人教版第十七章  能源與可持續(xù)發(fā)展 復(fù)習(xí)提綱

一、能源家族

（一）、能源：凡是能提供能量的物質(zhì)資源。

（二）、分類：

1、按能源的利用方式分為：

一次能源：（直接從自然界中可以獲取的能源）（化石能源：煤、石油、天然氣；核能；內(nèi)能、太陽能、海洋能、生物質(zhì)能）

二次能源：（無法從自然界直接獲取，必須經(jīng)過一次能源的消耗才能得到）電能

2、按是否可再生分：

不可再生能源（化石能源：煤、石油、天然氣；核能）

可再生能源：內(nèi)能、太陽能、海洋能、生物質(zhì)能

3、按開發(fā)早晚的情況還可分為：常規(guī)能源（煤、石油、天然氣、）和新能源（太陽能、水能、潮汐能、地?zé)崮�、核能）�?/p>

4、化石能源：煤、石油、天然氣，是千百年前埋在地下的動植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的。

5、生物質(zhì)能：由生命物質(zhì)提供的能量。

二、核能

1、原子和原子核

（1）原子的組成：質(zhì)子、中子、電子組成，質(zhì)子帶正電荷，電帶負電荷，中子不帶電。

（2）原子核的組成：由質(zhì)子和中子組成。

2、核能：由于原子核的變化而釋放的巨大能量叫核能，也叫原子核。

裂變：用中子轟擊重核時，重核會分裂成大小相差不大的部分，同時釋放核能。 原子彈：不可控核裂變。

聚變：較輕的核在超高溫下結(jié)合成新核的過程同時釋放巨大的能量。  氫彈：不可控核聚變。

（2）核能獲得的途徑：

①原子核的核裂變：核電站。②原子核的核聚變：太陽能（太陽表核聚變面）的利用。

3、核電站

（1）利用核能發(fā)電的電站。已建成的核電站都是利用重原子核裂變釋放的能量發(fā)電。

（2）核電站具有的消耗的燃料少、運輸量小、成本低、功率大的特點，但需防止放射性物質(zhì)泄漏，避免放射性污染，確保安全。

三、太陽能

1. 太陽能

太陽能的優(yōu)缺點：

人類利用太陽能的四個渠道：

被直接利用；被海洋、大地吸收；被植物、微生物吸收；使大氣、水升騰循環(huán)。

直接利用太陽能兩種方式：

2、太陽能的轉(zhuǎn)化

使空氣變熱形成風(fēng)能；直接使大地變熱，使水汽化，太陽能變?yōu)閮?nèi)能；被生物吸收成為生物質(zhì)能等。

四、能源革命 五、能源與可持續(xù)發(fā)展

1、能源革命

人類歷史上，能量轉(zhuǎn)化技術(shù)在不斷進步，這就在能源革命。

A、第一次能源革命：標(biāo)識：鉆木取火；   主要能源：柴薪； 持續(xù)時間：近一萬年。

B、第二次能源革命：標(biāo)識：蒸汽機的發(fā)明；主要能源：煤、石油、天然氣；持續(xù)時間：二百多年

C、第三次能源革命：標(biāo)識：核能的使用     主要能源：     持續(xù)時間：到現(xiàn)在

2、能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性： 例如：汽車制動時，由于摩擦而使一部分動能變?yōu)榈孛婧涂諝獾膬?nèi)能，這部分內(nèi)能就不能再次開動汽車。

3、節(jié)約能源：由于能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性，目前作為人類主要能源的化石能源正逐漸被消耗，所以節(jié)約能源，已成為緊迫部問題。

出路：提高能源的利用率，開發(fā)新能源，特別是開發(fā)利用核能和太陽能。

4、能源消耗對環(huán)境的影響

  （1）環(huán)境污染：燃料燃燒過程中會產(chǎn)生有害氣體，不完全燃燒還會產(chǎn)生粉塵，污染大氣，危害人體健康，影響動植物正常生長。

  （2）環(huán)境影響：水土流失，土地沙漠化。

  （3）環(huán)境保護的主要措施：改進燃燒設(shè)備，盡量使燃料充分燃燒；加裝消煙裝置，減少煙塵排放量。普及使用煤氣和天然氣，以代替家用煤爐。集中供熱，以減少煙囪數(shù)目，既提高了燃料的利用率又減少了污染。開發(fā)利用污染小的新能源。

5、未來的理想能源

理想能源滿足的四個條件：

第一，必須足夠豐富，可以保證長期使用；第二，必須足夠便宜，可以保證大多數(shù)人用得起；第三，相關(guān)的技術(shù)必須成熟，可以保證大規(guī)模使用；第四，必須足夠安全、清潔，可以保證不會污染環(huán)境。

人教版第十七章  能源與可持續(xù)發(fā)展 復(fù)習(xí)提綱

一、能源家族

（一）、能源：凡是能提供能量的物質(zhì)資源。

（二）、分類：

1、按能源的利用方式分為：

一次能源：（直接從自然界中可以獲取的能源）（化石能源：煤、石油、天然氣；核能；內(nèi)能、太陽能、海洋能、生物質(zhì)能）

二次能源：（無法從自然界直接獲取，必須經(jīng)過一次能源的消耗才能得到）電能

2、按是否可再生分：

不可再生能源（化石能源：煤、石油、天然氣；核能）

可再生能源：內(nèi)能、太陽能、海洋能、生物質(zhì)能

3、按開發(fā)早晚的情況還可分為：常規(guī)能源（煤、石油、天然氣、）和新能源（太陽能、水能、潮汐能、地?zé)崮堋⒑四埽��?/p>

4、化石能源：煤、石油、天然氣，是千百年前埋在地下的動植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的。

5、生物質(zhì)能：由生命物質(zhì)提供的能量。

二、核能

1、原子和原子核

（1）原子的組成：質(zhì)子、中子、電子組成，質(zhì)子帶正電荷，電帶負電荷，中子不帶電。

（2）原子核的組成：由質(zhì)子和中子組成。

2、核能：由于原子核的變化而釋放的巨大能量叫核能，也叫原子核。

裂變：用中子轟擊重核時，重核會分裂成大小相差不大的部分，同時釋放核能。 原子彈：不可控核裂變。

聚變：較輕的核在超高溫下結(jié)合成新核的過程同時釋放巨大的能量。  氫彈：不可控核聚變。

（2）核能獲得的途徑：

①原子核的核裂變：核電站。②原子核的核聚變：太陽能（太陽表核聚變面）的利用。

3、核電站

（1）利用核能發(fā)電的電站。已建成的核電站都是利用重原子核裂變釋放的能量發(fā)電。

（2）核電站具有的消耗的燃料少、運輸量小、成本低、功率大的特點，但需防止放射性物質(zhì)泄漏，避免放射性污染，確保安全。

三、太陽能

1. 太陽能

太陽能的優(yōu)缺點：

人類利用太陽能的四個渠道：

被直接利用；被海洋、大地吸收；被植物、微生物吸收；使大氣、水升騰循環(huán)。

直接利用太陽能兩種方式：

2、太陽能的轉(zhuǎn)化

使空氣變熱形成風(fēng)能；直接使大地變熱，使水汽化，太陽能變?yōu)閮?nèi)能；被生物吸收成為生物質(zhì)能等。

四、能源革命 五、能源與可持續(xù)發(fā)展

1、能源革命

人類歷史上，能量轉(zhuǎn)化技術(shù)在不斷進步，這就在能源革命。

A、第一次能源革命：標(biāo)識：鉆木取火；   主要能源：柴薪； 持續(xù)時間：近一萬年。

B、第二次能源革命：標(biāo)識：蒸汽機的發(fā)明；主要能源：煤、石油、天然氣；持續(xù)時間：二百多年

C、第三次能源革命：標(biāo)識：核能的使用     主要能源：     持續(xù)時間：到現(xiàn)在

2、能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性： 例如：汽車制動時，由于摩擦而使一部分動能變?yōu)榈孛婧涂諝獾膬?nèi)能，這部分內(nèi)能就不能再次開動汽車。

3、節(jié)約能源：由于能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性，目前作為人類主要能源的化石能源正逐漸被消耗，所以節(jié)約能源，已成為緊迫部問題。

出路：提高能源的利用率，開發(fā)新能源，特別是開發(fā)利用核能和太陽能。

4、能源消耗對環(huán)境的影響

  （1）環(huán)境污染：燃料燃燒過程中會產(chǎn)生有害氣體，不完全燃燒還會產(chǎn)生粉塵，污染大氣，危害人體健康，影響動植物正常生長。

  （2）環(huán)境影響：水土流失，土地沙漠化。

  （3）環(huán)境保護的主要措施：改進燃燒設(shè)備，盡量使燃料充分燃燒；加裝消煙裝置，減少煙塵排放量。普及使用煤氣和天然氣，以代替家用煤爐。集中供熱，以減少煙囪數(shù)目，既提高了燃料的利用率又減少了污染。開發(fā)利用污染小的新能源。

5、未來的理想能源

理想能源滿足的四個條件：

第一，必須足夠豐富，可以保證長期使用；第二，必須足夠便宜，可以保證大多數(shù)人用得起；第三，相關(guān)的技術(shù)必須成熟，可以保證大規(guī)模使用；第四，必須足夠安全、清潔，可以保證不會污染環(huán)境。

閱讀文章，回答文后的問題：

　　人們在長期的生活和生產(chǎn)中認識到，人類的生存和發(fā)展離不開能源．人們是多么渴望生產(chǎn)一種不需要耗用任何能量而能永遠不停工作的機器－－永動機．下圖所示的是一個永動機的設(shè)計方案：輪子中有一個轉(zhuǎn)動軸，輪子邊緣安裝著12個可活動的短桿，每個短桿的一端裝有一個鐵球．方案的設(shè)計者認為右邊的球與左邊的球離軸遠些，因此，右邊的球產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩要比左邊的球產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩大．這樣輪子就會永無休止地沿著箭頭所指的方向轉(zhuǎn)動下去，并且?guī)�動機器轉(zhuǎn)動．但事實上并未實現(xiàn)不停息的轉(zhuǎn)動．仔細分析一下就會發(fā)現(xiàn)，雖然右邊每個球產(chǎn)生的力矩大，但是球的個數(shù)少，左邊每個球產(chǎn)生的力矩小，但是球的個數(shù)多．于是，輪子不會持續(xù)轉(zhuǎn)動下去而對外做功，只會擺動幾下，便停在圖中所畫的位置上．

　　17～18世紀(jì)，永動機最為流行，人們曾提出各種永動機設(shè)計方案，有采用“螺旋汲水”，有利用輪子的慣性、水的浮力或毛細作用的，也有利用同性磁極之間排斥作用的．18世紀(jì)末，不少科學(xué)家開始懷疑制造永動機的可能性．1775年，法國科學(xué)院決議不再受理永動機的設(shè)計方案．這些事實，使人們逐步悟出一個道理：永動機不可能實現(xiàn)是由于某一普遍定律的限制，而這條定律至今還沒發(fā)現(xiàn)．因此，它啟示人們不再為設(shè)計永動機而煞費苦心，轉(zhuǎn)而致力于這一未發(fā)規(guī)定律的挖掘工作．

　　17～18世紀(jì)，經(jīng)典力學(xué)中已蘊涵著機械能的轉(zhuǎn)化和守恒的初步思想．倫福德等人對摩擦生熱的研究，否定了熱質(zhì)說，提示了機械能與物體內(nèi)能變化的關(guān)系．1800年發(fā)明了電池，不久又發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)、磁效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)及電磁感應(yīng)，科學(xué)家們進一步展示出了自然界不同現(xiàn)象的相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化的圖景．在其他方面，如生物學(xué)發(fā)現(xiàn)了動物的體溫和進行機械活動的能量跟它攝取的食物的化學(xué)能有關(guān)．這一切，都為能量守恒發(fā)現(xiàn)做了必要的準(zhǔn)備．19世紀(jì)40年代，不同國家的十幾位科學(xué)家以不同的方式，各自獨立地提出了能量守恒定律．人們認識到：能量既不會消滅，也不會憑空產(chǎn)生，能量有各種不同的形式，可從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中能量的總量保持不變．能量守恒定律使永動機幻夢被徹底地打破．

　　在制造上面所說的第一類永動機的這一嘗試失敗之后，一些人又夢想著制造另一種永動機，希望它不違反能量守恒定律，而且既經(jīng)濟又方便．例如，這種可直接從海洋或大氣中吸取熱量使之轉(zhuǎn)化為機械功．由于海洋和大氣的能量是取之不盡的，因而這種熱可永不停息地運轉(zhuǎn)做功，也是一種永動機．然而，在大量實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，英國物理學(xué)家開爾文于1851年提出一條新的普遍原理：物質(zhì)不可能從單一的熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ�不產(chǎn)生其他影響．看來永動機只是人們的美好愿望，永遠也不可能實現(xiàn)．

(1)人類夢想制造的永動機有哪幾類？為什么都沒有實現(xiàn)？

(2)下圖是兩位發(fā)明家自制的永動機模型．你能否和其他同學(xué)討論一下，它們能“永動”嗎？

(3)人們?yōu)槭裁礋嶂杂诎l(fā)明與制造永動機？

　　據(jù)記載，人類利用太陽能已有3000多年的歷史，但將太陽能作為一種能源和動力加以利用，只有300多年的歷史．真正將太陽能作為“近期急需的補充能源”，“未來能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)”，則是近來的事．

　　近代太陽能利用歷史可以從1615年法國工程師所羅門·德·考克斯發(fā)明了世界上第一臺太陽能驅(qū)動的發(fā)動機算起．該發(fā)明是一臺利用太陽能加熱空氣使其膨脹做功而抽水的機器．

　　20世紀(jì)的100年間，太陽能科技發(fā)展歷史幾經(jīng)沉浮，人們對究竟能否利用太陽能在認識上多次反復(fù)，最后是環(huán)境保護給了太陽能利用帶來巨大機遇．

　　當(dāng)前全球能源的85％來自石油、煤炭和天然氣等化石燃料，太陽能供電僅占全球供電量的三萬分之一．在現(xiàn)有技術(shù)條件下，化石能源的大量使用給地球環(huán)境造成了嚴重危害，導(dǎo)致全球性的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，對人類的生存和發(fā)展構(gòu)成極大的威脅．

　　目前，全球石油剩余可采儲量僅為1400多億噸．按目前產(chǎn)量，靜態(tài)保障年限僅40年；天然氣的剩余可采儲量為150億立方米，靜態(tài)保障年限僅為60年．正是這種巨大的能源危機、嚴峻的環(huán)境問題，促使人們必須尋找新能源，希望太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕�能等可再生的清潔能源撐起未來世界能源供給的半壁江山．

　　科學(xué)家們公認、太陽能是未來人類最合適、最安全、最綠色、最理想的替代能源．太陽每分鐘射向地球的能量相當(dāng)于人類一年所耗用的能量．目前太陽能利用轉(zhuǎn)化率約為10％～12％，開發(fā)利用的潛力十分巨大．

　　目前世界各國都在實施自己的“陽光計劃”，新年剛過，德國便開始建造世界上最大的太陽能發(fā)電站，它的啟用使每年二氧化碳排放量減少3700t．而印度鄉(xiāng)村的村民們則在年初仰仗美國BP太陽能公司贈送的太陽能光電設(shè)備，從此告別無電時代．世界上最大的石油企業(yè)也將重點向太陽能轉(zhuǎn)移，太陽能時代已經(jīng)拉開它輝煌的大幕．

　　科學(xué)家預(yù)言：未來大規(guī)模的太陽能開發(fā)利用，有可能開辟新能源領(lǐng)域，從而將人類帶出傳統(tǒng)的燃火時代．

1．使用太陽能與傳統(tǒng)的燃燒燃料有什么好處？

2．對于太陽能的廣泛使用，你認為還存在什么問題？