高中物理第十章热力学定律6能源和可持续发展学案新人教版选修3_3

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1、6　能源和可持续发展1．能量耗散和品质降低(1)能量耗散集中度较高且有序度较高的能量如机械能、电能、化学能等，当它们变为环境的内能后，就成为更加分散且无序度更大的能量，内能作为能量发展的最终形式，没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用。这样的转化过程叫做能量耗散。(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。说明：①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，它实际上将能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式。煤、石油、天然气等能源储

2、存着高品质的能量，在利用它们的时候，高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能。又如流动的水带动水磨做功，由于磨盘之间的摩擦，磨盘和粮食之间的摩擦和挤压，使磨盘和粮食的温度升高，水流的一部分机械能转变成了内能，这些内能最终流散到周围的环境中，我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用，可见，内能与机械能相比，是一种低品质的能量。②能量虽然不会减少但能源会越来越少，所以要节约能源。【例1】热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用。下列关于能量耗散的说法中

3、正确的是(　　)A．能量耗散说明能量不守恒B．能量耗散不符合热力学第二定律C．能量耗散过程中能量仍守恒D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性解析：能量耗散过程能量仍守恒，但可利用的能源越来越少，这说明自然界中的宏观过程具有方向性，恰恰说明符合热力学第二定律。答案：CD2．能源与人类社会(1)能源的定义：能源是指能够提供可利用能量的物质，它是现代社会生活的重要物质基础。(2)常规能源：指已被广泛应用的能源，如煤、石油、天然气、水能、风能等。(3)能源的供需现状：石油将在几十年内采完，煤也将在二百多年内采完，

4、故需加强新能源的开发和利用，如水能、风能等。(4)能源的分类：①不可再生能源：如前面提到的煤、石油、天然气等常规能源；②可再生能源：如风能、水能等。(5)新能源的开发：开发的新能源主要有下列几种：太阳能、生物质能、风能、水能等。①太阳能：是取之不尽、用之不竭的。同时太阳能是一种清洁能源，不会污染环境。②生物质能：生物质能指绿色植物通过光合作用储存在生物体内的太阳能，储存形式是生物分子的化学能。③风能：为了增加风力发电的功率，通常把很多风车建在一起，成为“风车田”。我国的新疆、内蒙古等地已经开始大规模利用风力发电。④水能：水是可再生的

5、。水电对环境的影响小，发电成本低。谈重点：人类的生活离不开能源　如果没有能源，人就得吃生米、生菜、生肉，这对原始人来说，可以，对现代人来说，那不可想象。要把饭菜烧熟，就需要能源。照明需要能源，坐汽车、火车、轮船、飞机也需要能源，炼钢炼铁、开动机器都得有能源。人类能源的总来源是太阳。这就是说，不仅风能、水力能、海浪能、生物能、太阳能等自然能源来自太阳，就是矿物燃料煤、石油、天然气也来自太阳。以上这些属于一次能源，由一次能源生产的电力属于二次能源。由于分类标准不同，同一种能源既可能作为常规能源，又可能属于可再生能源。【例2】以下说法正确

6、的是(　　)A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能B．汽油是一种清洁能源C．水能是可再生能源D．煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的解析：煤、石油、天然气等是动植物转化成的，其来源可追溯到太阳能，A对；汽油燃烧会引起一些化合物的产生，导致有毒气体的生成，B错；水能是可再生能源，C对；煤、石油等存储量是有限的，是不可再生能源，D错。答案：AC3．能源与环境(1)常规能源对环境污染严重。(2)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。谈重点：环境污

7、染的种类　大气污染、水污染、噪声污染，具体有温室效应、酸雨、光化学污染。①温室效应：化石燃料燃烧放出的大量二氧化碳，使大气中二氧化碳的含量大量增高，导致“温室效应”，造成地面温度上升、两极的冰雪融化、海平面上升、淹没沿海地区等不良影响。②酸雨污染：排放到大气中的大量二氧化硫和氮氧化物等在降水过程中溶入雨水，使其形成酸雨，酸雨进入地表、江河，破坏土壤，影响农作物生长，使生物死亡，破坏生态平衡。同时腐蚀建筑结构、工业装备、动力和通讯设备等，还直接危害人类健康。③臭氧层的破坏：臭氧层的存在对吸收紫外线方面起着举足轻重的作用，一旦臭氧层遭到

8、破坏，对生物有害的紫外线会毫无遮拦地照射到地面上，会提高皮肤癌和白内障的发病率，也会影响我们的免疫系统。同时对不同生态系统中生物的生长、发育、繁殖、分布和生物地球化学循环都会造成一系列危害。【例3】二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用，