《开发新能源》ppt课件.pptx

沪粤版物理九年级下册第二十章 能源与能量守恒定律20.2 开发新能源学习目标1．知道能源与人类社会密切相关，但需要不断开发和利用新能源以解决能源的供需矛盾和环境问题。2．知道太阳能和核能是两种新能源。3．了解直接利用太阳能的两种途径。4．了解裂变、聚变，知道原子弹、氢弹的制造原理，知道核反应堆的作用，以及核电站的原理和作用。导入新知目前，世界能源消耗中90%以上是不可再生能源，不可再生能源到本世纪末，除煤炭外都将开采殆尽，“能源危机” 之说绝不是危言耸听！为应对日益逼近的能源危机，世界各国越来越重视能源的开发和节能，并在努力开发包括太阳能和核能在内的新能源。合作探究1知识点太阳能一、太阳能——永恒的动力之源 太阳是一个巨大的能源,它送到地球的光功率达1.7×1014kW 。现在全社会的总能耗约1.3×1010kW ，全世界发电装机容量不到4×109kW ，地球上所有石油资源相应的能量，只相当于太阳一天半时间内供应给地球的光能。况且太阳的寿命至少是50亿年，对人类而言，太阳能是取之不尽用之不竭的。地球吸收、利用太阳能的四种渠道1. 被植物、微生物吸收光合作用太阳能 生物能2. 使大气、水升腾循环太阳能→机械能3. 被海洋吸收太阳能→内能4. 直接利用活动：怎样直接利用太阳能(1)太阳能→内能(2)太阳能→电能太阳能发电站(3)太阳能→化学能太阳能小汽车每年太阳辐射到我国960万平方公里土地上的能量，相当于1.7万亿吨标准煤。太阳能电池薄膜太阳能电池太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。应用：人造卫星、太空望远镜、太空站等电力的来源。航天器上的太阳能电板太阳能的优点和缺点1. 太阳能的优点：①十分巨大； ②供应时间长久；③分布广阔，获取方便；④安全、清洁、无污染。2. 太阳能的缺点：①太分散；②受季节、天气和地理环境影响较大；③能量转换效率低。【例1】太阳能是优先开发的新能源之一。关于太阳能的利用，下列说法错误的是( )C新知小结（1）太阳能和其他能的转化（2）采用从一般到特殊的思维方法 可由分析一般实例中能量转化的方法，来分析太阳能利用过程中的能量转化。即看转化前消耗了什么形式的能量，转化后得到了什么形式的能量，最后得出结论。巩固新知下列关于太阳能的各种说法中，不正确的是(　)A．太阳能是一次能源且属于可再生能源B．太阳是远古就存在的，所以它并不是新能源C．太阳能是一种无污染的清洁能源D．太阳能分布广阔，几乎是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源1B利用太阳能的方式之一是用太阳能电池把________能转化成________能；另一种方式是用集热器加热。从改变物体内能的途径来看，太阳能热水器是通过________来增加水的内能，一台太阳能热水器储有300 kg的水，若水温从20 ℃升到70 ℃，这些水吸收了________J热量。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]2电太阳热传递6.3×107合作探究2知识点核能二、核能—造福人类的“神火”（一）核能概念：原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做原子核能，简称核能。原子核是可以改变的，而且在有些改变过程中会释放出巨大的能量。（二）释放核能的方式：1.重原子核的裂变（重核裂变）2.轻原子核的聚变（轻核聚变）1. 核裂变——链式反应链式反应示意图核裂变——较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应，裂变时会释放出巨大的能量。不加控制的核裂变反应——原子弹爆炸我国第一颗原子弹爆炸时形成的蘑菇云核能的和平利用――核电站如果控制链式反应的速度，使核能缓慢的平稳的释放出来，就能和平利用核能了。能缓慢、平稳地释放核能的装置叫核反应堆。核电站工作流程示意图反应堆放出的核能转化为高温蒸汽的内能，再通过汽轮发电机转化为电能。核能→内能→机械能→电能 秦山一期核电站大亚湾核电站核电的优势（1）核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质,因此核能发电不会造成空气污染,不会产生加重地球温室效应的二氧化碳；（2） 核能发电所使用的是铀燃料，而全球铀的蕴藏量相当丰富；（3） 核燃料能量密度比化石燃料高几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体 积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送； （4）核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本受国际经济情势影响较小。核电的缺点：（1）核能电厂会产生放射性废料，虽然所占体积不大，但因具有放射性，故必须慎重处理，且需面对较大的政治困扰；（2）核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境里，故核能电厂的热污染较严重；（3）核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高；（4）核电厂的反应器内有大量