《开发新能源》学案1.doc

第三节开发新能源一学习目标通过学习知道能源与人类社会密切相关但需要不断开发和利用新能源以解决能源的供需矛盾和环境问题通过学习知道太阳能和核能是两种新能源通过学习了解直接利用太阳能的两种途径通过学习了解裂变聚变知道原子弹氢弹的制造原理知道核反应堆的作用以及核电站的原理和特点二学法指导加强自主阅读通过各种途径收集相关资料课上用多种形式交流信息理解和体会和老师一起收集资料交流一同经历共同提高三释疑解难释疑知识点太阳能太阳能是一种可再生能源没有污染人们利用太阳能转化为电能和热能来加以利用现在很多家庭使用太阳能热水器和有些地方使用的太阳灶都是比较常见的利用方式而太阳能电池在小的计算器和航天器上常常用到核能核能的开发和利用有两种方法一种是利用核裂变释放能量另一种是利用核聚变释放能量核裂变市郊中的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应既铀原子核在中子的轰击下行会产生裂变反应每个铀原子核的裂变除了要产生大量的热量以外还要产生个以上的中子核聚变是较轻的原子核结合成为较重的原子核的一种核反应利用核裂变发电就是有效控制链式反应的速度使核反映缓慢的进行并源源不断的释放热能其他新能源地热能是利用地球内部炽热的岩浆使地下水变为水蒸气从而发电的一种能量潮汐能是月球太阳对地球的引力作用而产生的潮汐能风能是利用空气高速流动带来的能量四自我检测关于核能的获得下列说法正确的是核反应堆是原子核裂变时在极短时间内释放出大量核能的装置当原子核内部发生变化时会释放出巨大的能量核裂变和核聚变是获得核能的两种方式核电站是使核能转化为内能在通过汽轮发电机转化为电能的装置在核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变关于太阳能的下列说法中不正确的是太阳能是可供人类利用的一种新能源不受季节和天气的影响太阳能分布广阔获取方便处处可利用太阳能安全清洁利用太阳能不会给环境带来污染对于人类来说太阳能几乎可以说是一种取之不尽用之不竭的永久性能源五交流园地六课外空间一核能特点和利用前景一核能及其特点原子核反应释放出来的能量称为核能它是本世纪五十年代开始利用藏量丰富的能源核能是依靠核燃料在反应堆中燃烧而产生的能量它的能量巨大核电站最常用的核燃料是铀一克铀释放的能量相当于吨标准煤燃烧释放的热量核能具有以下特点核能有巨大的能量而核燃料能量密集用它发电燃料的运输量小核电站的建设地区适应性强在煤石油天然气等燃料缺少和水能源资源不足而又需要大量能源的地区很适合建核电站建立核电站投资大建设的周期长需要较高的技术和设备特别需要防止放射性物质外逸的密封设备又需要处理好核废料以确保安全核电站建成投产后运转费用低经济效益大核能是一种清洁的能源核电站正常运转时对环境的影响远比燃煤电站为好核电站附近居民所受的辐射剂量通常低于大气中的天然含量二核能的利用前景在国际上核能已获得了广泛的利用和发展并将成为世界未来能源的支柱之一目前世界上已有个国家建有核电站到年止全世界已建成并投入运转的核电站达座发电能力亿多千瓦大力发展核电站是许多国家在全面研究能源现状和前景后所采取的一项基本政策不仅工业发达国家是这样而且一些发展中国家和地区如印度南朝鲜罗马尼亚等也在发展核电站据年世界能源会议对世界经济和能源发展的预测到本世纪末世界上将有个国家拥有核电近亿千瓦核能将成为世界能源供应的一大支柱我国有丰富的铀矿资源应用核燃料发电是开发新能源的途径之一例如我国正在浙江省海盐县兴建自行设计的秦山核电站装机容量为万千瓦在广东深圳东面的大亚湾畔兴建广东核电站装机容量为万千瓦二太阳能风能的开发利用一太阳能的开发利用地球上的能量主要来自太阳每天达到地球上的太阳能大约相当于千亿吨煤燃烧释放的能量其中绝大部分通过各种途径消耗于大气水的循环和植物的生长人类直接利用的太阳能非常少这是因为太阳能比较分散不像常规能源的能量集中这就给太阳能的直接利用在技术上带来一定困难如建立一个万千瓦的太阳能发电厂需要一个平方公里的接收面积投资大效率低占地广储能难如果利用技术突破以后太阳能利用的前景是非常广阔的目前已有很多国家对太阳能的利用在进行试验和探索有的已建成太阳能电站有的重点发展廉价可靠的太阳能电池有的已建成太阳能住宅实现太阳能取暖空调照明和供热水等我国大部分地区位于中纬度正午太阳高度角比较大为太阳能的利用提供了有利条件而且冬季多晴天太阳辐射总量多全国年日照总时数一般大于小时西部地区超过小时太阳辐射总量超过千卡厘米的地区的占全国面积的一半以上青藏高原太阳能辐射总量千卡厘米利用太阳能的潜力很大我国对太阳能的利用已有一定的发展育秧和蔬菜的温室面积已达万余亩太阳灶已有几万台太阳能热水器已有约万米的采光面积太阳能干燥器多座太阳能电池的研制工作也取得了可喜的成果二风能的开发利用风能是一种用之不竭的天然能源有人估计地球上每年风的能量相当于亿吨煤的能量我国风能资源丰富初步估算我国风能资源的蕴藏量约亿千瓦左右有可能利用的约占即亿千瓦左右其地区和时间的分布具有明显的差异一般地说北方多于南方从沿海向内陆迅速减弱冬季和春季风力普遍大于夏秋两季例如藏北高原冬半年级以上的大风日数多达天由于风速风向的变化多不容易连续稳定供给能量因此风力发电站要根据风能的特点运用机械装置和蓄电装置才能不间断地稳定地供给电力风力发电不消耗燃料不污染环境特别适用于风力较强的东南沿海岛屿以及缺乏电网的草原牧区和偏僻地区我国已在北京浙江青海内蒙古等地建立了一些小型的风力试验电站三沼气的开发利用沼气是有机物质发酵后产生一种以甲烷二氧化碳为主并含有少量其他物质的可燃气体农村中的有机物质例如农作物的秸秆杂草树叶粪便等都是产生沼气的原料把这些原料放进沼气池在一定的温度湿度和酸碱度的条件下经多种厌氧微生物的作用而形成的沼气可以用作燃料残留在沼气池中的渣滓保存着大部分有机物和植物生长需要的营养元素仍可用作肥料还田人工制取沼气作为能源具有投资少可以分散就地使用干净可再生等特点各地都有丰富的原料因此它是一种比较理想的能源生产立方米的沼气相当于克原煤的热能而在沼气灶上利用沼气其热能利用率可达为目前炉灶燃料利用率的倍多利用农业生产本身提供的生物物质制取沼气不但合理经济有效利用生物能提高燃料热能利用率解决农村生活燃料不足而且可以缓和燃料同饲料肥料工业原料相争的矛盾实现秸秆还田提高土壤肥力促进农业增产同时对保护植被减少水土流失使农业生态系统向良性循环方向发展也将起着重要的作用此外也有利于净化环境我国可以用来生产沼气的资源十分丰富仅农村可开发资源量为亿吨左右产生沼气约亿立方米一年人均沼气量约为立方米可解决全国农业人口个月的基本生活燃料一般说来北方冬季气温低不利于生物物质发酵产生沼气因而利用沼气的季节短南方气温高利用沼气的季节长冬季仍可利用近几年来我国农村推广利用沼气已取得了很大的成绩已建农户家用沼气池多万个沼气动力站和沼气发电站多处有些农村基本上解决了生活能源不足的问题