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1、18.1 能源利用与社会发展,人类社会前进的每一步，都和能源的利用息息相关。可以说，人类进化发展的过程也是人类开发利用能源的过程。,能源的定义,提供能量的物质资源,火的利用 1.烧制陶瓷 陶瓷是中国历史上不可磨灭的记忆。中国人早在约公元前80002000年（新石器时代）就发明了陶器。 宋代时瓷器达到了顶峰，有官汝钧哥定五大名窑。而到元明，又有了众所周知的青花，尤其，一件元青花现在可以卖到上千万。清朝时，瓷器以康乾时期最为华美。瓷器是中华民族古代人民智慧的结晶。 2.人工取火 人类从自然界的雷击、山火等获得火种，学会了用火来烧烤猎物、块根，开始熟食；学会用火来御寒取暖、驱暗照明，大大扩展了人类活
2、动的时间和空间。,石油和天然气的形成与开采,下图为石油开采装置,化石能源的利用 化石能源是一种碳氢化合物或其衍生物。化石 能源所包含的天然资源有煤炭、石油和天然气。 它由古代生物的化石沉积而来，是一次能源。 煤的综合利用 煤的干馏 过程是将煤隔绝空气加强热； 可以将煤干馏出焦碳，煤焦油，焦炉气，粗氨水，粗苯等，以至充分利用,天然气 天然气的产生: 天然气系古生物遗骸长期沉积地下,经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物,具可燃性,多在油田开采原油时伴随而出. 天然气蕴藏在地下约3000-4000米之多孔隙岩层中,主要成分为甲烷,比重0.65,比空气轻,具有无色、无味、无毒之特性,天然气利用,
3、1.天然气发电 2. 天然气化工工业 3.城市燃气事业 4.压缩天然气汽车, 目前人们的环保意识提高,世界需求干净能源的呼声高涨,各国政府也透过立法程序来传达这种趋势,天然气曾被视为最干净的能源之一,再加上1990年中东的波湾危机,加深美国及主要石油消耗国家研发替代能源的决心,因此,在还未发明真正的替代能源前,天然气需求量自然会增加.,能源生产和消费在地区上不平衡 世界上的石油、天然气、煤、水能等资源的分布不均衡，有的地区丰富，有的地区贫乏。各种常规能源的生产和消费，在地区分布上也不均衡。按地区说，非洲、拉丁美洲和中东的能源资源丰富，但是工业还不发达，能源生产量大于消费量，多向国外输出。在经济
4、发达国家中，除了加拿大、英国等少数国家以外，能源都不能自给，需要从中东、非洲、拉丁美洲等地输入。全世界170多个国家中，能源不能自给的有120多个。,提供能量的物质资源,一、能源：,二、能源的分类：,1按使用状况分：,常规能源：,新能源：,例如：煤、原油、天然气等,例如：核燃料、地热能、太阳能等,按能源形成原因分：,一次能源：,例如：煤气、原油加工品、电能、沼气等,例如：煤、天然气、水能、风能等,二次能源：,按能源能否再生分：,可再生能源：可在短时间内从自然界 源源不断的得到，如太阳能、水能、风 能 不可再生能源： 需经长期的地质变迁 等形成，如煤、石油等,按能源环保情况分：,清洁能源：如太
5、阳能、水能、风能 非清洁能源：如煤、石油等,1、蓄电池 (1)充电 (2)供电 2、热机(汽油机、柴油机) 3、发电机 4、电动机 5、用电器 6、核电站 7、滑梯 8、跳板,能量转化,电能化学能,化学能电能,内能机械能,机械能电能,电能机械能,电能其他形式能,核能电能,重力势能动能,弹性势能动能,三次能源革命,三、能源开发、利用发展史：,三次科技革命与能源息息相关,发电机,输电,电灯,电扇,空调,电车,电力机车,发电机使化石能源被 转化为更加便于输送和利用的电能,电在我们身边无处不在,我国能源消费构成变化图,我国不得不进行石油储备,世界能源消费构成变化图,21世纪能源结构,化石燃料的危害-温
6、室效应,由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。 二氧化碳被称为温室气体。 现在提倡低碳经济，低碳生活，就是因为海平面已经上升，许多人的家园即将遭到灭顶之灾。为了我们的生存，节能减排迫在眉睫,大量化石燃料的燃烧造成大气污染、酸雨和温室效应。,氢能源,氢能源的开发与利用 当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤，均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，所以必须寻找新的能源。 氢能是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采、几乎完全依靠化石燃料。随着石化燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，
7、终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。氢正是这样一种在常规能源危机的出现和开发新的二次能源的同时，人们期待的新的二次能源。 氢位于元素周期表之首，原子序数为1，常温常压下为气态，超低温高压下为液态。,氢燃料汽车（未投产）,氢能源汽车具有无污染的绝对优势,氢取之不尽，用之不完，是代替石油的理想燃料,氢燃料运用,我国的“长征”3号运载火箭第三级就采用液态氢、液态氧为推进剂的火箭发动机，成为世界上第三个掌握控制液态氢技术的国家。氢是所有元素中最活泼的，要控制好液氢燃烧的难度极高。所以液态氢一般不作为第一、二级火箭的燃料来使用，避免低空发射时爆炸的事故。多用作高空航行中高能末级火箭推进剂。,谢谢！,墨西哥湾产油区,海湾地区,西伯利亚地区,沼气 沼气是有机物质发酵后产生的可以燃烧的气 体，它的主要成分是甲烷。农村中的有机物质，例如农作物的秸秆、杂草、树叶、人畜粪便都是产生沼气的好原料。把秸秆等原料放进沼气池发酵产生的沼气，可以用作燃料。残留在沼气池中的渣子，保存着大部分有机质和植物生长需要的营养元素，仍然可作肥料还田。,四次能源革命,火的利用,第一次,以柴薪为燃料,几十万年,化石能源的利用,第二次,煤、石油、天然气,二百年,三、能源开发、利用发展史：,天多网物理课件中心友情提供，著作权归原作者,