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1、第二十二章 能源与可持续发展 第一节 能源家族 化石能源：煤、石油、天然气。 生物质能：由生命物质提供的能量称为生物质能，如：食物、柴薪等。所有生命物质中都 含有生物质能。 一次能源：可以从自然界直接获取的能源为一次能源。如煤、石油、天然气、风能、水能、 潮汐能、太阳能、地热能、核能、柴薪等。 二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源称为二次能 源。如电能。 不可再生能源：凡是越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源，都属于不可再生能源。 如煤、石油、天然气、核能。 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源。如水能、风能、太阳 能、食物、柴
2、薪、地热能、沼气、潮汐能等。 按使用开发的时间长短来分类，能源还可以分成常规能源和新能源。如化石能源、水能、 风能等数常规能源，核能、太阳能、潮汐能、地热能属新能源。 第二节：核能 1、 裂变：用中子轰击较重的原子核，使其裂变为较轻原子核的一种核反应。 核反应堆中 的链式反应是可控的，原子弹的链式反应是不可控的。 核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应。 2、 聚变：使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应。，也被成为热核反应。 氢弹爆炸的聚变反应是不可控的。 核能的优点和可能带来的问题： 核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节 省大量的
3、煤、石油等能，而且用料省，运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫 和粉尘等对大气和环境污染的物质，核电是一种比较清洁的能源。 利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。 第三节 太阳能 1 在太阳的内部，氢原子核在超高温度条件下发生聚变，释放出巨大的核能。 大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射除去。 绿色植物的光合作用将太阳能转化为生物体的化学能。 我们今天使用的煤、石油、天然气等化石燃料，实际上是来自上亿年前地球所接收的太阳 能。 太阳能的利用： 利用集热器加热物质（热传递，太阳能转化为内能）； 用太阳能电池把太阳能转化为电能（太阳能转化为电能）。 太阳能具
4、有取之不尽、用之不竭，清洁无污染等优点。 第四节 能量的转化和守恒 1、能源革命： 人类历史上不断进行着能量转化技术的进步，就是所谓的能源革命。能源革命导致了人类 文明的跃进。 第一次能源革命：钻木取火； 第二次能源革命：蒸汽机的发明； 第三次能源革命：核能 能量的转化和转移具有方向性。 3、 能量守恒定律： 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个 物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 第五节 能源与可持续发展 煤和石油燃烧时生成的主要污染物是粉尘和有害气体。 未来的理想能源必须满足以下四个条件： 必须足够丰富，可以保证长期使用； 必须 足够便宜，可以保证多数人用得起； 相关技术必须成熟，可以保证大规模使用；必须足够 安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。 解决能源紧张的途径：由于人类的生存和发展使得能源的消耗量持续增长，因此人类必须 不断地开发和利用新能源，同时增强节能意识，不断提高能源的利用率，这是目前解决能源紧 张的重要途径。 2