第四章现代技术.ppt

第四章　现代技术 能源 材料 信息 及综合运用 本章涉及的内容 第1节 能源与材料技术 一.文明发展的两条主线 1.能源利用 2.材料利用 二.现代能源 1.能源与能源问题 2.核能的开发应用 3.可再生能源 三.现代材料 1.不断发展的新材料技术 2.超导材料 3.纳米材料 本章涉及的内容 第2节 信息及光电技术 计算机技术 1.计算机技术的萌芽 2.二进制逻辑和程序控制思想 3.计算机技术的发展 二.传感器技术 1. 基于各种原理的传感器 2. 传感器的广泛应用 三．激光技术 1．激光原理和激光器 2．技术应用 本章涉及的内容 第3节 生物技术、人工智能 一.生物技术 1.酶工程与微生物工程 2.细胞工程 3.基因工程 二. 人工智能 1.人工智能的诞生和发展 2.人工智能的领域 3.机器人 本章涉及的内容 第4节 海洋与空间技术 一. 海洋技术 1. 海洋探测 2．海洋资源 二．空间技术 1.运载工具 2.人造卫星和空间站 3.载人航天 第1节 能源与材料技术 能源、材料和信息鼎足三分，支撑起现代文明的大厦。 我们完全可以把对能源与对材料的利用史看作是整个人类文明历史的一个缩影。 一.文明发展的两条主线 1.能源利用 火是人类最早利用的能源， “火使人类脱离了动物界”。公元前2000年前后，人类开始使用火来冶炼金属。 农业文明所使用的能源主要来自农业生产自身获取的生物燃料； 工业文明开始以后，煤炭是第一种大规模开采的矿物燃料、其主导地位持续了200年。由于石油能源的发现和利用，才有了内燃机的发明和现代交通工具的出现。电力的使用将人类社会推进了巨大也是关键的一步。 2.材料利用 原始文明时期，人们利用的材料主要是自然物。陶是人类最早学会制造的人工材料、这一工艺也为冶炼金属进行了技术上的准备。 近代以来的工业文明开始了对矿物材料的大规模利用。 20世纪后半叶以来，人类开始进入对材料节省、替代、多元化、深度开发和循环利用的时代，这是信息文明的重要标志之一。 二.现代能源 1.能源与能源问题 近百年来，世界能源消耗增加了20倍。 化石能源储量有限，其广泛使用对自然生态和环境产生破坏性影响。 占世界人口1/4的工业化国家，消耗世界能源的3/4； 本世纪中叶天然气和石油将告罄、煤炭开采维持不足200年，能源危机已迫在眉睫。 2.核能的开发应用 核能是原子核结构发生变化时产生的能量；在使用上是指重核裂变和轻核聚变所释放的巨大能量。 利用受控核裂变释放的能量、加热水蒸气推动发电机，是核电站的基本运行方式。 使核聚变释放的能量转变为电能的关键是对核聚变过程进行人工控制。 3.可再生能源 太阳能 氢能 地热能 生物能 风能 海洋能 三.现代材料 1.不断发展的新材料技术 先进金属材料 新型无机非金属材料 高分子合成材料 复合材料 电子信息材料 2.超导材料 零电阻效应 迈斯纳效应 3.纳米材料 表面效应 体积效应 小结 现代文明的物质基础 能源是工业文明的动力源泉 材料是工业文明的物质基础 现代文明依靠能源、材料、信息的支持 * *