01思维导图
02课程导入
观察挖掘机、火车、摩托车、汽车、火箭、太阳能汽车、滑翔机的图片。思考给它们提供运转能量的物质是什么?
同学们知道生活中有哪些可以称为能源吗?什么是能源呢?
能量:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量。(如机械能,光能,内能,化学能,电能等。)煤炭、石油、天然气等,它们燃烧产生能量,因此它们是能源。
能源:凡是能产生能量供人类使用的物质资源都可以叫做能源。
03知识点讲解
一、人类利用能源的历史
同学们阅读课本“人类利用能源的历史”的内容,并交流讨论下列问题。
1.人们根据什么原则,将人类利用能源的历史划分为四个时期?这四个时期的名称叫什么?
人们是根据某个时期内,人类使用什么能源为主的原则来划分能源时期的。通常划分为“柴薪时期”、“煤炭时期”、“石油时期”和“多元化时期”。
2.从人类利用能源的历史中你感悟到了哪些东西?
能源的确是人类生存的命脉和社会发展的动力,但同时又疑惑这些能源如煤炭、石油和天然气等,是否是取之不尽,用之不竭的呢?假设它们用完了怎么办?
多元化能源——破解未来能源需求的途径
(1)核电
“核电站自20世纪50年代开始,根据其工作原理和安全性能的差异,可将其分为四代。
第一代核电站核电站的开发和建设开始于20世纪50年代。年,美国最先建成世界上第一座实验性核电站。年苏联也建成发电功率为千瓦的实验性核电站。年,美国建成发电功率为9万千瓦的原型核电站。这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。上述实验性的原型核电机组被称为第一代核电站。
第二代核电站20世纪60年代后期,在实验性和原型核电站机组的基础上,陆续建成发电功率为几十万千瓦或几百万千瓦,并采用不同工作原理的所谓“压水堆””沸水堆”“重水堆””石墨水冷堆”等核反应堆技术的核发电机组。它们在进一步证明核能发电技术可行性的同时,使核电的经济性也得以证明。如今,世界上商业运行的四百多座核电机组绝大部分是在这一时期建成的,习惯上称其为第二代核电站。
第三代核电站
20世纪90年代,为了消除美国三里岛和前苏联切尔诺贝利核电站事故的负面影响,世界核电业界集中力量对严重事故的预防和缓解进行了研究和攻关,美国和欧洲先后出台了《先进轻水堆用户要求文件》(URD文件)、《欧洲用户对轻水堆核电站的要求》(EUR文件),进一步明确了预防与缓解严重事故,提高安全可靠性的要求。
第四代核电站
年1月,在美国能源部的倡议下,美国、英国、瑞士、南非、日本、法国、加拿大、巴西、韩国和阿根廷这10个有意发展核能的国家,联合组成了“第四代国际核能论坛”,并于年7月签署了合约,约定共同合作研究开发第四代核能技术:期攀进一步降低电站的建造成本,更有效地保证它的安全性,使核废料的产生最少化和防止核扩散。但遗憾的是,迄今还没有建成一个符合这些要求的第四代核电站。
核电站的优势:
与传统的火力发电站相比,核电站具有十分明显的优势:(1)核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染;(2)核能发电无碳排放,不会加重地球温室效应;(3)核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,暂时没有其他的用途;(4)核燃料的能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座万千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;(5)核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本不易受到国际经济形势的影响,固发电成本较为稳定。
核电站的缺点
核电站也存在一些明显的缺点:(1)核电厂会产生高低阶放射性废料,或者是使用过的核燃料,虽然所占体积不大,但因其具有放射性,必须慎重处理;(2)核电厂热效率较低,因而比一般的化石燃料电厂排放出更多的废热,故核电站对环境的热污染较严重;(3)核电站的投资成本太大,电力公司的财务风险较高;(4)核电较不适宜满负荷运转,也不适宜低于标准负荷运转;(5)兴建核电站常易引发政治歧见的纷争;(6)核电站的反应器内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害。
(2)太阳能
(3)风力发电
(4)地热能
(5)潮汐能
(6)沼气发电
二、能源的分类
1.按是否能循环再生来分类:
(1)可再生能源,指具有自然恢复能力,不会随本身的转化或人类的利用而日益减少的能源。如:太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能。
(2)非可再生能源,则不能自然再生。如:煤、石油、天然气、核能、油页岩。
2.按人类开发利用能源的历史来分类:
(1)常规能源,是指当前被广泛利用的能源。如:煤、石油、天然气、水能、生物能。
(2)新能源,是指目前尚未广泛利用而正在积极研究以便推广利用的能源。如:核能、地热、海洋能、太阳能、风能。
3.按是否能直接使用来分类:
(1)一次能源,是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源。如:煤、石油、天然气、水能、风能、核能、海洋能、生物能。
(2)二次能源,由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品。如:沼气、汽油、柴油、酒精、焦炭、煤气、蒸汽、火电、水电、核电、太阳能发电、潮汐发电、波浪发电等。
4.按对环境的影响来分类:
(1)清洁能源:指对环境无污染或污染小的能源。如:太阳能、水能、风能。
(2)非清洁能源:指对环境污染较大的能源。如:煤、石油、天然气。
三、能源危机的挑战
世界能源消耗的结构
目前世界各国能源结构的特点,一般取决于该国资源、经济和科技发展等因素。
1)煤炭资源丰富的发展中国bai家,在能源消费中往往以煤为主,煤炭消费比重较大,其中南非为77.1%,中国72%,波兰68.1%,印度56.8%,澳大利亚44.5%,美国24.9%。
2)发达国家石油在消费结构中所占比重均在35%以上,其中美国39.7%,日本51.1%,德国40.6%,法国37.9%,英国35.4%,加拿大37.9%,意大利58.4%,澳大利亚36.3%。
我国的能源问题
1、我国能源利用的现状:以煤炭为主,利用石油、天然气,积极发展水电,稳妥发展核电,因地制宜发展太阳能、风能、沼气、地热能、海洋能等。
2、我国能源消费利用变化特点:煤炭比例下降,石油、天然气、水电、核电比例上升。
解决我国能源问题应采取的措施
1.节能降耗是解决我国能资不足问题的根本途径
2.解决我国能源供需矛盾的根本出路是提高能源效率,而产业结构调整和技术进步是提高能效效率的最根本途径。
3.把自主创新作为提高能源利用效率、加快能源技术进步的重要途径
4.完善能源价格体系,充分发挥价格税收的调节作用
5.把能源与资源耗费作为经济增长的约束条件,提高能源与资源利用效率、减少污染作为经济结构调整的重要标准
6.完善能源价格体系,充分发挥价格税收的调节作用
04
1.能源是人们生活和社会发展的基石,信息和材料是社会发展的保障。下列有关能源、信息和材料的说法不正确的是( )
A.我国自主建立的北斗卫星定位系统,主要是用电磁波来传递信息的
B.能量转化是守恒的,所以能源是取之不尽用之不竭的
C.光纤通信是光在光导纤维中多次发生反射来传递信息的
D.核电站可完全替代火电站,因为核能是可再生能源
BDA.北斗卫星定位系统主要是用电磁波来传递信息的,故A正确,不符合题意;B.能量是守恒的,但是能量的转化和转移是有方向性的,能源的利用是有条件的,我们所能利用的能源是有限的,所以需要节约能源,故B错误,符合题意;C.光纤通信的原理是光的反射,通过多次反射传递信息,故C正确,不符合题意;D.核能是不可再生能源,故D错误,符合题意。故选BD。
2.根据我国能源发展规划,年可再生能源占能源消耗的10%,到要达到15%,对能源的正确认识是( )
A.自然界的能源是守恒的,永不枯竭
B.太阳的能量给地球带来了云、雨、风浪和滔滔江河
C.自然界可以长期为人类提供煤.石油.天然气等可再生能源
D.剧烈的核反应会发生强烈的爆炸,人类无法利用核能
BA.能量守恒定律是自然界的基本规律之一,自然界的能源守恒是指它的总量不变,但能量的转移和转化是有方向性的,能源会越用越少,因此,如果不加节制,总有枯竭的一天,故A错误;B.地球上水吸收太阳能的热量,不断进行着物态变化,给地球带来了云、雨、风浪和滔滔江河,所以水能的获得都是由太阳的能量提供的,故B正确;C.自然界中煤、石油、天然气属于化石能源,会越用越少,不可能短时间内再从自然界中得到,是不可再生能源,故C错误;D.目前人类主要是利用原子核裂变产生的核能,可以在人类的控制下缓慢释放,能够有控制地被人类所利用,故D错误。故选B。