的,故D错误。故选C。,【方法归纳】判断可再生能源与不可再生能源的方法,考点2 新能源 【典例2】如图所示是 太阳能LED照明路灯,它主要由太阳能电池 板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光 二极管,通过电流可以把电能直接转化成能。太阳能
9、清洁无污染,是在太阳 内部氢原子核发生 (选填“裂变” 或“聚变”)时释放出的核能。,【精讲精析】本题考查太阳能的利用。灯发光是电能转化为光能;在太阳内部,氢原子核在超高温下发生聚变,释放出巨大的核能。 答案:光 聚变,【方法归纳】太阳能的间接利用和直接利用 (1)间接利用:开发利用地球上的煤、石油、天然气、水能、风能和生物质能等,都是在间接利用太阳能; (2)直接利用:直接利用太阳能的方式有两种:用集热器把水等物质加热。利用太阳能电池发电。,1.太阳中蕴藏无比巨大的能量,下列说法正确的是( ) A.太阳能是不可再生能源 B.太阳能的应用会严重污染环境 C.太阳能的应用具有广阔前景 D.太阳能
10、不能转化成电能,【解析】选C。本题考查太阳能的利用。太阳能是一种既无污染,又取之不尽的能源,它既是可再生能源,又是新能源。它直接或间接向人类提供能量。人类直接利用太阳能的主要途径有:太阳能直接转化为内能,如太阳灶、太阳能热水器等;太阳能直接转化为电能,如太阳能电池;太阳能直接转化为化学能,如植物的光合作用。故C项正确。,2.常见的能源,属于可再生的是( ) A.风能 B.石油 C.煤炭 D.天然气 【解析】选A。本题考查的是能源分类的知识。B、C、D选项都属于矿产资源,是短时间内不可能再生的,而风能是可以循环使用的,故选项A正确。,3.我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”,它是天然气和水在低温高
11、压下形成的固态物质,因外形晶莹剔透,酷似冰块却能燃烧而得名,是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源。下列说法正确的是( ) A.可燃冰是可再生能源 B.可燃冰的能量来自亿年前的太阳能 C.可燃冰是核聚变反应生成的 D.可燃冰燃烧时核能转化为内能,【解析】选B。本题考查新能源的利用。“可燃冰”是未来洁净的新能源。天然气水合物主要是甲烷的水合物,是一种白色固体物质,外形像冰。它的形成很复杂,与海底石油、天然气的形成过程相仿,而且密切相关。埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌气性细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气)。所以可燃冰是不可再生资源,燃烧时化学能转化为内能。,4.人类对核能
12、的开发和利用不断取得新的进展,根据目前的科研水平,你认为以下关于原子弹和核电站的说法正确的是( ) A.核电站能控制裂变的反应速度 B.原子弹对聚变的链式反应不加控制 C.原子弹利用核裂变,核电站利用核聚变 D.原子弹利用核聚变,核电站利用核裂变,【解析】选A。本题考查核能的利用及获得的途径。核电站和原子弹都是利用核裂变来获取核能的,不同的是核电站能控制核裂变反应速度,而原子弹不能控制核裂变反应速度。A项正确。,5.2013年2月17日,我国东北首个核电站正式并网发电,年发电量可达450亿千瓦。核电站是利用 能来发电的,它的核心设施是核反应堆。核反应堆工作时会释放能量,也会产生放射线。如果大量
13、放射线泄漏到反应堆外面, (选填“会”或“不会”)对人和其他生物造成伤害。 【解析】本题考查了核裂变的利用。核电站是利用核裂变产生的能量来发电的,能量转化是由核能转化为电能;核辐射产生的放射线对生物体有伤害。 答案:核 会,6.太阳能是 能源(选填“可再生”或“不可再生”)。太阳能热水器将太阳能 (选填“转化”或“转移”)为内能。 【解析】本题考查了能源的分类及能量转化。太阳能可从太阳源源不断获得,属于可再生能源;太阳能热水器吸收太阳的光能,将太阳能转化为热水器内水的内能。 答案:可再生 转化,找找你容易错在哪里? 开发新能源是世界各国重点关注的战略问题。我国现有的核电站是利用核 (选填“裂变”或“聚变”)释放核能的,核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。 【学生自答】 聚变 可再生,【教师点评】 对核聚变和核裂变理解错误:核能分为裂变和聚变两种,核裂变主要应用在核反应堆中,核聚变应用在氢弹中; 对可再生能源和不可再生能源区分错误:像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源属于不可再生能源 【正确答案】 裂变 不可再生,
