2013-2014学年高中物理人教版选修3-3同步辅导与检测课件：第10章 第6节　能源和可持续发展.ppt

1、金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)第6节 能源和可持续发展热力学定律金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回可燃冰“可燃冰”，学名叫“天然气水合物”，因为主要成分是甲烷，因此也常称为“甲烷水合物”在常温常压下它会分解成水与甲烷，“可燃冰”可以看成是高度压缩的固态天然气“可燃冰”外表上看它像冰霜从微观上看其分子结构就像一个一个“笼子”，由若干水分子组成一个笼子，每个笼子里“关”一个气体分子“可燃冰”是如何形成的呢？“可燃冰”的形

2、成有三个基本条件：首先温度不能太高，在0 以上可以生成，010 为宜，最高限是20 左右，再高就分解了第二压力要够，但也不能太大，0 时，30个大气压以上它就可能生成第三，地底要有气源因此，在陆地只有西伯利亚的永久冻土层才具备形成条件和使之保持稳定的固态，而海洋深层300500 m的沉积物中也可能具备这样的低温高压条件其分布的陆海比例为1100.金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回人类如何开采、利用“可燃冰”？开采方案主要有三种方案一是热解法利用“可燃冰”在加温时分解的特性，使其由固态分解出甲烷蒸气但此方法难处在于不好收集海底的多孔介质不是集中为

3、“一片”，也不是一大块，而是较为均匀地遍布着如何布设管道并高效收集是急于解决的问题方案二是降压法有科学家提出将核废料埋入地底，利用核辐射效应使其分解但它们都面临着和热解法同样布设管道并高效收集的问题方案三是“置换法”研究证实，将CO2液化(实现起来很容易)注入1500 m以下的洋面(不一定非要到海底)，就会生成二氧化碳水合物，它的比重比海水大，于是就会沉入海金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回底如果将CO2注射入海底的甲烷水合物储层，因CO2较之甲烷易于形成水合物因而就可能将甲烷水合物中的甲烷分子“挤走”，从而将其置换出来但如果“可燃冰”在开采中

4、发生泄露，大量甲烷气体就会分解出来，经由海水进入大气层甲烷的温室效应比CO2要大21倍，因此一旦这种泄露得不到控制，全球温室效应将迅速增大大气升温后，海水温度也将随之升高，地层温度上升，这会造成海底的“可燃冰”的自动分解，引起恶性循环因此，开采必须要受控，使释放出的甲烷气体都能被有效收集起来可见，“可燃冰”带给人类的不仅是新的希望同样也有新的困难，只有合理地、科学地开发和利用，“可燃冰”才会真正地为人类造福金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回1集中度较高且有序较高

5、的能量，它们变为环境的内能后，就成为更加分散且无序更大的能量，我们无法将这些分散的内能重新收集起来，这样的转化过程叫做_2能源可分为两大类：_，如煤、石油、天然气等常规能源；_，如风能、水能等1能量耗散2不可再生能源 可再生能源金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回能量耗散1能量耗散集中度较高且有序度较高的能量(如机械能、电能、化学能等)，当它们变为环境的内能后，就成为更加分散且无序度更大的能量，我们无法把这些分散的内能重新收集起来加以利用这样的转化过程叫做能量耗散

6、电池中的化学能转变成电能，电能又在灯泡中转变成光能，光被墙壁吸收之后，变成周围环境的内能；火炉把屋子烤暖，这时高温物体的内能变成低温物体的内能，谁也不能把这些散失的能量重新收集到火炉中再次用来取暖金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回2能量品质降低各种形式的能量向内能的转化，是微观领域内无序程度较小向无序程度较大的转化，是能够自动发生、全额发生的而内能向机械能的转化过程，由热力学第二定律知道，这种转化是有条件的，即环境中必须存在着温度差，而且内能不能全额转化为机械能因此，从可被利用的价值来看，内能较之机械能、电能等，是一种低品质的能量注：(1)能量

7、耗散虽然不会使能的总量减少，却会导致能量品质的降低，它实际上将能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式煤、石油、天然气等能源储存着高品质的能量，在利用它们的时候，高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回又如流动的水带动水磨做功，由于磨盘之间的摩擦，磨盘和粮食之间的摩擦和挤压，使磨盘和粮食的温度升高，水流的一部分机械能转变成了内能，这些内能最终流散到周围的环境中，我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用，可见，内能与机械能相比，是一种低品质的能量(2)能量虽然不会减少但能源会越来越少，所以要节约能源金

8、品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回能源1能源(1)定义：能够提供可利用能量的物质(2)常规能源：煤、石油、天然气(3)能源的供需现状：石油将在几十年内采完，煤也将在二百多年内采完，故需加强新能源的开发和利用，如水能、风能等(4)能源的分类：不可再生能源：如前面提出的煤、石油、天然气等常规能源；可再生能源：如风能、水能等2能源与人类社会发展能源是社会存在与发展永远不可或缺的必需品，是国民经济运行的物质基础它与材料、信息构成现代社会的三大支柱能源科技的每一次突破，都带来了生产力的巨大飞跃和社会的进步金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33

9、-3(配配人教版人教版)返回返回3常规能源对环境的影响石油和煤燃烧产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，产生了“温室效应”，引发了一系列问题，如两极的冰雪融化、海平面上升、海水倒灌、耕地盐碱化这些都是自然对人类的报复还有一些问题，如煤燃烧时形成的二氧化硫等物质使雨水形成“酸雨”，机器在工作时会导致有毒气体的产生等4开发利用新能源太阳能是最具发展前景的新能源，它清洁无污染，是一种清洁能源其他新能源如：生物质能、风能、水能等都具有相当的发展前景金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回以下说法正确的是()A煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能

10、B汽油是一种清洁能源C水能是可再生能源D煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的解析：煤、石油、天然气等是动植物转化成的，其来源可追溯到太阳能，A对；汽油燃烧会引起一些化合物的产生，导致有毒气体的生成，B错；水源是可再生能源，C对；煤、石油等存储量是有限的，是不可再生能源，D错答案：AC金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回变式迁移下面关于能源的说法中正确的是()A能源是取之不尽，用之不竭的B能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气等C大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源D核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤碳大解析：尽管能量

11、守恒，但耗散的内能无法重新收集利用，所以能源是有限的，特别是常规能源A项错，B项对常规能源的利用比核能的利用对环境的影响大C项对，D项错答案：BC金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回基础巩固1下列供热方式最有利于环境保护的是()A用煤做燃料供热B用石油做燃料供热C用天然气或煤气做燃料供热D用太阳能灶供热解析：煤、石油、天然气等燃料的利用，使人类获得了大量的内能但由于这些燃料中含有杂质以及燃烧的不充分，使得废气中含有粉尘、一氧化碳、二氧化硫等物质污染了大气而太阳能是一种无污染的能源，应大力推广，故答案应选D.答案：D金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回能力提升9（双选）下列说法中正确的是()A第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律B第二类永动机违背了能量转化的方向性C自然界中的能量是守恒的，所以不用节约能源D自然界中的能量尽管是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源解析：第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了能量转化的方向性答案：BD金品质高追求我们让你更放心！物理物理选选修修3-33-3(配配人教版人教版)返回返回祝您