石油的开采历史已超过140年; 目前全球每天消耗石油量达7700万桶, 且以每年1~2%的速度增加; 目前世界石油总储量为3000~8000亿吨, 可开采40~100年(乐观的估计).

　　每年开采的煤炭量为35亿吨; 全球可供开采的煤炭储量为7000~17000 亿吨; 可供开采和使用的年限为200~500年.

　　是指氢在发生化学变化和电化学变化过程 中产生的能量; 氢作为能源的优点是储量丰富,热值高和 清洁无污染; 氢的利用: (1)直接用作燃料(如发射火箭等); (2)用作燃料电池(如用于航天飞机); (3)用作能源转换介质(能源中间载体).

　　1. 什么是能源?它有哪几种分类方法? 2. 为什么说人类面临着能源危机?解 决能源危机的根本途径是什么? 3. 什么是核能?它分为哪两类?它有哪些 主要用途? 4. 太阳能有几种利用方式?试举例说明. 5. 什么是海洋能和生物质能? 6. 氢能源有哪些主要优点和用途?

　　解决我国及世界能源危机的途径: 一是节约使用能源; 二是加强新能源技术的研究,开发和利 用,不断扩大利用新能源的比重.

　　(1)核能 核能 又称原子能.它是指原子核结构发生变 化(核裂变,核聚变)时释放出的能量. 核能比化石燃料燃烧放出的能量大得多. 1kg铀235 = 1800 t 石油或2800 t 标准煤.

　　1 能源 能源是指人类用来获取能量的自然资源. 2 能源的分类 ⑴ 按来源不同可把能源分为三类 来自地球以外天体的能量(包括直接的 太阳辐射能外,还包括间接来自太阳能 能源,如化石能源,生物能,水能,风 能,海洋能等);

　　2 能源的分类 地球的本身蕴藏的能量资源(如地热能 等); 地球与其他天体相互作用而产生的能量 (如潮汐能等). ⑵ 按形成条件不同,可把能源分为两类 一次能源,指天然存在的,可直接利用的 (如原煤,原油,天然气,水力,太阳能 等);

　　(4)核电第二代 核电第二代——快中子增殖反应堆 核电第二代 快中子增殖反应堆 热中子反应堆对天然铀的利用率很低 (只有0.7%); 快中子增殖反应堆以钚239为裂变燃料, 组成堆芯,以铀238包围在堆芯周围,作 为增殖层.可使天然铀的利用率达到 60%~70%.

　　(5)受控核聚变 受控核聚变 是指两个或两个以上较轻的原子核聚合成 一个较重的原子核的反应; 核聚变燃料主要是氢及其同位素氘和氚. 受控核聚变具有以下优点: (1)质能比高,是同质量核裂变释放能量的4 倍; (2)原料足,从海水中可大量提取氘和氚; (3)无放射性,安全,清洁,不污染. 核聚变能的和平利用目前尚处于研究阶段.

　　指地球上可以直接接受并利用的太阳辐 射能; 太阳本身的辐射能量只有22亿分之一到 达地球大气层; 太阳辐射能是一种巨大,无污染,洁净, 安全的可再生能源,它是取之不尽,用 之不竭的.

　　利用太阳能的新技术,新材料和新设备 不断出现,为来自阳能的广泛应用奠定了 基础.目前,直接利用太阳辐射能有三 种方式: 光——热转换; 光——电转换; 光——化学转换.

　　(2)核裂变反应 核裂变反应 它是指一个重原子核分裂成2个较轻的新 原子核的过程,有自发和诱导两种,一 般的核裂变指后者; 用来进行核裂变反应并连续释放能量的 物质,称核裂变燃料. 铀 = 铀238(99.28%) 铀235 (0.714%) 铀234(0.006%)

　　(2)核裂变反应 核裂变反应 如果核裂变反应中产生的中子再引起其 它的铀核裂变,就可使核裂变反应不断 地进行下去,称为链式反应.链式 反应的速度极快,两次反应间隔时间只 有2x10-14秒. 在链式反应中,后一代中子数与前一代 中子数之比称为倍增系数(k).

　　风能是太阳辐射造成地球各部分受热不 均,引起空气运动而产生的能量; 风能的利用主要靠风力机,风力机是把 风能转化为其他形式能量的旋转机械; 利用风力可以发电,提水,助航,制冷, 致热等.

　　海洋能是指海水在运动过程中产生的能 为人类利用的能量,它包括潮汐能,波 浪能,海流能,温差能,盐差能等. 海洋中除有巨大的海洋能外,还有丰富 的海洋矿物资源,海水资源和海洋生物 资源.人类有可能在21世纪进入全面, 综合,立体开发海洋的海洋经济时 代.

　　本节教学目的与要求: 本节教学目的与要求: 了解和掌握能源的概念和分类; 了解当今世界人类所面临的能源问题; 了解和熟悉新能源技术.

　　能源及其分类; 全球能源危机; 大国能源战略竞争的背后; 中国面临贫血的威胁; 新能源; 音像资料.

　　(1)光——热转换 光 热转换 光——热转换就是把太阳辐射能通过各种 集热装置(集热器)转变成热能. 太阳能热发电; 太阳能高温炉冶炼高温材料; 太阳能节能建筑——太阳房; 利用太阳能使海水淡化; 太阳池(盐湖水太阳能发电技术); 太阳能热水器.

　　(2)光——电转换 光 电转换 通过太阳能电池(光电池,光伏电池) 将太阳辐射能直接转变成电能.太阳能 电池的工作原理是光电效应. 太阳能电池已广泛应用于宇宙飞行器; 太阳能电池还用来作为交通工具的能源; 太阳能电池应用在自动控制领域; 太阳能电池还可以用来发电(光伏电 站).

　　2 能源的分类 二次能源,在一次能源基础上加工而成 的(如电力,汽油,煤气,沼气,氢气 等). ⑶ 按能否反复利用,可把能源分为两类 再生能源(如太阳能,风能,水力等); 非再生能源(煤炭,石油,天然气等).

　　2 能源的分类 ⑷ 按开发使用的程度不同,可把能源分为 两类 常规能源,指已被广泛利用的能源; 新能源,指未被广泛利用,正在研究开 发,有待推广的能源.

　　(3)核电站 核电站 利用核能来发电的装置称为核电站,目前 大多数核电站是利用核裂变能来发电的; 核电站的核心是核反应堆,核反应堆有多 种类型,目前运行的核电站以热中子轻水 堆居多; 核电站的工作原理图如课本231页图3-16 所示.

　　(3)核电站 核电站 1954年,前苏联建成世界上第一座核电 站; 现在世界上有30多个国家的400多座核电 30 400 站在运行,占世界总电力的20%左右; 我国秦山核电站,大亚湾核电站已建成 和正式发电,秦山二期,三期核电工程, 岭澳核电工程,连云港核电工程也将于 近年内建成发电.

　　美国,俄罗斯,日本,欧盟,中国等许 多国家针对中东,里海等石油资源展开 了激烈的较量和错综复杂的斗争.

　　我国煤炭储量居世界第3位,人均为世界 平均水平的50%; 我国石油储量居世界第6位,人均为世界 平均水平的17%;人均石油产量与消费 量占世界平均水平的21%~22%; 我国天然气储量居世界第16位,人均为 世界平均水平的10%.

　　(3)核电站 核电站 核电站的安全性 一般来说,如果防范措施得当,核电站 是很安全的.历史上曾发生过两次核电 站核泄露事故: 一次是1979年3月18日,美国三里岛核 电站堆芯熔毁;另一次是1986年4月26 日,前苏联切尔诺贝利核电站4号反应堆 发生爆炸.

　　(3)核电站 核电站 核电站的问题 核电站的主要问题是放射性核废料的处 理,储存和最终处置.

　　乐观的估计,目前全世界可开采的天然 气总储量为280亿立方米; 能满足170年的需求.

　　能源是国民经济的命脉,是影响各国领 导人战略决策的重要因素,是许多国家 制定全球战略的首要问题. 近20年来,世界上发生的许多危机,冲 突都是围绕争夺能源引发的(如两伊战 争,前苏联出兵阿富汗,海湾战争,科 索沃战争,美国推翻,伊拉克战 争等).

　　(3)光——化学转换 光 化学转换 用光和物质相互作用引起化学变化的过 程称光——化学转换. 绿色植物的光合作用; 利用光化学电池制氢. 光——化学转换到目前为止还只限于实验 室试验,没有重大突破.

　　地球内部蕴藏着的热能称为地热能,来自 (1)高温岩浆,(2)岩石中放射性元素衰变; 在地球上所有的能源中,地热能仅次于太 阳辐射能,排在第二位(火山爆发,地震 和其他地壳变动); 地热资源按存在形式可分为五大类型:蒸 汽型,热水型,地压型,干热岩型和岩浆 型. 地热能廉价,清洁,利用前景十分广阔.

　　有关资料显示:目前在世界初级能源的产 有关资料显示 量和消费中,居第一位的是石油,其次是 煤炭,天然气. 有关资料还显示:石油,煤炭,天然气等 有关资料还显示 常规化石能源的储量日益减少,在可预见 的不长时间内将被消耗殆尽,全球面临着 严重的能源危机.如果新的替代能源没有 如果新的替代能源没有 届时被发现,人类的生存面临严重挑战!

　　目前我国人年均能源消耗是1000公斤标 准煤,美国是11000公斤,英,德,法等 国家为5000~6000公斤; 2030年以后,我国人年均能源消耗是 2000~3000公斤标准煤,人口达15亿以 上.

　　从1996年开始,我国由原油出口国变成 原油进口国;2000年我国进口石油占消 耗量的20%,2010年将达到40%以上; 美日等发达国家都建立了战略石油储备 制度,可提供3~6个月的石油供应;我国 没有战略石油储备.

　　生物能也叫生物质能,它是指绿色植物 通过光合作用将太阳能转化为化学能而 储存在生物质内部的能量; 生物质能的种类繁多,目前可被利用的 大致有六大类: (1)木材和森林工业废弃物(树枝,树叶, 树根等);

　　(2)农业废弃物(秸杆,果核,玉米芯等); (3)水生植物(藻类等); (4)油料作物(棉籽,麻籽,油桐等); (5)城市与工业有机废弃物(垃圾和食品, 屠宰,制酒,制纸工业的排泄物等); (6)粪便.