第二十二章能源与可持续发展第节 能源1 1人类利用能源的历程人类利用能源的历程 2 22121世纪的能源趋势世纪的能源趋势第二第二十二章十二章 能源与可持续发展能源与可持续发展一、人类利用能源的历程1.火的使用- 熟食、取暖制陶瓷器皿 冶炼金 属、制作 工具 2.化石能源的使用- 煤、石油、天然气，称 为化石能源。直接从自然界获得的能源，我 们称为一次能源。 风能、水能、太阳能、地热能 以及核能等均属于一次能源。无法从自然界直接获取，必须通过 消耗一次能源才能得到的能源， 称为二次能源二、21世纪纪的能源趋势趋势已探测的数据表明，目前作为人类主要能源的化石能源 储量并不丰富，而且化石能源开发利用后就不能再生， 如果长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽，所以开 发新能源、更好的利用已知能源，是全球范围内的重要 课题。20世纪40年代，科学家发明了可以控制的核能释 放装置，拉开了以核能为代表的新能源利用序幕。第2节 核能1 1核能核能 2 2裂变裂变 3. 3. 聚变聚变第二第二十二章十二章 能源与可持续发展能源与可持续发展背景介绍背景介绍 我国用了短短4年时间完成了原子弹的研制 工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了 第一颗原子弹. 1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹 ，完成了其他国家要十几年或几十年才完 成的工作.背景介绍背景介绍背景介绍背景介绍我国第一颗原子弹我国第一颗氢弹原子弹和氢弹为什么会具有原子弹和氢弹为什么会具有 这么大的威力呢？这么大的威力呢？背景介绍背景介绍1原子结构H2O分子以水分子为例：它由一个氧原子和两个氢原子 组成。一、核能原子、原子核原子、原子核原子是由原子核 （质子和中子） 和核外电子组成。原子核原子核原子核原子核电子电子电子电子原子、原子核原子、原子核2核能获取核能方式有两种：即裂变和聚变用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出 能量。外界中子停止轰击，裂变也就停止了。怎样 才能让裂变继续下去呢？1发生裂变的条件二、裂变那么，地球上的能源是否是无尽的呢？将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一根火柴 后，会发生什么？2链式反应用中子轰击铀235原子核，铀核在分裂时，会释 放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子会 继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变 ，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。想想议议不可控核裂变原子弹爆炸原子弹爆炸被原子弹 毁坏的建 筑物设疑：核能 巨大，难 道只能用 于战争吗? 如何才能 有效地控 制核能的 释放？原子弹爆炸核弹头3核电站利用核能发电浙江嘉兴杭州湾 秦山核电站将质量较小的原子核结合起 来，也会释放出巨大的核能。氘氚氦核中子氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中 子，能释放大量核能。这一过程就是聚变。三、聚变能量聚变氢 弹根据核聚变的原理制成。威力 比原子弹还大。聚聚 变变可惜人们现在还不能像控制裂变那样控 制聚变。科学家们预言，通过可控制的聚变 来利用核能，有望彻底解决人类能源问题?这个问题由谁来解决呢？会是你吗？聚变聚变第3节 太阳能1.1.太阳巨大的“核能火炉” 2.2.太阳是人类能源的宝库太阳是人类能源的宝库 3. 3. 太阳能的利用太阳能的利用第二第二十二章十二章 能源与可持续发展能源与可持续发展太阳内部的温度高达1千万摄氏度以上，在那里就 进行着大规模的核聚变反应。太阳辐射出的光和热正 是由聚变反应释放的核能转化而来的。产生本质一、太阳巨大的“核能火炉”地球上的风能、水能、海洋温差 能、波浪能和生物质能等能源都是来 源于太阳；即使是地球上的化石燃料 （如煤、石油、天然气等）从根本上 说也是远古以来贮存下来的太阳能。 地球上除了核能、地热能和潮汐能其 余几乎都来自太阳。【能源之母】二、太阳是人类能源的宝库集热器加热太阳能转电三、太阳能的利用第4节 能源与可持续 发展第二第二十二章十二章 能源与可持续发展能源与可持续发展1.1.能量转移和能量转化的方向性 2.2.能源消耗对环境的影响能源消耗对环境的影响 3. 3. 能源与可持续发展能源与可持续发展一一. .能量转转移和能量转转化的方向性汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了轮 胎、地面和空气的内能，这些消耗的能量 不能再自动地用来驱动汽车。能量的转移和转化 是有方向性。不可 逆的。我们可利用 的资源是有限的， 所以要节约能源。二二. .能源消耗对环对环 境的影响热岛效应温室效应大气污染雾霾酸雨未来的理想能源必须具备以下几个特点：1、必须足够丰富，可以保证长期使用。 2、必须足够便宜，保证多数人用得起。 3、相关技术必须成熟，保证大规模使用。 4、必须足够安全、清洁、保证不会影响环 境。秉承可持续发展的思想，开发和探索 各种新能源是人类未来进一步发展所 要解决的重要课题。