高中物理選修《能源與可持續(xù)發(fā)展》說課課件

導(dǎo)入新課我們的生活離不開能源

煤和天然氣燃燒提供能量，為我們煮飯燒水提供能量。日常出行，汽車要消耗汽油

隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，要求我們采用可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。

可持續(xù)發(fā)展，系指滿足當(dāng)前需要而又不削弱子孫后代滿足其需要之能力的發(fā)展?？沙掷m(xù)發(fā)展還意味著維護(hù)、合理使用并且提高自然資源基礎(chǔ)，這種基礎(chǔ)支撐著生態(tài)抗壓力及經(jīng)濟(jì)的增長。可持續(xù)的發(fā)展還意味著在發(fā)展計(jì)劃和政策中納入對環(huán)境的關(guān)注與考慮，而不代表在援助或發(fā)展資助方面的一種新形式的附加條件。第四章能源的開發(fā)與利用第四節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與能力知道能源利用帶來的負(fù)面影響：酸雨、失控的溫室效應(yīng)、熱島效應(yīng)、臭氧層破壞等了解酸雨、失控溫室效應(yīng)、熱島效應(yīng)問題的形成與危害2.過程與方法知道能源短缺與哪些因素有關(guān)3.情感態(tài)度與價(jià)值觀了解能源利用面對的危機(jī)，培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的觀念，發(fā)展和諧社會(huì)知道解決能源利用帶來的問題需要建立可持續(xù)發(fā)展的觀念重點(diǎn)能源短缺影響現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展難點(diǎn)用可持續(xù)發(fā)展觀念解決資源與環(huán)境兩大問題與能源利用有關(guān)的環(huán)境問題教學(xué)重難點(diǎn)能源利用帶來的負(fù)面影響本節(jié)導(dǎo)航能源短缺能源與可持續(xù)發(fā)展我們只有一個(gè)地球能源利用帶來的負(fù)面影響

能源和環(huán)境是兩個(gè)全球所關(guān)注的問題，能源是現(xiàn)代社會(huì)生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，而常規(guī)能源的有限儲(chǔ)藏量與人類的需求存在矛盾，同時(shí)大量消耗常規(guī)能源帶來了環(huán)境問題，正確地協(xié)調(diào)和解決這一矛盾和問題是生活在地球上每一個(gè)人的職責(zé)．

大氣中酸性污染物質(zhì)，如二氧化硫、二氧化碳、氫氧化物等，在降水過程中溶入雨水，使其成為酸雨．煤炭中含有較多的硫，燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)。酸雨酸雨：PH<5.6的雨水

酸雨對土壤、水體、森林、建筑、名勝古跡等人文景觀均帶來嚴(yán)重危害，不僅造成重大經(jīng)濟(jì)損失，更危及人類生存和發(fā)展。酸雨使土壤酸化，肥力降低，有毒物質(zhì)更毒害作物根系，殺死根毛，導(dǎo)致發(fā)育不良或死亡。酸雨還殺死水中的浮游生物，減少魚類食物來源，破壞水生生態(tài)系統(tǒng)；酸雨污染河流、湖泊和地下水，直接或間接危害人體健康；酸雨對森林的危害更不容忽視，酸雨淋洗植物表面，直接傷害或通過土壤間接傷害植物。促使森林衰亡。酸雨對金屬、石料、水泥、木材等建筑材料均有很強(qiáng)的腐蝕作用，因而對電線、鐵軌、橋梁、房屋等均會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p害。酸雨的危害：致酸氣體的排放酸雨的腐蝕性腐蝕過的森林酸雨造成石柱大面積腐蝕世界三大酸雨區(qū)分布圖失控的溫室效應(yīng)

失控的溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的。石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳。

失控的溫室效應(yīng)會(huì)造成全球氣候變暖，使全球降水量重新分配，冰川和凍土融化，海平面上升，從而使森林、濕地和極地凍土破壞，同時(shí)導(dǎo)致生存其中的許多生物物種滅絕。溫室氣體效應(yīng)演示圖地球表面二氧化碳濃度

失控的溫室最大的威脅是出現(xiàn)極端高溫、百年不遇的干旱、異乎尋常的熱浪、行兇肆虐的颶風(fēng)。它們帶來的災(zāi)難是致命的?？梢?，失制的溫室效應(yīng)危害自然生態(tài)系統(tǒng)，也給人類帶來直接威脅。熱島效應(yīng)19世紀(jì)20年代，有人發(fā)現(xiàn)英國倫敦市區(qū)氣溫比鄰區(qū)高，以后陸續(xù)在許多城市都觀測到這種現(xiàn)象，稱之為熱島效應(yīng)。

大城市里，大量煙塵和廢氣使大氣混濁度增加。這些塵粒作為凝結(jié)核又促進(jìn)了云和霧的形成，使城市上空大氣變得更為混濁，阻礙了地表熱量向外輻射。

另外，城市中的建筑物、混凝土和瀝青路面，改變了地表的反射率和蓄熱能力；工廠、辦公室、居民生活中使用的電氣設(shè)備向環(huán)境散熱，等等。這些因素使得城市氣溫比周圍農(nóng)村的氣溫高，形成明顯溫度差。

雖然熱島效應(yīng)可以降低冬季采暖能耗，但是在夏季，熱島效應(yīng)使氣溫升更高，不僅增大城市用水量和用電量還會(huì)使人心臟、腦血管和呼吸系統(tǒng)等疾病發(fā)病率上升。能源短缺造成能源短缺有兩個(gè)因素：

一是能源的消費(fèi)需求過大世界各國經(jīng)濟(jì)增長使能源需求量增加。

二是不可再生能源本身儲(chǔ)量有限，而開采的規(guī)模卻越來越大。世界消耗石油、煤炭、天然氣消耗速度比生成速度快100倍。種類儲(chǔ)量（按標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)）／1012kg已探明潛在煤9002700石油10036天然氣7460鈾13001600地球上不可再生能源情況能源與可持續(xù)發(fā)展

面對當(dāng)今能源危機(jī)提出可持續(xù)發(fā)展的思想，既滿足當(dāng)代人發(fā)展需要又不對后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害和發(fā)展，也就是說，要“不超過支持它的生態(tài)系統(tǒng)的承載能力范圍下改善人類生活質(zhì)量”。第一，尋求自然資源與開發(fā)利用之間的平衡，既要發(fā)展又要考慮到環(huán)境系統(tǒng)的再生能力。第二，人類的生存方式與生活方式奧提高要與地球承載能力保持平衡。第三，要提高技術(shù)水平，提高經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)能力?？沙掷m(xù)發(fā)展思想包括以下幾個(gè)方面：

幾個(gè)世紀(jì)了以來席卷全球的工業(yè)化運(yùn)動(dòng)極大地促進(jìn)了人類社會(huì)的發(fā)展，提高了人們的生活質(zhì)量，同時(shí)也帶來了前所未有的環(huán)境污染、生態(tài)危機(jī)和人口壓力。人類對于自然資源的無節(jié)制利用，竟然使得原來那些用之不竭的一切:陽光、空氣、水變得彌足珍貴。許多人在憂慮人類的自我毀滅。億萬人驚呼：我們只有一個(gè)地球。我們只有一個(gè)地球珍愛環(huán)境，保護(hù)我們共有的地球倫敦?zé)熿F事件1952年倫敦?zé)熿F事件是1952年12月5日－9日發(fā)生在倫敦的一次嚴(yán)重大氣污染事件。這次事件造成多達(dá)12000人因?yàn)榭諝馕廴径鴨噬?，并推?dòng)了英國環(huán)境保護(hù)立法進(jìn)程。事件經(jīng)過：

1952年12月5日開始，逆溫層籠罩倫敦，城市處于高氣壓中心位置，垂直和水平的空氣流動(dòng)均停止，連續(xù)數(shù)日空氣寂靜無風(fēng)。當(dāng)時(shí)倫敦冬季多使用燃煤采暖，市區(qū)內(nèi)還分布有許多以煤為主要能源的的火力發(fā)電站。由于逆溫層的作用，煤炭燃燒產(chǎn)生的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、粉塵等氣體。

當(dāng)時(shí)在正在倫敦舉辦一場牛展覽會(huì)，參展的牛只首先對煙霧產(chǎn)生了反應(yīng)，350頭牛有52頭嚴(yán)重中毒，14頭奄奄一息，1頭當(dāng)場死亡。不久倫敦市民也對毒霧產(chǎn)生了反應(yīng)，許多人感到呼吸困難、眼睛刺痛，發(fā)生哮喘、咳嗽等呼吸道癥狀的病人明顯增多，進(jìn)而死亡率陡增，據(jù)史料記載從12月5日到12月8日的4天里，倫敦市死亡人數(shù)達(dá)4000人。與污染物在城市上空蓄積，引發(fā)了連續(xù)數(shù)日的大霧天氣。期間由于毒霧的影響，不僅大批航班取消，行駛都必須打開大燈。

根據(jù)事后統(tǒng)計(jì)，在發(fā)生煙霧事件的一周中，48歲以上人群死亡率為平時(shí)的3倍；1歲以下人群的死亡率為平時(shí)的2倍，在這一周內(nèi)，倫敦市因支氣管炎死亡704人，冠心病死亡281人，心臟衰竭死亡244人，結(jié)核病死亡77人，分別為前一周的9.5、2.4、2.8和5.5倍，此外肺炎、肺癌、流行性感冒等呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病率也有顯著性增加。

事件之后倫敦市政當(dāng)局開始著手調(diào)查事件原因，但未果。此后的1956年、1957年和1962年又連續(xù)發(fā)生了多達(dá)十二次嚴(yán)重的煙霧事件。直到1965年后，有毒煙霧才從倫敦消聲匿跡。原因：發(fā)生1952年倫敦?zé)熿F事件的直接原因是燃煤產(chǎn)生的二氧化硫和粉塵污染，間接原因是開始于12月4日的逆溫層所造成的大氣污染物蓄積。燃煤產(chǎn)生的粉塵表面會(huì)大量吸附水，成為形成煙霧的凝聚核，這樣便形成了濃霧。另外燃煤粉塵中含有三氧化二鐵成分，可以催化另一種來自燃煤的污染物二氧化硫氧化生成三氧化硫，進(jìn)而與吸附在粉塵表面的水化合生成硫酸霧滴。這些硫酸霧滴吸入呼吸系統(tǒng)后會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激作用，使體弱者發(fā)病甚至死亡。影響：

1952年的煙霧事件并非倫敦歷史上第一次嚴(yán)重的煙霧事件，據(jù)史料記載倫敦最早的有毒煙霧事件可以追溯到1837年2月，那次事件造成至少200名倫敦市民死亡。而在1952年之后，倫敦也多次發(fā)生煙霧事件。

1952年倫敦?zé)熿F事件被環(huán)保主義者看做20世紀(jì)重大環(huán)境災(zāi)害事件之一，并且作為煤煙型空氣污染的典型案例出現(xiàn)在多部環(huán)境科學(xué)教科書中。類似事件：

1952年倫敦?zé)熿F是比較典型的由于燃煤廢氣和天氣因素共同造成的環(huán)境災(zāi)害，在人類歷史上曾經(jīng)