能源与可持续发展01 能源家族1.能源:凡是能为人类提供能量的物质资源,都可以叫做能源。
(1)能源的分类:一次能源:可以直接从自然界获取的能源,主要包括柴草、煤、石油、天然气、风能、太阳能、地热能、核能等;二次能源:无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源,如电力、蒸汽、焦炭、煤气等。
(2)可再生能源、不可再生能源。
(3)生物能源:由生命物质提供的能量称为生物质能。
化石能源:在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的,如煤、天然气等。
2.三次能源革命:第一次能源革命——钻木取火;第二次能源革命——蒸汽机的发明;第三次能源革命——可控核能利用。
02 核能1.核能原子核分裂或聚合时释放的巨大能量叫做核能。
2.裂变用中子轰击较大原子核,使其分裂成两个中等大小的原子核并释放出巨大能量的现象叫做裂变。
应用:原子弹、核电站。
3.链式反应原子核发生裂变时,裂变自行持续下去的现象叫做链式反应。
4.聚变质量很小的原子核在超高温下结合成新的原子核,释放出更大的核能叫做聚变,也称为热核反应。
应用:氢弹、太阳。
5.核能的优缺点优点:清洁、无污染、产生能量巨大。
缺点:有可能带来放射性污染。
03 太阳能1.太阳的结构太阳的结构主要包括:太阳核心、辐射层、对流层和太阳大气。
2.太阳能的优缺点优点:(1)太阳能十分巨大;(2)太阳能供应时间长久;(3)太阳能分布广阔、获取方便、无需挖掘、开采和运输;(4)太阳能安全、无污染。
缺点:(5)太阳能的辐射功率分散、不稳定;(6)目前转换效率还较低。
3.太阳能的利用方式:(1)光热转换——太阳灶、太阳能热水器;(2)光电转换——太阳能电池;(3)光化转换——绿色植物。
04 能源与可持续发展1.能量转移和转化的方向性能量的转移和转化都是有方向性的,能量的利用是有条件的,也是有代价的,并不是什么能量都可利用。
2.能源消耗时对环境的影响(1)空气污染;(2)产生废物;(3)有害物质;(4)水土流失及沙漠化。
3.人类未来的理想能源(1)必须足够丰富,可以保证长期使用;(2)必须足够便宜,可以保证多数人用得起;(3)相关技术必须成熟,可以保证大规模使用;(5)必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境。
4.汽油机和柴油机的比较:(1)汽油机的汽缸顶部是火花塞;柴油机的汽缸顶部是喷油嘴。
(2)汽油机吸汽冲程吸入汽缸的是汽油和空气组成的燃料混合物;柴油机吸气冲程吸入汽缸的是空气。
(3)汽油机做功冲程的点火方式是点燃式;柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。
(4)柴油机比汽油机效率高,比较经济,但笨重。
(5)汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。