《高中物理同步备课学案（2019人教版必修第三册）》第十二章 第四节 能源与可持续发展

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第4节　能源与可持续发展
知识点归纳
知识点一、能量守恒定律
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从
一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。
知识点二、能量转移或转化的方向性
1．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。
2．能量转化：自然界中存在着各种不同形式的能量，并且各种形式的能量是可以相互
转化的，但在大多数情况下，各种形式的能量最终都转化为内能。
3．能量转化的方向：物体的机械能可以自发地全部转化为内能，但内能不可能自发地
全部转化为机械能而使物体恢复原来的机械运动。
4．能量的耗散：燃料燃烧时，一旦把自己的热量释放出去，就不会再次自动聚集起来
供人类重新利用。电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化为热能和光能，热和
光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这
种现象叫作能量的耗散。能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，
能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的
了。
5．节约能源的根本原因：在能源的利用过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用
的品质上降低了，即从便于利用的能源变为不便于利用的能源。
6．自然界中的宏观过程具有方向性。
知识点三、能源的分类与应用
1．能源的分类
(1)不可再生能源：像煤炭、石油和天然气这类无法在短时间内再生的能源，也叫化石
能源。
(2)可再生能源：像水能、风能、潮汐能这类在自然界可以再生的能源。
2．我国可再生能源的开发：(1)太阳能发电；(2)水力发电；(3)风能发电；(4)核能发电。
知识点四、能源与社会发展
1．人类利用能源的三个时期：柴薪时期、煤炭时期、石油时期。
2．利用不可再生能源带来的危害
(1)改变大气的成分，加剧气候的变化，如温室效应。
1
(2)形成“酸雨”，腐蚀建筑物，酸化土壤。
(3)产生光化学烟雾，产生浮尘。
知识点五、能源和可持续发展
1．如何正确理解能量耗散和品质降低
(1)各种形式的能最终都转化为内能，流散到周围的环境中，分散在环境中的内能不管
数量多么巨大，它也不过只能使地球、大气稍稍变暖一点，却再也不能驱动机器做功了。
(2)从可被利用的价值来看，内能较之机械能、电能等，是一种低品质的能量。由此可
知，能量耗散虽然不会导致能量的总量减少，却会导致能量品质的降低，实际上是将能量
从高度有用的形式降级为不大可用的形式。
(3)能量耗散导致可利用能源减少，所以要节约能源。
2．能源的分类
能源分类方法 能源分类 特点举例
按形式或转换
特点分
一次能源 自然形成，未经加工
太阳能、风能、地热能、核能、潮
汐能
二次能源
由一次能源经加工转
换而成
焦炭 、 木炭 、 蒸 汽 、液化 气 、 酒
精、汽油、电能
按利用
技术分
常规能源 已大规模正常使用 煤、石油、天然气、水能
新能源
正在开发，或有新的
利用方式
太阳能、核能、地热能、海洋能、
沼气、风能
按可否
再生分
可再生能源 可循环使用 水能、风能、生物质能、地热能
不可再生能
源
短期内无法转换获得 煤、石油、天然气、核燃料
按对环境污染
情况分
清洁能源
对环境基本上没有污
染
太阳能、海洋能、风能、水能
污染能源 会严重污染环境 化石燃料(煤、石油、天然气)
典例分析
一、对能量守恒定律的理解
例1 下列说法正确的是(　　)
A．随着科技的发展，永动机是可以制成的
B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都
消失了
2
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