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化学校本课程之《新能源与材料篇》

课程说明

我国传统能源面临的紧缺危机越来越凸显，煤炭、石油和天然气

都是不可再生的能源，开发利用新能源将缓解能源危机，并且对于我

国的节能减排具有现实性的重大意义。世界上各个国家都在角逐新能

源，为自身寻找可持续发展的能源战略，加快满足经济发展中必需的

能源。另外，气候变化要求我们开发清洁能源，传统能源对环境的污

染不容质疑，气候变化问题已经敲醒了警钟，是全世界人民所面临的

共同问题。这里让你看一些新能源的资料，从中可以学到很多新能源

的知识，帮助你了解我国开发新能源的重大意义。

课程目标

通过本课程的学习，让学生了解我国的能源现状，应如何合理利

用传统能源，意识到开发新能源的重要意义。

课程目录

专题一新能源2

专题二材料8

新能源与材料

在上个世纪，人类使用的能源主要有三种，就是煤炭、石油和天然气。而根

据国际能源机构的统计，假使按目前的势头发展下去，不加节制，那么，地球上

这三种能源能供人类开采的年限，分别只有240年、40年和50年了。四五十年，

从人类历史的角度来看，实在是非常非常的短促；试想一下，对于今天20来岁

的年轻人来说，到他们六七十岁的时候，如果地球上已经没有石油和天然气可用，

我们能不为此感到惊愕吗？所以，开发新能源，替代上述三种传统能源，迅速地

逐年降低它们的消耗量，已经成为人类发展中的紧迫课题。

专题一新能源

新能源又称非常规能源，是指

传统能源之外的各种能源形式。指

刚开始开发利用或正在积极研究、

有待推广的能源，如太阳能、地热

能、风能、海洋能、生物质能和核

能等。新能源的各种形式都是直

接或者间接地来自于太阳或地球

内部深处所产生的热能。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量

大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能

源）枯竭问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决

由能源引发的战争也有着重要意义。

太阳能

太阳能是太阳内部连续不断

的核聚变反应过程产生的能量。

地球每天接受的太阳能相当于

1.73亿家大型发电厂的发电量。

太阳能既是一次能源，又是可再生能源，同时还是一种清洁能源。收集和利用太

阳能的两个主要方法是收集太阳热和光伏发电（将太阳能转化为电能），前者的

利用很多例子我们都很熟悉，如太阳能灶、太阳能热水器等。太阳能电池也被人

们广泛利用在计算器、手表等等地方，我国的有些公路还安装了使用太阳能的路

标。

但是太阳能也存在着很大的缺点，那就是太阳光不是一直可以利用的。在日

照不充足的地区或是当夜幕降临后，就无法使用这种能源。另一个问题是用太阳

能发电的成本很高，比起使用化石燃料发电要耗费更多的财力。

在我国广阔的土地上，2／3以上地区的年日照大于2000小时，这些地区具

有良好的太阳能开发条件，尤其是以青藏高原地区为最，那里平均海拔高度在

4000米以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。目前，中国

可再生能源计划和国家送电到乡工程，已利用太阳能发电为我国内蒙古、甘肃、

新疆、西藏、青海和四川等地共16万无电户解决了用电问题。目前，我国已安

装光伏电站约5万千瓦，主要为边远地区居民供电。

地热能

地热能是来自地球深处的可再生热

能。人类很早以前就开始利用地热能，例

如利用温泉沐浴、医疗，利用地下热水取

暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷

物等。从20世纪开始，地热能被大规模

用来发电、供