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1、第1节 能源,第二十二章 能源和可持续发展,什么是能源?,像煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等能够提供能量的物质资源，我们把它们都叫做能源.,煤矿资源,地热资源,天然气,化石能源：我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。,生物质能：人类生活中还广泛的利用食物等生命物质中储存的化学能。这类由生命物质提供的能量称为生物质能。,一次能源和二次能源,按能源的来源分：,常见的一次能源,煤、石油、天然气、风能、水能、 地热能、核能等,常见的二次能源,电能等,按是否可以再生来分：,不可再生能源：不可能在短期内从 自然界得到补充,可再生能源
2、：可以在自然界里源源不 断地得到,如：化石能源、核能,如：水能、风能、太阳能、生物质能,按提供能源的物质来分：,生物质能、化石能源、 核能、风能、太阳能、 地热能、海洋能等等,按利用状况来分：,常规能源：如化石能源等,新能源： 如太阳能、风能、 潮汐能、核能等,第2节 核能,第二十二章 能源和可持续发展,1945年8月6日名为“小男孩”的原子弹。这个“小男孩”的巨大毁灭力，令日本广岛核爆中心方圆2公里内所有建筑物全部被夷为平地。,我国第一颗原子弹爆炸时的情景,我国第一颗氢弹爆炸时的情景,原子核 （正）,核外电子 （负）,质子 （正）,中子 （不带电）,一、核能,原子核发生改变所产生的能量,获得
3、核能有两种途径,1、裂变,2、聚变,氚核,氘核,氦核,一个中子（随能量释放）,2、聚变 2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。,1、裂变质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放能量的过程,链式反应,例：原子弹,例：氢弹、太阳,热核反应,3、聚变威力更大,原子弹爆炸时形成的蘑菇云,原子弹：,链式反应如果不加控制大量原子核就会在极短时间里发生裂变，释放出极大的能量，进而产生毁灭性的破坏力。,原子弹爆炸时产生的蘑菇云,氢弹根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。,核电站：,是利用可控链式反应释放出能量发电。,核心设备是反应堆。,大亚湾核电站,秦山核电站,秦山核
4、电站,秦山核电站,二、核能的和平利用核电站,如果使原子核的裂变和聚变在可控制的条件下缓慢进行，释放的核能就可有效地利用。,5、核能的和平利用核电站,核电站的工作原理 利用原子核内部蕴藏的能量产生电能的新型发电站。 核电站大体可分为两部分： 一部分是利用核能生产蒸汽的核岛、包括反应堆装置和一回路系统； 另一部分是利用蒸汽发电的常规岛，包括汽轮发电机系统。,三、核能利用的环境影响评价和对策,1、核辐射环境影响事例,1、核辐射环境影响事例,切尔诺贝利事故的回顾,2、核电站的安全运行技术,(1)三道屏障 为防止放射性物质外逸设置了三道屏障： 燃料芯块和密封的燃料包壳； 坚固的压力容器和密闭的一回路系统
5、； 安全壳。,2、核电站的安全运行技术,(2)多重保护 进行正常停堆。 因任何原因未能正常停堆时，控制棒自动落入堆内，实行自动紧急停堆。 如因任何原因控制棒未能插入，高深度硼酸水自动喷入堆内，实现自动紧急停堆。 (3)专设安全设施,4、核电站的废料安全处理,5、核电站对环境和人体的影响,人体能够耐受一次0.25希沃特的集中照射而不致遭到损伤 国家规定: 从事放射性工作的人员每年不超过0.05希沃特， 核设施周围居民每年不超过0.001希沃特，也就是每年不超过1毫希沃特，核电站对人造成的实际剂量比上述限量要小得多。 中国核工业集团公司为核电站规定的管理标准，对周围居民的照射不得超过0.25毫希沃
6、特/年。,放射性物质的标志,第三节太阳能,太阳：巨大的“核能火炉”,在太阳内部，氢原子核在超高温度下发生聚变，释放出巨大的核能。,太 阳 辐 射 能,大气升温不均匀,形成风（空气动能）,使水循环,形成水流（水流能）,被绿色植物 微生物吸收,食物 煤 石油 天然气,（化学能）,直接利用太阳灶,使大地变热,被海水吸收,太阳辐射,地球上,各种能源,形成洋流（波浪能）,万物生长靠太阳,太阳能是人类能源的宝库,一、太阳能的优点,1、太阳能十分巨大； 2、太阳能供应时间长久； 3、太阳能分布广阔，获取方便； 4、太阳能安全、清洁、无污染。,太阳能优点视频：太阳能.asf,图：地球的能源几个补充,不可再生能
7、源：煤、石油、天然气、核燃料。 一次能源：太阳能、生物质能、地热能、风能、潮汐能、核能、化石燃料、水能。 太阳能是人类“能源之母”的原因：地球上除核能、地热能、潮汐能外的所有能源几乎都来自太阳。 应用时有污染的能源：化石能源、核能。,能源分类,一次能源,常规能源,不可再生,二次能源：汽油、焦碳、煤气、蒸汽、电能等,石油、煤,天然气,生物质能,水能,可再生,新能源,不可再生：核能与原子核反应有关,可再生,太阳能,风能,海洋能,地热,潮汐能,波浪能,来自太阳辐射,二、地球上几乎所有的能源都来自太阳能 （除：核能、地热能、潮汐能）,三、利用太阳能的两种方式 1、通过光热转换，把太阳能转化为内能； 2
8、、通过光电转换，把太阳能转化为电能；,（三）广泛利用太阳能的困难,经计算，垂直投射到地面每平方米面积上的太阳能只有几百瓦，所以要大规模开发利用太阳能必须设置庞大的收集和转换能量的系统，目前造价还太高，影响推广,由于地球的自转和气候、季节等原因，太阳能的功率变化大，不稳定，给正常连续地使用造成困难,光热转换的效率为5060%，而光电转换的效率只有10%左右所以还要下大力气研制高转换效率的材料,1太阳能虽然十分巨大，但它太分散,2、太阳能不稳定，不能正常使用,3目前太阳能转换器的效率不高,课堂练习： 1、在太阳内部，氢原子核在超高温下发生_，释放出巨大的_能 2、太阳能热水器是将太阳能转化为_能；太阳能硅光电池将太阳能转化为_能；在绿色植物的光合作用过程中太阳能被转化为_能 讨论： 结合地理知识，讨论我国哪些地区适宜开放太阳能,聚变 核,内 电 化学,我国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原,