《2018-2019學年高中物理 第2章 能的轉(zhuǎn)化與守恒 第4節(jié) 能源與可持續(xù)發(fā)展課件 魯科版必修2.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學年高中物理 第2章 能的轉(zhuǎn)化與守恒 第4節(jié) 能源與可持續(xù)發(fā)展課件 魯科版必修2.ppt（18頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第4節(jié) 能源與可持續(xù)發(fā)展,一、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性 閱讀教材第39頁“能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性”部分，了解能量轉(zhuǎn)化的方向性，知道熱機的效率不可能達到100%。 1.能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性 自然界實際進行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的一切宏觀過程都是有_____性的________的過程。 (1)機械能與內(nèi)能間轉(zhuǎn)化的方向性：機械能__________轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，反過來，內(nèi)能不可能________地并不引起任何變化地_______變?yōu)闄C械能。 (2)熱傳遞過程中的方向性：在熱傳遞的過程中，內(nèi)能總是_______地從_______物體向_______物體轉(zhuǎn)移，而不能_______地從_______物體向_____

2、__物體轉(zhuǎn)移。,方向,不可逆,可以完全,自發(fā),完全,自動,高溫,低溫,自動,低溫,高溫,2.熱機 (1)熱機的作用是將內(nèi)能轉(zhuǎn)換為___________。有了熱機，人們才得以利用自然界蘊藏的豐富的_______來做功。 (2)熱機的效率不可能達到________。但經(jīng)過歷代科學家的努力，已經(jīng)提高了許多。截止目前熱機的效率仍然大有潛力可挖。 (3)自然界實際進行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的一切宏觀過程都是有________的不可逆過程。機械能可以__________轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；反過來，內(nèi)能不可能__________并不引起_____________地完全轉(zhuǎn)化為機械能。,機械能,內(nèi)能,100%,方向性,完全,自

3、動地,任何變化,思維拓展 (1)熱量能否從低溫物體向高溫物體傳遞？ (2)內(nèi)能能否全部轉(zhuǎn)化為機械能？ 答案 (1)熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞，只不過不能自發(fā)進行。 (2)內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機械能，只不過肯定要引起其他變化。,二、能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展 閱讀教材第41頁“能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展”部分，了解能源的種類及可持續(xù)發(fā)展。 1.在許多情況下，能源的利用過程是___________的。要珍惜現(xiàn)有的能源，提高能源的____________。 2.能源的種類：______、電、______、___________、水能、核能、風能等都是常用的能源。 3.隨著人們對社會發(fā)展、全球環(huán)境等問題認識的

4、加深，可持續(xù)的______生產(chǎn)和消費，已成為人類社會_______________的重要前提之一。 4.人類社會可持續(xù)發(fā)展的意義：發(fā)展不僅是滿足當代人的需要，還要考慮不損害_____的需要。保護人類賴以生存的自然環(huán)境和____________________，已成為當今世界共同關(guān)心的全球性問題。,不可逆,利用效率,煤,石油,天然氣,能源,可持續(xù)發(fā)展,后代,自然資源,思維拓展 如圖1所示是我國能源結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計圖。請總結(jié)出我國能源結(jié)構(gòu)或能源現(xiàn)狀的規(guī)律，并提出解決這種現(xiàn)狀的合理化建議。,圖1,答案 我國的能源結(jié)構(gòu)主要以煤為主；我國的能源消耗中，不可再生能源占據(jù)的比例過大，結(jié)構(gòu)不合理；我國能源消耗中可再

5、生能源的比例過小。建議：節(jié)能降耗；開發(fā)新能源；開發(fā)可再生能源(如太陽能、風能等)。,對能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移方向性的理解,[要點歸納] 1.能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,2.熱現(xiàn)象：凡是與溫度有關(guān)的現(xiàn)象都被稱為熱現(xiàn)象。實際上，凡是與熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過程都具有方向性，是不可逆的。 3.對于“自發(fā)”的理解 (1)“自發(fā)”是指不需要任何第三者的介入、不會對任何第三者產(chǎn)生任何影響，也就是指沒有任何外界的影響或幫助。熱量會從高溫物體傳向低溫物體，這就是“自發(fā)”的方向。 (2)機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這個過程是“自發(fā)”的方向，但相反的過程不可能自發(fā)地進行而不引起任何變化。,[精典示例] [例1] 下列過程中，可能發(fā)生的是(

6、) A.某工作物質(zhì)從高溫熱源吸收20 kJ的熱量，全部轉(zhuǎn)化為機械能，而沒有引起其他變化 B.打開一高壓密閉容器，其內(nèi)氣體自發(fā)逸出后又自發(fā)逸進去，恢復原狀 C.利用其他手段，使低溫物體的溫度更低，高溫物體的溫度更高 D.將兩瓶不同液體互溶，然后又自發(fā)地各自分開,解析 某工作物質(zhì)從高溫熱源吸收20 kJ的熱量，全部轉(zhuǎn)化為機械能，而沒有引起其他變化，這是不可能的，則A錯誤；能量傳遞具有方向性，則B、D錯誤；可以利用其他手段，使低溫物體溫度更低，高溫物體的溫度更高，如空調(diào)，則C正確。 答案 C,,利用能量轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移解題的思路方法 (1)能量既可通過做功的方式實現(xiàn)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化，也可在同一物體

7、的不同部分或不同物體間進行轉(zhuǎn)移。 (2)自發(fā)進行的能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化都具有方向性。 (3)熱機的效率總小于100%。 (4)能量在轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變，即遵循能量守恒定律。,能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展,[要點歸納] 1.人類與能源的關(guān)系 (1)有利方面：能源的利用給人類的生活帶來了極大的改善，人類社會每一次重大的經(jīng)濟飛躍和生產(chǎn)革命，都與新的能源和動力機械的利用密切相關(guān)，能源消耗的多少已經(jīng)成為一個國家和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標志。 (2)不利方面：能源的大量使用會給環(huán)境帶來極大的破壞，如大氣污染、溫室效應、酸雨等，對人類造成很大的危害。 (3)可持續(xù)發(fā)展的三個發(fā)展方向 ①對常規(guī)能源合理有效

8、地利用，保護環(huán)境與生態(tài)平衡。 ②開發(fā)新型清潔的能源和可再生能源。 ③積極研發(fā)節(jié)能的新技術(shù)，提高能源利用效率。,2.環(huán)境問題 (1)溫室效應：由于大氣中溫室氣體(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成。主要原因是煤炭和石油的大量消耗而產(chǎn)生的廢氣。 (2)酸雨：大氣中的酸性物質(zhì)，如二氧化硫、氮氧化物等，在降雨過程中溶入雨水，使其成為酸雨。 (3)光化學煙霧：氮氧化物和碳氫化合物在大氣中受到陽光中強烈的紫外線照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)。 (4)浮塵：常規(guī)能源燃燒時會產(chǎn)生大量的浮塵。,3.能源的開發(fā)與利用 (1)能源的分類 ①從人類使用能源的先后將能源分為常規(guī)能源和新能源。 常規(guī)能源：煤、石油、天然氣等。 新

9、能源：太陽能、沼氣、地熱能、核能等。 ②從能源的來源可分為不可再生能源和可再生能源。 不可再生能源：用完后在短期內(nèi)不可能從自然界得到補充的能源，如煤、石油、天然氣等。 可再生能源：取之不盡、用之不竭的能源，如風能、太陽能、水能等。 ③從對環(huán)境的污染情況可分為清潔能源和非清潔能源。 清潔能源：不污染環(huán)境的能源，如太陽能、風能、水能等。 非清潔能源：對人類環(huán)境造成污染的能源，如石油、煤等。,(2)常規(guī)能源與新能源的轉(zhuǎn)化途徑,[精典示例] [例2] (多選)能源短缺和環(huán)境惡化指的是( ) A.煤炭和石油的開采與技術(shù)有關(guān)，在當前技術(shù)條件下，煤炭和石油的開采是有限度的，這叫能源短缺 B.煤炭和石油資源是有限的,以今天的開采和消耗速度，石油儲量將在百年內(nèi)用盡，煤炭資源也不可能永續(xù)，這叫能源短缺 C.煤炭和石油具有大量的氣味，在開采、存放和使用過程中，這些氣味會聚存在空氣中污染空氣，使環(huán)境惡化 D.大量煤炭和石油產(chǎn)品在燃燒時排出的有害氣體污染了空氣，改變了大氣的成分，使環(huán)境惡化,解析 能源短缺是指能源的有限性，指煤炭和石油的儲量是有限的，若儲量無限，技術(shù)落后現(xiàn)階段開采不出來，將來總可以開采出來。因此，能源短缺的本意是B而不是A；環(huán)境惡化的本意是指空氣環(huán)境成分的變化，煤炭和石油在燃燒時與空氣中氧氣發(fā)生反應，改變了大氣成分，因此，對環(huán)境惡化的說法D正確而C錯誤。 答案 BD,