人教版九年级物理下册教案：第二十二章第4节能源与可持续发展 教案

第4节 能源与可持续发展
设计说明 本节内容由“能量转移和能量转化的方向性”“能源消耗对环境的影响”和“能源与可持续发展”三部分组成。由于“能量转移和能量转化的方向性”部分内容较难理解，所以在设计时先带领学生回顾能量守恒定律，引导学生分析生产生活中的实例，通过分析能量的转移或转化过程，并非所有的能量都可以被利用，即能够被利用的能量是有限的，从而得出能量的转移和转化具有方向性，这样由已学知识过渡到新知识，符合学生的认知规律。能源的利用对环境的影响，学生在实际生活中接触较多，所以本部分内容由学生自己搜集资料交流完成，培养学生收集信息、处理信息的能力。从能源对环境的影响引出未来的理想能源，先对能源进行分类，在了解不可再生能源的局限性的基础上，总结出新能源需要满足的条件。 教学目标 【知识与技能】 1.知道能量的转化和转移有一定的方向性。 2.认识伴随大量能源消耗所产生的能源问题，对于能源的开发利用有可持续发展的意识。 3.认识可再生能源与不可再生能源，并能正确区分。 4.了解未来理想能源的特征。 【过程与方法】 认识能源的利用对环境的影响，能用辩证的观点来看待资源利用与环境保护的关系。 【情感、态度和价值观】 通过对能量转移、转化具有方向性的理解，增强节能意识，通过学习能源消耗对环境的影响，增强环境保护意识。 重点难点 教学重点 可再生能源与不可再生能源的区分。 教学难点 知道能量的转化和转移有一定的方向性。 教学方法 观察、讨论相结合。 教具、学具 学生用：日常生活中能量转移和转化的实例、搜集的环境污染实例。 教师用：环境污染的资料图片。 授课时数 1课时 教学过程 回顾思考 1.人类历史上对能源的利用取得了三次突破，即三次能源革命。这三次能源革命分别以__________、__________和__________的利用为标志，以柴薪、化石能源和核能为主要能源。 2.煤、石油、天然气统称为__________，跟核能、太阳能一样，都属于__________能源。 3.自然界中的各种能量是相互联系的，在一定条件下，各种能量可以发生相互__________和__________。在能量的转移和转化过程中，能量的总量保持__________。 导入新课 师：能量守恒定律的内容是什么？ 生：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 师：既然能量是守恒的，那么地球上的能量就不会减少了，为什么还要节约能源呢？对于这个问题，我们学习本节知识后就会找到答案的。 讲授新课 一、能量转移和能量转化的方向性 出示日常生活中“节约用电”标志的图片。 师：既然能量是守恒的，为什么我们还要节约用电呢？ 师：人类利用能量的过程实际上是能量转移和能量转化的过程，你能从日常生活中找到哪些能量转移和能量转化的实例？ 生1：用暖气取暖发生了能量的转移。 师：冬天我们利用暖气取暖，内能从暖气中的热水转移到室内空气，但是我们无法使内能从室内空气再转移到热水中。说明能量转移具有方向性。 生2：汽车制动时发生了能量的转化。 师：汽车制动时，汽车的动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，人们无法把这些内能重新收集起来用于驱动汽车。说明能量转化具有方向性。 生3：热电厂发电时发生了能量的转化。 师：热电厂发电，化学能转化成内能、内能转化为机械能，机械能转化为电能。而电能无法再变回燃料的化学能。 师：从上面的实例可以看出：能量的转移和转化是有方向的，能源的利用是有条件的，能为我们所用的能源是有限的，所以，我们要节约能源。 小结：我们在利用能量时总会有一部分能量转化成内能消散在环境中，这些能量虽然还在自然界中，但无法自动转化为其他形式的能量，很难或无法再利用，即经转化后，可利用的能量越来越少，能源危机依然存在。 二、能源消耗对环境的影响 师：人类消耗各种能源时给自己带来了便利，但也不可避免地对环境造成影响。能源消耗会对环境造成哪些影响，产生哪些危害呢？请小组交流收集到的对环境造成影响的实例并说出你们的看法。 学生讨论后回答。 生1：大量燃烧石油、煤炭造成空气污染并且产生各种废料。 生2：烧柴加剧了水土流失和沙漠化。 生3：海上石油开采发生漏油事件，会破坏生态环境。 生4：煤炭燃烧产生的二氧化硫等气体会形成酸雨，可致水、土壤酸化，对植物、建筑构件造成危害。 生5：燃料燃烧产生大量的二氧化碳气体，会加剧温室效应。 生6：没被利用的内能，造成热污染，形成热岛效应。 …… 师：全世界因使用煤、石油等燃料，每年排入大气的有害物质达几亿吨之多。这些烟尘废气污染了大气。看下面的图片。 观察教材第179页图22.4-4，体会大气污染物排放数值的巨大程度。 师：结合刚才的实例，完成教材第179页“想想议议”表格。 学生填好后回答。 各种能源对环境的影响： 能源种类 产生的 环境问题石油、天然气煤水力发电核能柴薪 空气污染√√××√废物×√×√×有害辐射×××√×水土流失和沙漠化（破坏生态平衡）××××√
三、　能源与可持续发展 师：目前，人们生产生活中使用的能源有哪些？ 生：太阳能、风能、水能、化石能源、核能、地热能、潮汐能等。 师：试着从是否可再生方面对这些能源进行分类。 生：太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能为一类，化石能源、核能为第二类. 师：像化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，称为不可再生能源。像风能、水能、太阳能等可以在自然界中源源不断地得到，所以我们把它们称为可再生能源。 师：全世界能源的消耗在逐年上升，可开采情况不容乐观，请看资料. (出示资料) 石油可开采的只有135亿吨，已探明60亿吨，已开采36亿吨； 天然气可开采9万亿立方米，已探明2万亿立方米，但分布在边远地区，目前只开采了5 000亿立方米； 煤可开采1 153亿吨，开采情况不容乐观。 师：当今世界消耗的主要是不可再生能源，且资源有限，终有用完的时候，且开采情况不容乐观，污染严重，下一步我们应该怎么办？ 生：开发新能源。 师：你认为开发哪些新能源呢？ 生：风能、水能、太阳能等。 师：从刚才这些新能源中，你认为开发新能源需要满足什么条件呢？ 归纳： 新能源需要满足的条件 1．必须足够丰富，可以保证长期使用； 2.必须足够便宜，可以保证多数人用得起； 3.相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用； 4.必须足够安全、清洁，以保证不会严重污染环境。 课堂小结:这节课的收获？ 当堂达标 1．关于能量和能源的利用，以下说法正确的是（ ） A．核电站是利用化学能来发电的 B．水能、风能和化石能源均是可再生能源 C．太阳能电池是把太阳能转化为内能的装置 D．电能可以使电灯发光，同时产生内能，而这些内能无法自动转化为电能 答案：D 2.在下列有关能或能源的讨论中，你认为错误的是（ ） A．人类社会面临能源危机，总有一天能源会被消耗殆尽 B．煤、石油、天然气等的储量有限，人类面临能源危机 C．很多传统能源已走向枯竭，但我们可以开发新的能源 D．太阳能、风能、水力、地热能、潮汐能等是取之不尽的 答案：A 3．在学完“能源与可持续发展”后，同学们对有关能源问题进行了讨论，他们的说法中错误的是（　 　） A．煤、石油、天然气等化石能源是不可再生能源 B．能量在转化或转移的过程中是守恒的，所以不必考虑节约能源 C．电能是二次能源 D．核能、太阳能是具有广阔开发前景的新能源 答案：B 4．关于能源的利用，下列说法中不正确的是 （ ） A．由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不重要 B．能源的利用过程，实质上是能的转化和转移过程 C．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气 D．煤、石油和天然气的化学能归根结底来自于太阳能 答案：A 板书设计 第4节　能源与可持续发展 1.能量的转化和转移具有方向性。 2.能源消耗对环境的影响。 3.像化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，称为不可再生能源。 像风能、水能、太阳能等可以在自然界中源源不断地得到，所以我们把它们称为可再生能源。 4.未来理想能源需要满足的条件： (1)必须足够丰富，可以保证长期使用； (2)必须足够便宜，可以保证多数人用得起； (3)相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用； (4)必须足够安全、清洁，可以保证不会严重污染环境。