物理选修1-2人教新课标4.3新能源的开发概要 (1).ppt

* 第三节　 新能源的开发 * 学习目标： 1.知道什么是传统能源，什么是能源危机． 2．知道有哪些新能源和新能源开发的意义． 3．知道太阳能、风能、生物质能、地热能、氢能的优点和应用． * 第三节 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 课前自主学案 学习目标 * 课前自主学案 一、能源的分类 常规能源有____、_______、________等，而新能源主要包括核能、太阳能、风能、生物质能、地热能、氢能等． 煤 石油 天然气 * 二、新能源 1．太阳能 利用太阳能主要有三种方式：(1)光热转换——是指把太阳的光能转换为_____能的过程； (2)光电转换——是指把太阳辐射的能量直接转换为______能的过程； (3)光化学转换——是指将太阳能转换为_______能的过程． 内 电 化学 * 2．风能：风是流动的空气，所以风具有能量．风能的利用主要有两种方式 (1)将风能直接转变为_______能，如风车带动水泵抽水； (2)将风能转化为_____能，如风力发电机． 3．生物质能：是由生物体产生的能量，是以____能的形式存在于生物体中的太阳能，来源于植物的______作用． 机械 电 化学 光合 * 4．地热能：地热能是由地球内部释放出来的能量．地热水的利用分直接利用和地热发电． 5．氢能：利用氢气燃烧放出的能量．氢能的利用有两个关键：一是廉价的制氢方法(利用聚焦______能获得高温来分解水，从而得到氢)；二是氢的储存，目前公认最有前途的方法是 “___________”． 太阳 金属储氢 * 核心要点突破 一、能源和能源危机 1．能源的分类 一次能源 二次能源 常规能源 燃料能源 煤、石油、天然气、植物秸秆 煤气、焦炭、汽油、柴油 液化石油气、酒精 非燃料能源 水能 电力、蒸汽、热水、余热 新 能 源 燃料能源 核燃料 沼气、氢气 非燃料能源 太阳能、风能、地热能、潮汐能 激光 * 2.能源危机 地球上可供使用的传统能源是有限的，是不可再生的．煤和石油是地球在几十亿年中积攒下来的不可再生能源，它们是有限的．按20世纪末的消费量估算，已经探明的可供开采的石油和天然气，也许只能维持几十年，即使是储量最多的煤炭，也不过维持开采200多年．自从煤炭和石油成为人类社会的主要能源以后，人类便开始大量消耗自然界用几十亿年积累起来的(财富)资源．随着生产的发展和生活水平的提高，迅速增长的能量消耗与日益耗竭的能源之间矛盾加剧，如果没有新的能源供应，世界将面临能源短缺的危机． * 二、新能源的开发 1．新能源 人类正在开发和利用的新能源是核能、太阳能、风能、生物质能、地热能和氢能． 2．太阳能 (1)太阳能的优点 利用太阳能获得电力，需通过太阳能电池进行光电转换来实现．它同以往其他电源发电原理完全不同，具有以下优点：①无枯竭危险；②绝对干净(无公害)；③不受资源分布地域的限制；④可在用电处就近发电；⑤能源质量高；⑥获取能源花费的时间短，因此在能源开发中占相当大的分量． * (2)太阳能也存在着明显的缺点 ①分散性．到达地球表面的太阳辐射能虽然总量很大，但是能流密度比较低． ②间断性．由于昼夜、季节、地理纬度和地形等自然条件的限制，以及天气等随机因素的影响，地球上接收到的太阳辐射是不连续的、不稳定的． 这对太阳能的大规模利用提出了挑战．怎样高效利用太阳能仍是科学研究的课题． * (3)太阳能的利用方式 人类利用太阳能的方式可分为以下几种． ①光热转换是太阳辐射能的聚集的过程． 优点：技术最为成熟，成本最为低廉，应用最为广泛． 装置：平板集热器和聚光式集热器． 应用：太阳能热水器、太阳能温室、太阳能干燥器等都是平板集热器，也叫非聚光式集热器． 反射式太阳灶、高温太阳炉是聚光式集热器． * ②光电转换是把太阳辐射的能量直接转换为电能的过程． 优点：技术已经成熟，应用较广． 装置：太阳能电池． 应用：太阳能电池使用简便，易于维护，适用于电子仪表、高山气象站、输油输气管道的维护等许多方面，尤其可以分散地用在高山、沙漠、海岛等地，这样可以避免铺设输电线路.90%的人造卫星和宇宙飞船都采用太阳能电池供电． * ③光化学转换是将太阳能转换成化学能的过程．主要途径是绿色植物吸收太阳辐射的能量，以二氧化碳和水为原料，生产出有机物质并放出氧．这个过程就是光合作用．这个过程生成的碳水化合物(糖类)，在生物体内供给生命活动所需的能量．光合作用把不能被生物利用的太阳能转化为可以被生物利用的化学能． * 3．风能 (1)风能：风是由于空气的流动而形成的，风具有能量，是一种天然能源．风能蕴藏量丰富，可以再生，永不枯竭，没有污染，随处都可以开发利用． (2)优点和不足 在重视环境保护的时代，使用风能这种“绿色”能 * 源，对改善地球生态环境、减少空气污染有着非常积