鲁科版物理必修2《2.4能源与可持续发展》课件

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1、4 能源与可持续发展,第2章 能的转化与守恒,1.知道能量转化和转移的方向性. 2.认识提高能量转化效率的重要性. 3.了解能源开发与可持续发展. 4.了解能源对人类社会发展的重要意义，养成自觉节约能源的好习惯.,展示目标,检查预习,课前预习课本相应部分，检查提问“自主学习”部分,一、能量转化和转移的方向性,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

2、 地从 物体向 物体转移.,答案,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,自主学习,答案,2.热机的效率 热机是将内能转化为 的装置，它从高温热源吸收热量，一部分用来做功，同时向低温热源放出热量，它的效率 达到100%.,机械能,不可能,答案,二、能源开发与持续发展,1.在许多情况下，能源的利用过程是 的.要珍惜现有的能源，尽力提高现有能源的 . 2.能源的种类： 、 、 、水能、核能、风能等都是常用的能源. 3.能源开发：现有的煤、石油、天然气等化石燃料都是远古时期储存的 能，不可再生，将来都要枯竭.同时，大量使用这类燃料对环境的破坏性非常大，需要找到新的替代

3、能源.在现有条件下，可供利用的新能源主要有地热能、 能、海洋能、生物能等.,不可逆,利用效率,煤,石油,天然气,太阳,太阳,4.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. (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、 效应、 等，对人类造成很大的危害. (3)可持续发展： 对常规能源合理有效地利用，保护 与 . 开发清洁的新能源和 能源. 积极研发节能的新技术，提高能源 .,答案,温室,酸雨,环境,生态平衡,可再生,利用效率,答案,1.热量能否从低温物体向高温物体传递？ 答案 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

4、能能否全部转化为机械能？ 答案 内能可以全部转化为机械能，只不过肯定要引起其他变化.,一、能量转化和转移的方向性,合作探究,返回,解析答案,总结提升,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,总结提升,解析 某工作性质从高温热源吸收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；

5、 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,返回,总结提升,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)自发进行的能量转化和转移都具有方向性. (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.,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；

6、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).,答案,二、能源开发与持续发展,返回,解析答案,例2 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

7、的有限性，指煤炭和石油的储量是有限的，若储量无限，技术落后现阶段开采不出来，将来总可以开采出来.因此，能源短缺的本意是B而不是A； 环境恶化的本意是指空气环境成分的变化，煤炭和石油在燃烧时与空气中氧气发生反应，改变了大气成分，因此，对环境恶化的说法D正确而C错误. 答案 BD,返回,1,2,3,解析答案,1.（多选)下列说法中正确的是( ) A.热量只能自发地从高温物体传给低温物体而不能自发地从低温物体传给高温物体 B.内能不能转化为动能 C.内能不能自发地转化为动能 D.自然界中涉及热现象的宏观过程都有方向性 解析 内能可以转化为动能，热机就是这种情况，但不能自发地转化，故B错误； 由能量转

8、化和转移的方向性可知，A、C、D正确.,ACD,课堂检测,1,2,3,解析答案,2.地球上有大量的海水，若使海水温度降低0.1 就能释放出5.81023 J的热量.有人设想用一热机将海水放出的热量完全转化为机械能，但这种使内能转化成机械能的机器是不能实现的，其原因是( ) A.内能不能转化成机械能 B.内能转化成机械能不满足能量守恒定律 C.只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能而不引起其他变化的机器不满足能量转化和转移的方向性 D.上述三种原因都不正确,1,2,3,解析 内能可以转化成机械能，如热机，A项错误； 内能转化成机械能的过程满足能量守恒定律，B项错误； 能量转化和转移的方向性告诉我

9、们：热机不可能把吸收的热量全部转化成机械能，而不引起其他变化，C项正确. 答案 C,1,2,3,3.(多选)关于能源的开发和利用，下列观点正确的是( ) A.能源是有限的，无节制地使用常规能源，是一种盲目的短期行为 B.根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的 C.能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响 D.不断开发新能源，是缓解能源危机、加强环境保护的重要途径 解析 在能源的利用过程中，虽然能量的数量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的了. 所以，我们要节约能源，保护环境.,ACD,返回,解析答案,1、内能总是自动地从高温物体向低温物体转移。,2、自然界实际进行的与热现象有关的一切宏观过程都是有方向性不可逆的过程。,3、能量的利用过程在许多情况下是不可逆的，我们要珍惜现有的能源，提高能源的利用率。注意开发多种能源资源，减少对矿产能源的依赖，优先开发太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能等能源。,小结作业,