22.1能源 教案 2023－2024学年初中物理人教版九年级全一册

22.1能源
【学习目标】
1．初步认识能源的利用历史。
2．知道能源的简单分类。
3．了解能源的开发。
4．在分析资料过程中培养学生严谨的科学态度；让学生在讨论、探究的过程中感受、关注能源可持续发展问题，逐渐从情感参与角度对能源可持续发展问题形成稳定的态度、价值观。
【教学重难点】
重点：了解能源的利用历史、简单分类及开发。
难点：了解不可再生能源与可再生能源的特点，能源的分类和能源危机等问题，以引起对能源可持续发展的重视。
【教学方法】
讨论法、观察对比法
【教学过程】
新课导入：
出示三峡水电站图片，并介绍：三峡水电站是世界上最大的水力发电站，2012年7月4日，三峡水电站32台机组全部投入工作。自2003年三峡工程正式开始发电，截至2012年7月，三峡电站发电量累计达到5648亿千瓦时，相当于从滚滚长江中捞起了近2亿吨标准煤，减排二氧化碳4亿吨、二氧化硫500多万吨。
【发电原理】出示图片，提问：你能说出水电站发电的工作原理吗？
鼓励学生回答，对学生的回答给予简评。
新课讲授：
探究点一、人类利用能源的历程
活动1：讲解钻木取火使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。开启了人类以柴薪为主要能源的时代。（展示图片：钻木取火。）
活动2：讲解柴薪主要通过砍伐森林获得，现在，大面积砍伐森林会严重破坏地球的生态平衡。同时，由于燃烧柴薪获取能量的效率较低，人类需要开发其他的能源。（展示图片：砍伐森林。）
活动3：讲解蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能。实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代，人类的主要能源也从柴薪转化为热值更高的煤。
（展示图片：行驶中的蒸汽机火车。）
活动4：讲解煤炭、石油、天然气是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的。（展示图片：煤炭。）
活动5：提出以下问题让学生思考并分组交流讨论：
1.像煤、石油、天然气这样的化石能源可以直接从自然界获得吗？这样的能源叫什么能源？
2.电能可以直接从自然界获得吗？你知道怎样获得电能吗？这样的能源叫什么能源？
自主学习，然后讨论交流，归纳能源的定义：
1.像煤、石油、天然气这样的化石能源可以直接从自然界获得，像化石能源这样可以直接从自然界获取的能源称为一次能源
2.电能不能直接从自然界获得，风能、水能、太阳能、化学能都可以转化为电能，像电能这样必须消耗一次能源才能得到，这样的能源叫二次能源。
活动6：你知道哪些能源是一次能源？哪些是二次能源？
鼓励学生大胆回答，并作出简评。
结合生活，先在组内交流，然后小组代表回答：
一次能源有：煤、石油、天然气、风能、水能、潮汐能、地热能、核能等。
二次能源有：电能、汽油、柴油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等
活动7：思考与讨论：提出问题让学生思考：生活中各种用电器的作用是什么？你能举出生活中利用电能的事例吗？
既然电能是由其他形式的能转化而来，最终还要转化为其他形式的能，那人类为什么还要使用电能，而不直接使用一次能源呢？
引导学生自由讨论，然后简评。
探究点二、21世纪的能源趋势
活动1：老师出示PPT并介绍：
由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗急剧增长。
近几十年来，能源消耗增长速度明显加快，如果把全世界的能源消耗量折合成热值为2.93×107 J/kg的标准煤来计算，1950年为26 亿吨，1987年为110 多亿吨，2003年接近140 亿吨，2007年达到160 亿吨。
提出问题：
1、化石能源作为当今世界的主要能源，是否是取之不尽用之不竭的
2、使用化石能源有什么缺点？
结合生活，先在组内交流，然后小组代表回答：
化石能源是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源，所以总有使用殆尽的一天。而且在开采化石能源的过程中因意外而对环境的破坏也十分严重。
活动2：随着科学家对物质结构研究的不断深入，20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。
活动3：思考与讨论：你能根据图片，尝试说出利用核能发电的过程吗？
活动4：指导学生阅读《石油危机和能源科学》
课堂练习：
1．随着现代社会科技的发展，新能源.新材料的开发和利用以及信息技术的高速发展也成为衡量国家综合国力的重要指标。关于新能源、新材料和信息的传递，下列说法正确的是（　　）
A．太阳能是不可再生能源
B．北斗系统是利用超声波进行定位和导航的
C．卫星通信、移动通信是利用电磁波来传递信息的
D．LED灯的核心元件发光二极管是由超导材料制成的
【答案】C
【解析】A.太阳能是可再生能源，故A错误；
B.北斗导航系统是利用电磁波来传递信息的，故B错误；
C.卫星通信.移动通信都是利用电磁波进行定位和导航的，故C正确；
D.LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故D错误。
故选：C。
2．下列发电站在发电过程中，利用不可再生能源发电的是（　　）
A．风力发电站 B．燃气电站 C．水力发电站 D．太阳能电站
【答案】B
【解析】ACD.太阳能、风能、水能够源源不断地从自然界获得，是可再生能源，太阳能电站.风电站.水电站是利用可再生能源发电的，故ACD不符合题意；
B.燃气发电站利用天然气进行发电，天然气不能从自然界源源不断获得，也不能重复利用，是不可再生能源，则燃气发电站是利用不可再生能源发电的，故B符合题意。
故选：B。
3．关于能源，下列说法正确的是（　　）
A．太阳能和核能都是绿色环保，取之不尽的新能源
B．水能.风能和天然气都是一次能源，也都是可再生能源
C．“可燃冰”（天然气水合物）燃烧后几乎不产生残渣和废气，被誉为“绿色能源”
D．氢燃料发动机可以把化学能全部转化为机械能
【答案】C
【解析】A.太阳能是绿色环保，取之不尽的新能源，而核能属于不可再生能源，故A错误；
B.水能.风能和天然气都是一次能源，水能和风能是可再生能源，天然气属于不可再生能源，故B错误；
C.“可燃冰”（天然气水合物）燃烧后几乎不产生残渣和废气，被誉为“绿色能源”，故C正确；
D.氢燃料发动机可以把化学能转化为机械能，但不可能全部转化，故D错误。
故选：C。
4．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法中正确的是（　　）
A．太阳能、风能和核能等都属于可再生能源
B．用电动汽车代替燃油汽车可解决能源危机
C．光纤通信是利用了光的折射来传递信息的
D．LED节能灯的核心元件采用半导体材料制成
【答案】D
【解析】A.太阳能、风能是可再生能源，可从自然界不断获得且可重复利用，核能会越用越少属于不可再生能源，故A错误；
B.利用电动汽车代替燃油汽车，可以减少燃油汽车的使用率，减少汽车尾气的排放，不能解决能源危机，故B错误；
C.光纤通信是利用光的反射传递信息的，故C错误；
D.LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故D正确。
故选：D。
5．汽车是一种运输工具，关于汽车知识的下列说法，正确的是（　　）
A．汽车安全带是为了减小惯性而设计的
B．内燃机的做功冲程将内能转化为机械能
C．汽油燃料属于可再生能源
D．车轮胎上的花纹是为了减小摩擦
【答案】B
【解析】A.小轿车安全带是为了防止惯性造成伤害，但不能减小惯性，故A错误；
B.内燃机的做功冲程，燃气膨胀对外做功，将内能转化为活塞的机械能，故B正确；
C.汽油是从石油中提炼出来的，石油属于化石能源，化石能源是不可再生能源，故C错误；
D.车轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦，故D错误。
故选：B。
课堂小结：
一、基本知识
1．初步认识能源的地位与作用；
2．知道能源的简单分类；
3．了解能源的开发。
二、基本技能
会正确利用资料分析问题。
三、基本方法：观察法、对比法，分析法
作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
22.1 能源
一、能源的概念
凡是能提供能量的物质资源叫做能源
二、人类利用能源的历程
柴薪　　　煤炭　　　石油　 电能
三、能源的类型
1．一次能源：化石能源（煤、石油、天然气）、核能、太阳能、地热能、水能、风能
2．二次能源：电能
四、21世纪的能源趋势
1、能源消耗急剧增长
2、核能发电
【课后反思】
本节课运用新的课程理念，对知识要求不高，收集资料式探究是本节课的主要探究形式，即通过让学生搜集事例和事实，把能量的有关知识让学生通过各种途径进行了解；开放式教学是本节课的主要学习方式，即在老师的引导下，通过学生的自主学习和自由讨论发言， 培养学生的能力。这样的教学方式很好地鼓励了学生关心国家和世界大事，提高节约能源的意识，关注人类使用能源的现状和前景，增加了学生学习物理的兴趣。
学生受到知识面和生活环境等的限制，课前对能源有关知识的收集的广度和深度不够，另外，有部分学生对核能发电的过程不太理解