1、10.6 能源和可持续发展 教学目标 1.理解能量耗散和品质降低的概念。 2.理解能源的利用实际上是能量的转化和转移过程。 3.了解常规能源的使用带来的环境污染。 4.了解开发新能源的方法和意义。 引入新课 能源和环境是两个全球所关注的问题，能源是现代社会生活的重要物质基 础，而常规能源的有限储藏量与人类的需求存在矛盾，同时大量消耗常规能源 带来了环境问题，正确地协调和解决这一矛盾和问题是生活在地球上每一个人 的职责. 一、能量耗散和品质降低 由热力学第二定律知，能量的转移和转化具有方向性。 1.能量耗散：系统的内能流散到周围环境中，没有办法把这些内能收集起 来加以利用，这种现象叫做能量耗散。
2、 2.品质降低：能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式叫品质降低。 能量在利用过程中，总是由高品质的能量最终转化为低品质的内能。 从被利用的价值来看，内能较之机械能、电能等，是一种低品质的能量。 由此可知，能量耗散虽然不会使能的总量减少，却会导致能量品质的降低。煤、 石油、天然气等能量，在利用它们的时候，高品质的能量释放并最终转化为低 品质的内能。所以我们要节约能源. 二、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.是国民经济运动的物质基础.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。 远古时代火的使用,使人们脱离了
3、茹毛饮血的时代 18世纪末蒸汽机的发明和完善,带动了第一次产业革命和资本主义社会的 成长. 内燃机的发展,推动了 19世纪末、20 世纪初开始的机械化和电气化进程. 20世纪中叶,蒸汽轮机和燃气轮机的发展为大规模发电和航空事业奠定了 基础. 三、能源与环境 常规能源的大量消耗带来了环境问题 1、温室效应：温室效应是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量 增大而形成的石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳 2、酸雨：大气中酸性污染物质，如二氧化硫、二氧化碳、氢氧化物等，在 降水过程中溶入雨水，使其成为酸雨煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧 化硫等物质 3、光化学烟雾：氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到
4、阳光中强烈的紫外 线照射后产生的二次污染物质光化学烟雾，主要成分是臭氧 另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染 常规能源的大量消耗所带来的环境污染既损害人体健康，又影响动植物的 生长，破坏经济资源，损坏建筑物及文物古迹，严重时可改变大气的性质使 生态受到伤害 四、开发新能源 1.新能源：指目前尚未被人类大规模利用而有待进一步研究、开发和利用 的能源，如核能、太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等。 2.无穷无尽的太阳能：太阳以其巨大的、无穷无尽的辐射能形式提供地球 最清洁的能源能。 数量巨大：太阳辐射功率为 3.91026瓦。能到达地球表面的太阳能每 年约为 1.31010吨标准煤，是目前全世
5、界所消耗的各种能量总和的 1104倍。 时间长久： 清洁安全： 3.永葆青春的风能：风能是由于太阳辐射造成地球各部分受热不均匀，而 引起的空气流动所产生的能量。整个地球接受到的太阳能辐射能约有 0.2%被转 换成风能， 4.丰富干净的海洋能：包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能等， 5.深藏不露的地热能：地球本身是一个巨大的天然储热库。地热能指地球 内部可释出来的热量。6.未来能源的希望核能： 能源与可持续发展 能源转化和转移的方向性 解决能源问 题的途径 提高能源利用率和节约能源 开发新能源 能量转化 与效率 机械效率、热 机的效率 能源对社会的 作用 能源利用与社会发展 能源问题 推动社会发展 不可再生能源有限 能源与环境 核能 太阳能 其它新能源 能源与可持续发展 能源转化和转移的方向性 解决能源问 题的途径 提高能源利用率和节约能源 开发新能源 能量转化 与效率 机械效率、热 机的效率 能源对社会的 作用 能源利用与社会发展 能源问题 推动社会发展 不可再生能源有限 能源与环境 核能 太阳能 其它新能源
