2018_2019学年高中物理第2章能的转化与守恒第4节能源与可持续发展课件鲁科版必修.pptx

第4节 能源与可持续发展,一、能量转化和转移的方向性 阅读教材第39页“能量转化和转移的方向性”部分，了解能量转化的方向性，知道热机的效率不可能达到100%。 1.能量转化和转移的方向性 自然界实际进行的与热现象有关的一切宏观过程都是有_性的_的过程。 (1)机械能与内能间转化的方向性：机械能_转化为内能，反过来，内能不可能_地并不引起任何变化地_变为机械能。 (2)热传递过程中的方向性：在热传递的过程中，内能总是_地从_物体向_物体转移，而不能_地从_物体向_物体转移。,方向,不可逆,可以完全,自发,完全,自动,高温,低温,自动,低温,高温,2.热机 (1)热机的作用是将内能转换为_。有了热机，人们才得以利用自然界蕴藏的丰富的_来做功。 (2)热机的效率不可能达到_。但经过历代科学家的努力，已经提高了许多。截止目前热机的效率仍然大有潜力可挖。 (3)自然界实际进行的与热现象有关的一切宏观过程都是有_的不可逆过程。机械能可以_转化为内能；反过来，内能不可能_并不引起_地完全转化为机械能。,机械能,内能,100%,方向性,完全,自动地,任何变化,思维拓展 (1)热量能否从低温物体向高温物体传递？ (2)内能能否全部转化为机械能？ 答案 (1)热量可以从低温物体向高温物体传递，只不过不能自发进行。 (2)内能可以全部转化为机械能，只不过肯定要引起其他变化。,二、能源开发与可持续发展 阅读教材第41页“能源开发与可持续发展”部分，了解能源的种类及可持续发展。 1.在许多情况下，能源的利用过程是_的。要珍惜现有的能源，提高能源的_。 2.能源的种类：_、电、_、_、水能、核能、风能等都是常用的能源。 3.随着人们对社会发展、全球环境等问题认识的加深，可持续的_生产和消费，已成为人类社会_的重要前提之一。 4.人类社会可持续发展的意义：发展不仅是满足当代人的需要，还要考虑不损害_的需要。保护人类赖以生存的自然环境和_，已成为当今世界共同关心的全球性问题。,不可逆,利用效率,煤,石油,天然气,能源,可持续发展,后代,自然资源,思维拓展 如图1所示是我国能源结构的统计图。请总结出我国能源结构或能源现状的规律，并提出解决这种现状的合理化建议。,图1,答案 我国的能源结构主要以煤为主；我国的能源消耗中，不可再生能源占据的比例过大，结构不合理；我国能源消耗中可再生能源的比例过小。建议：节能降耗；开发新能源；开发可再生能源(如太阳能、风能等)。,对能量转化和转移方向性的理解,要点归纳 1.能量转化和转移,2.热现象：凡是与温度有关的现象都被称为热现象。实际上，凡是与热现象有关的物理过程都具有方向性，是不可逆的。 3.对于“自发”的理解 (1)“自发”是指不需要任何第三者的介入、不会对任何第三者产生任何影响，也就是指没有任何外界的影响或帮助。热量会从高温物体传向低温物体，这就是“自发”的方向。 (2)机械能可以全部转化为内能，这个过程是“自发”的方向，但相反的过程不可能自发地进行而不引起任何变化。,精典示例 例1 下列过程中，可能发生的是( ) A.某工作物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有引起其他变化 B.打开一高压密闭容器，其内气体自发逸出后又自发逸进去，恢复原状 C.利用其他手段，使低温物体的温度更低，高温物体的温度更高 D.将两瓶不同液体互溶，然后又自发地各自分开,解析 某工作物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有引起其他变化，这是不可能的，则A错误；能量传递具有方向性，则B、D错误；可以利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高，如空调，则C正确。 答案 C,利用能量转化与转移解题的思路方法 (1)能量既可通过做功的方式实现不同形式的能量之间的转化，也可在同一物体的不同部分或不同物体间进行转移。 (2)自发进行的能量转移和转化都具有方向性。 (3)热机的效率总小于100%。 (4)能量在转化与转移过程中，能量的总量保持不变，即遵循能量守恒定律。,能源开发与可持续发展,要点归纳 1.人类与能源的关系 (1)有利方面：能源的利用给人类的生活带来了极大的改善，人类社会每一次重大的经济飞跃和生产革命，都与新的能源和动力机械的利用密切相关，能源消耗的多少已经成为一个国家和地区经济发展水平的重要标志。 (2)不利方面：能源的大量使用会给环境带来极大的破坏，如大气污染、温室效应、酸雨等，对人类造成很大的危害。 (3)可持续发展的三个发展方向 对常规能源合理有效地利用，保护环境与生态平衡。 开发新型清洁的能源和可再生能源。 积极研发节能的新技术，提高能源利用效率。,2.环境问题 (1)温室效应：由于大气中温室气体(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产生的废气。 (2)酸雨：大气中的酸性物质，如二氧化硫、氮氧化物等，在降雨过程中溶入雨水，使其成为酸雨。 (3)光化学烟雾：氮氧化物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质。 (4)浮尘：常规能源燃烧时会产生大量的浮尘。,3.能源的开发与利用 (1)能源的分类 从人类使用能源的先后将能源分为常规能源和新能源。 常规能源：煤、石油、天然气等。 新能源：太阳能、沼气、地热能、核能等。 从能源的来源可分为不可再生能源和可再生能源。 不可再生能源：用完后在短期内不可能从自然界得到补充的能源，如煤、石油、天然气等。 可再生能源：取之不尽、用之不竭的能源，如风能、太阳能、水能等。 从对环境的污染情况可分为清洁能源和非清洁能源。 清洁能源：不污染环境的能源，如太阳能、风能、水能等。 非清洁能源：对人类环境造成污染的能源，如石油、煤等。,(2)常规能源与新能源的转化途径,精典示例 例2 (多选)能源短缺和环境恶化指的是( ) A.煤炭和石油的开采与技术有关，在当前技术条件下，煤炭和石油的开采是有限度的，这叫能源短缺 B.煤炭和石油资源是有限的,以今天的开采和消耗速度，石油储量将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，这叫能源短缺 C.煤炭和石油具有大量的气味，在开采、存放和使用过程中，这些气味会聚存在空气中污染空气，使环境恶化 D.大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了大气的成分，使环境恶化,解析 能源短缺是指能源的