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第二十章能源与能量守恒定律20.1能源和能源危机新课引入知识回顾：（1）能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。（2)煤炭、石油、天然气等，它们燃烧时产生内能，因此它们是能源。1.什么叫能量？（1）物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。能量简称“能”。（2）能有各种不同的形式，如机械能，光能，内能，化学能，电能等。2.什么叫能源？学习目标知道什么叫能源，知道能源的分类。1知道人类利用能源的历史。2知道人类面临着能源危机。3知识讲解一、人类利用能源的历史1.薪柴生火——人类文明的萌芽火的发现和利用，结束了人类茹毛饮血的原始生活，推动和加快了人类文明的进程。人类从钻木取火中学会了利用薪柴为主要能源，直到19世纪中叶，薪柴在全世界能耗中仍占75%，这是世界上能源的薪柴时期。摩擦生火时的能量转化：机械能转化为内能知识讲解2.煤炭——工业社会的“粮食”18世纪末，蒸汽机的发明引起资本主义国家的工业革命，被誉为“黑金”的煤炭成为这场工业革命的动力基础，工厂、船舶、火车等都离不开它。19世纪后半叶，世界各地的煤炭生产发展很快，到1900年，煤炭在能耗中的比例已达到57.6%，世界进入了“煤炭时代”。蒸汽机能量转化：化学能内能机械能知识讲解3.石油——现代社会的“血液”19世纪70年代，内燃机的出现，电力工业的迅速发展，使得煤炭在能源消耗结构中的比重逐渐下降。进入20世纪60年代以来，石油的应用日益广泛。1965年，石油在世界能耗中的比例已超过煤炭，世界进入了“石油时代”。今天，石油已成为世界上利用最多的能源，同时也面临着日益枯竭的危机。知识讲解4.太阳能、核能时期或是多元化能源时期目前，人们正致力于开发太阳能、核能、水能、风能、海洋能、氢能……21世纪将是太阳能、核能时期或是多元化能源时期。太阳灶太阳能电池太阳能热水器太阳能电站知识讲解(2)大亚湾核电站（广东深圳大亚湾）(3)田湾核电站（江苏连云港田湾）(4)岭澳核电站（广东大亚湾）(5)阳江核电站（广东阳江市）(6)三门核电站（浙江台州市）(7)海阳核电站（山东海阳冷家庄）(8)宁德核电站（福建省宁德市）(9)福清核电站（福建三山镇前薛村）(10)红沿河核电站（辽宁瓦房店市东岗镇）(1)秦山核电站（浙江嘉兴）中国目前已建成的核电站知识讲解强化训练将每一次能源开发与利用的时期与对应的主要特征进行连线。柴薪时期蒸汽机的发明煤炭时期内燃机的出现石油时期硅光电池板、核反应堆太阳能、核能时期钻木取火知识讲解二、能源的分类(1)一次能源：是指自然界中存在的可以直接使用的能源。如：煤、石油、天然气、水能、风能、核能、海洋能、生物能。(2)二次能源：由一次能源经过加工转换而来的能源。如：沼气、汽油、柴油、酒精、焦炭、煤气、蒸汽、电能等。1.按是否能直接使用来分类绝大部分能量是通过电能来转化和传递的，人类的生活已经离不开电。电能已经成为现代化、工业化的基本支柱，是迄今最理想的能源，被人们誉为二次能源的“骄子”。知识讲解(1)常规能源：是指当前被广泛利用的能源。如：煤、石油、天然气、水能、生物能。(2)新能源：是指目前尚未广泛利用而正在积极研究以便推广利用的能源。如：核能、地热、海洋能、太阳能、风能。2.按人类开发利用能源的历史来分类知识讲解(1)可再生能源：指不会随着能源的开发利用而日益减少的能源。如：太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、潮汐能。(2)不可再生能源：指能源一旦被消耗后就不能再生的能源。如：煤、石油、天然气、核能。3.按是否能循环再生来分类：知识讲解(1)清洁能源：指对环境无污染或污染小的能源。如：太阳能、水能、风能、氢能等。(2)非清洁能源：指对环境污染较大的能源。如：煤、石油、天然气。4.按对环境的影响来分类：强化训练(茂名中考)下列各组能源中，都属于可再生能源的是()A.煤、地热能B.天然气、潮汐能C.水能、风能D.核能、太阳能C知识讲解三、能源危机的挑战现在世界上消耗的能源中，90%以上是不可再生能源，其中石油约占40%，煤约占35%，天然气约占20%。2010年，我国的能源消耗结构中，各种能源的比重大约为：煤68%、石油19%、天然气4.4%、其他（水电、核电等）8.6%。这说明无论是世界上，还是我国，在能源消耗的结构上，仍存在不科学、不合理的现象，即在人类消耗的能源中，90%以上都是不可再生的能源！知识讲解目前世界的不可再生能源岌岌可危：截止到2003年底，全球剩余的石油已探明的可开采量为1565.8亿吨，如果以后没有发现新的蕴藏量可观的油田的话，估计到2040年，最多到2050年就要用完；而天然气估计可以用到2050年，加上可能再发现的天然气田,最多用到2090年；煤炭的情况好一些，估计可以再用200年甚至300年。到本世纪末，除煤炭外,其它的不可再生能源就要开采殆尽！世界性的能源问题主要反映在能源短缺及供需矛盾所造成的能源危机。目前我国的能源消费量已超过美国，居世界第一位。但我国处于工业化初期，经济的增长主要依靠能源密集型工业的发展，能源效率较低。知识讲解1.我国的能源问题（1）能源工业技术水平低下，劳动生产率较低，能源建设周期长，投资超预算；（2）能源生产、消费以煤为主，能耗水平高，能源利用率低下；（3）我国能源总量虽然比较丰富，但由于人口众多，人均能源拥有量在世界上处于较低水平；（4）能源资源分布不均，西部煤炭的储量丰富，致使国家的能源开发逐步西移，开发难度和费用增加，且交通运力不足，制约了能源工业的发展；（5）能源供需形势依然紧张，从能源安全角度考虑，面临严重挑战。知识讲解2.解决我国能源问题应采取的措施（1）努力改善能源结构，积极开发利用新能源；（2）提高能源利用率，合理利用石油和天然气，加快电力发展速度；（3）改善城市民用能源结构，提高居民生活质量；（4）建立合理的农村能源结构，扭转农村严重缺能局面；（5）重视能源的环境保护，加速实施洁净煤技术。强化训练“能源危机”是当今世界共同面临的问题，以下解决危机问题措施切实可行的是()A.人人都要节约用水、用电，不浪费能源和人为毁坏物品B.关闭全部现有的火力发电站C.停止使用石油、煤炭资源，而改用核能和太阳能D.各地都要大力兴建水力和风力发电站A知识总结能源和能源危机1.能源及人类利用能源的历史2.能源及能源的分类3.能源危机及应对挑战的方法课堂练习1.(东营中考)“风能、电能、水能、煤炭”中属于二次能源的是___________、属于不可再生能源的是_____________。电能煤炭课堂练习2.(山西中考）历史上大国崛起都反复证明了一个定律：背海而弱，向海则兴。开发利用海洋，是新时代我国能源发展的总体目标。如图所示，是我国矗立在东海的风力发电厂，风力发电机靠叶片在风力的推动下转动，带动发电机发电，把风能转化为电能。这种发电机的工作原理是__________；风能属于________(选填“可再生”或“不可再生”）能源。电磁感应可再生课堂练习3.（枣庄中考）如图为四旋翼无人机，它的操控系统能够实现“一键起飞、一键返回、GPS悬停、规划航线自动飞行和自动跟踪”等功能，它的操控系统是靠传递信息的，无人机是利用电能来工作的，电能属于（选填“一次能源”或“二次能源”）。电磁波二次能源课堂练习4.(福建中考)物理学家霍金常提醒人们关注能源和人类生存问题，下列属于可再生能源的是（)A．煤B．石油C．天然气D．风能D课堂练习5.(荆州中考）下列关于水能的说法，正确的是（）A.水能是可再生能源B.利用水能发电不会破坏生态环境，所以要尽可能多的修建水力发电站C.水力发电是将水的内能转化为电能D.水能比电能更方便输送和转化A