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【大单元教学】人教版九全册第二十二章 能源与可持续发展
第1节 能源 分课时教案
人教版 九全册
课题 能源
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 能量是物理学中一个非常重要的概念，本章从生活实例出发对能量的应用进行了简单的回顾和总结，对能源知识做了常识性介绍。能源问题是当今世界的热点问题，本节结合实例简单介绍了日常生活中常用的各种能源，并简单介绍了人类历史上不断进行着的能源革命。 本节内容由“人类利用能源的历程”和“21世纪的能源趋势”两部分构成。本节在知识技能上的要求比较低。建议本节教学应充分联系生产和生活实际，让学生了解能源与人类生存和发展的关系。重点了解世界和我国的能源状况。 能源是人类生活、社会发展的基础，地球上不可再生能源储量有限，伴随着能量需求量的迅速增长，地球上一次能源的储量已远远不能满足人类不断增长的长期需要，21世纪人类将面临能源危机。因此，开发利用太阳能、核能等新能源是21世纪的能源趋势。
2.学习者分析 学习本节之前，学生已经了解各种有关能量的知识，学习了火力、风力和水力发电的原理。本节对能源知识做了常识性的介绍，面向全体学生，立足学生发展，体现科学本质，突出科学探究，教学中体现当代科学成果的新课程。
3.学习目标确定 1.通过对资料学习了解，能说出人类不同时期利用主要能源的发展历程。 2.通过多媒体图片以及电路图分析，了解什么是能源，什么是一次能源，什么是二次能源。什么是不可再生能源，什么是可再生能源。 3.结合实例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。
4.学习评价设计 学习评价自我评价表项目评价内容掌握情况很好一般不好科学知识1了解能源的定义、分类及其在社会发展和日常生活中的重要性。2掌握可再生能源和不可再生能源的概念，以及几种常见能源的特点和应用。学科能力通过观察、实验和探究，理解能源转化和守恒定律。引导学生分析不同能源的优缺点，以及在使用能源时如何做到节约和环保。激发对能源问题的兴趣和责任感，认识到能源问题与人类生存和发展的紧密关系。科学态度培养环保意识，提倡节能减排的生活方式。小组评价表评价内容得分标准成员一成员二成员 三团队精神5分：能高效分工合作完成任务 3分：重大问题能有效沟通 1分：各自独立，不能完成任务实施能力5分：能准确设计详细的实验过程和所用实验道具。 3分：能设计出大概方框架，但不够准确和详细。 1分：不能设计出任何过程和方案。结果展示能力5分：小组完成任务并解答正确。 3分：小组 任务，但解答部分正确，部分错误。 1分：小组完成任务，但解答全部不正确。总分
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：创设情境
展示人类利用能源的一些场景，提问：人类利用的很多能源都是来自太阳，那么这些能量都是由太阳提供的吗？人类使用的能量是无穷无尽的吗？ 学生观察图片和视频，了解人类能源的使用，知道生活生产离不开能源。 创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。
任务二：人类利用能源的历程
金属的冶炼、机器的运转、汽车和火车等交通工具的行驶需要能量，生活中烧饭、取暖、照明等也需要能量。提问：什么是能源？ 生产和生活中利用的这些能量，是通过不同的能源提供的。各种能源的广泛利用，极大地促进了人类文明的发展。 提问：我们的生活中都用到了哪些能源？ 展示图片：钻木取火。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：砍伐森林。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：行驶中的蒸汽机火车。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：煤炭。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。 能源可以怎么分类？ 展示图片：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能。提问：请你辨别，说明哪些是一次能源？ 补充：消耗一次能源才能得到的能源称为二次能源。 电能就是二次能源。 展示图片：电能。提问：电能可以做什么？ 学生思考、讨论，并回答：能够提供热、光、机械能和电能等各种形式的能量来源就叫能源。 学生思考、讨论。 学生观看不同时期人类对能源的利用的图片，体会感受人类利用能源的历程。 学生观看图片，并聆听讲解。 学生观看图片，并聆听讲解。 学生思考、讨论，并回答：像化石能源这样能直接从自然界获取的能源称为一次能源。 风能、水能、太阳能、地热能以及核能等均属于一次能源。 学生举例说明： 供照明； 供电磁炉类用电器产生热； 驱动电动交通工具； 供电子设备工作； 供用电器工作。 联系生活实际，激发学生思考，锻炼学生概括整理的能力。 通过实际生活入手，提问，引导学生思考、讨论人类是如何利用各种能源的，经过了什么变化历程。 通过提问引导学生思考能源的分类，进而明确对一次能源和二次能源的区别。并通过分辨加深理解。 电能与现代生活联系紧密，通过举例说明，帮助学生切身感受电能在生活中的应用。
任务三： 21世纪的能源趋势
组织学生阅读课本中“21世纪的能源趋势”，了解当今世界范围能源所面临的严峻问题，了解近年来世界能源消耗情况。 展示资料，以百分比方式描述的我国和世界能源扇形图。分析世界与我国目前能耗结构比是否合理。 中国 世界 我国人均能源拥有量处于世界较低的标准。思考： （1）能耗结构比的不合理，会带来什么样的问题？ （2）从我国的能源人均拥有量偏低中感悟到什么？ 学生阅读课本内容，了解当今世界能源消耗情况。 学生分析能源消耗扇形图，可以得出，能源消耗中化石能源消耗占比最大，可再生的清洁能源利用率太低。能耗结构比不合理。 学生思考、讨论，并回答： （1）无论是中国还是世界范围，化石能源消耗占比过重，化石能源是不可再生能源，储量有限。要积极开发清洁的新能源，降低化石能源消耗比，实现能源的可持续发展。 （2）我国能源人均拥有量偏低，这就要求我们在实际使用能源时要节约能源，要更加迫切地去开发新能源和使用可再生能源。如开发我国现在使用较少的水电、核能、太阳能等新能源。 通过组织学生自学，培养学生自学能力和总结归纳能力。 通过数据了解现阶段能源使用的状况及结构。 对情感态度和价值观的培养，形成节约能源的意识。
任务五：总结反思
通过本节课的学习，你学到了什么？你还有什么问题？ 归纳本课所学 培养学生总结归纳的能力。
6.板书设计 第1节 能源 一、人类利用能源的历程： 1.化石能源：煤、石油、天然气等 2.能源分类： 一次能源：可以直接从自然界获得的能源的历程 二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源 二、21世纪的能源趋势： 1.能源消耗持续增长 2.近年来消耗增长速度加快 3.开发新能源，利用好已知能源
7.作业与拓展学习设计 1.凡是能提供______的物质资源叫做能源。现有煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、核能以及电能。在这些能源中属于化石能源的有________；属于一次能源的有________；属于二次能源的有_________。 【答案】能量；煤、石油、天然气；煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、核能；电能。 2.如图分别是某一年中国与世界能源消耗结构图，从图和所学的知识可知（ B ） A.在这一年中国水电消耗的比例比世界的大 B.世界消耗的能源以化石能源为主 C.因为煤炭是二次能源，所以中国以煤炭为主要能源 D.多烧煤少用天然气符合建设生态文明城市的要求 3. 人类的发展离不开能源，“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。为了保护地球这个人类共同的家园，下列能源中哪一种是我们更应该去积极开发和利用的？（ D ） A.煤 B.石油 C.天然气 D.太阳能
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明 多媒体课件及视频。
9.教学反思与改进 本节主要学习了能源的基本概念和能源的分类。目前作为人类主要能源的化石能源，并非取之不尽、用之不竭的.化石能源、核能等是不可再生的能源，我们现在开采得越多，留给子孙后代的就越少。
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物理九年级大单元整体教学设计
第二十二章 《能源与可持续发展》
本章内容分析
能量是物理学中一个非常重要的概念，它既是新课程内容标准的主题之一，也作为主线之一，贯穿在整套物理教科书当中。本章在前面学过的各种有关能量的知识基础之上，对能源知识作了常识性的介绍，对能源概念进行了简单的回顾和总结。
本章内容由能源的发展历史引入，首先介绍人类利用能源的历程，之后通过展望21世纪的能源发展趋势引出核能和太阳能等新型能源，最后结合能量的转化与转移有一定的方向性和能源的大量使用给人类带来的环境问题，进一步引导学生思考能够在未来使用的理想能源，注意进行世界观、价值观的教育，特别是使学生了解和接受能源与可持续发展的观念。
本章课标要求
3.5能量守恒
3.5.3列举能量的转化和转移具有方向性的实例。
3.6能量与可持续发展
3.6.1列举常见的不可再生能源和可再生能源。
3.6.2知道核能的特点和核能利用可能带来的问题。
3.6.3从能源开发与利用的角度体会可持续发展的重要性。
本章核心素养
物理观念：1.了解：信息传播的发展过程，初步了解电话是怎样把信息传递到远方的；电话交换机的作用；模拟通信和数字通信的基本区别：电磁波的特点及应用；描述电磁波的物理量，以及电磁波的传播特点：无线电广播的大致工作过程；声音，图像信号的产生传播和接收过程；微波通信的特点；卫星通信的特点；光纤通信的原理和优点。
2.理解：移动电话的工作原理和特点；网络通信的组成和通信形式。
3.知道：电磁波，电磁波的产生和传播；电磁波的波谱。
物理思维：通过探究过程，进一步体会科学探究方法。
科学探究：培养学生的观察、思考、分析、讨论、总结、归纳的能力。
科学态度与责任：通过了解能源消耗对环境的影响，认识科技对人类社会发展的负面影响，增强节能意识和环保意识，并在个人所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献。有将科学服务于人类的意识，有理想、有抱负、热爱祖国，有振兴中华的使命感和责任感。
单元教学目标
（一）内容目标
1、能识别各种能源、会区分一次能源和二次能源并能说出特点；会区分不可再生能源与可再生能源并了解其特点。
2、通过学习了解核能、裂变、聚变，知道核能的优点和可能带来的问题。
3、知道太阳能的特点，大致了解太阳能的利用方式。
4、通过生活实例了解能量转化技术给人类带来的便利，初步了解能量转移和转化的方向性，不可逆性。
5、通过资料阅读了解世界和我国的能源状况，对于能源的开发利用有可持续发展的意识。
（二）学业目标
1、通过收集信息、阅读资料、相互交流，判断能源与人类生存和社会发展的说法是否正确，判断核能、太阳能与我们的生活有关的等等说法是否正确。
2、从可持续发展角度分析能源、资源及日常诸多现象，提出自己的观点及其可行的做法。
3、从能源问题到能源科学引发学生的学习兴趣和学习欲望。
4、从核能利用问题初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响具有两面性。
五、教学重点：
核能的优点和可能带来的问题、能量转移与能量转化的方向性、世界和我国的能源状况。
六、教学难点：
裂变和聚变的概念、能量转移与能量转化的方向性。
七、学情分析，教学建议：
学生从学习物理开始就接触光能、热能，到学习电能时就涉及了电能与其他形式能的相互转化问题，后来又逐渐学习了动能、势能、机械能、内能及它们之间的相互转化，学习了能的转化与守恒定律。能源是提供能量的物质，与能量是密不可分的，学生对各种能量的了解与学习，为本章的学习奠定了基础。
节能环保是当今社会发展的主题，也是学生日常生活中经常接触的话题，这也会激发学生的学习兴趣。核电站、核武器等内容也是学生的兴趣点，太阳能热水器已经走进千家万户，太阳能电池、太阳能路灯也是学生心存疑惑、乐于探究的问题，但本章知识的综合性和抽象性也会给学生的学习带来一定的困难。
本章的重点内容是原子能、核能以及能量的转化和转移。虽然学生对太阳能很熟，但是没有原子核和核能为基础理解起来是有困难的。因此本章应该重视核能、太阳能这两节内容的教学。教学中要尽量关注学生对于能量转移和转化事实的积累和认识，尽量让学生参与以获得一些规律性知识和结合社会发展的深层次思考。
八、本章活动主题：
节能环保案例: 全球领先的可持续发展成功故事
在全球范围内，越来越多的组织和社区正在采取积极的措施，通过节能和环保项目，为可持续发展树立了典范。这些案例不仅在减少碳排放和资源浪费方面取得了显著的成功，还为未来提供了可行的模式和启发。本文将深入探讨全球领先的可持续发展成功案例，以了解它们的关键特点和对可持续发展的重要影响。
案例一：丹麦的风能革命
关键特点：
-可再生能源投资：丹麦大规模投资于风能，成为风能技术的领先者。风力涡轮机占据丹麦电力生产的相当大比例。
-绿色政策支持：政府通过激励政策和补贴，推动了可再生能源的发展，鼓励绿色能源投资。
-能源出口：丹麦的风能产业不仅满足国内需求，还出口多余的电力，为国家带来经济利益。
影响：
-丹麦的风能革命为可再生能源的全球发展树立了榜样，促使其他国家采取类似的措施。
-减少化石燃料的使用，降低了碳排放，有助于减缓气候变化。
案例二：新加坡的城市绿化计划
关键特点：
- 城市绿化：新加坡通过在城市内引入大量绿色空间、公园和垂直绿化，改善了城市环境。
- 水资源管理：新加坡实施了创新的水资源管理计划，包括雨水收集和废水处理再利用。
- 可持续城市规划：城市规划中融入了可持续性原则，例如提供便捷的公共交通和鼓励低碳出行。
影响：
- 新加坡的城市绿化计划提高了居民的生活质量，改善了城市环境。
- 为其他城市提供了可行的城市可持续发展模式，特别是在水资源管理方面。
案例三：斯堪的纳维亚国家的垃圾循环经济
关键特点：
- 垃圾循环：斯堪的纳维亚国家（如瑞典和挪威）采用了高度发达的垃圾循环系统，将废物转化为能源和有用的产品。
- 能源回收：垃圾焚烧厂和生物气化设施将废物转化为电力和热能，减少了对化石燃料的依赖。
- 废物减少：通过回收和可持续消费倡议，这些国家减少了废物的产生。
影响：
- 垃圾循环经济模式提高了资源利用率，减少了废物填埋和焚烧，降低了环境负担。
- 这一模式已经被其他国家采纳，以减少废物生成和提高资源利用率。
案例四：中国的绿色超级城市深圳
关键特点：
- 可持续城市规划：深圳将可持续发展融入城市规划，鼓励低碳出行、建设绿色建筑和保护生态系统。
- 绿色科技创新：深圳成为绿色科技和可再生能源技术的创新中心，支持可持续能源项目。
- 社区参与：政府积极鼓励社区参与绿色倡议，推动绿色生活方式。
影响：
- 深圳的可持续城市规划和创新对中国和全球城市提供了可行的示范。
- 为城市的可持续发展树立了榜样，鼓励其他城市采取类似的可持续发展措施。
结论
全球范围内的节能环保案例展示了可持续发展的多样性和创新性。这些案例不仅在减少碳排放、资源利用率提高、环境改善等方面取得了重大成功，还为其他地区和国家提供了可行的模式和启发，加速了全球可持续发展的进程。
九、教学过程性评价细目设计
学习任务 能源 核能 太阳能 能源与可持续发展
优秀 1.熟知人类不同时期使用的主要能源及人类使用主要能源的发展历程； 2.结合实例，掌握能源与人类生存和社会发展的关系； 3.知道一次能源、二次能源及其特点。 1.知道原子、原子核结构： 2.熟知获取核能的两个途径----重核裂变、轻核聚变； 3.知道核裂变和核聚变的特点； 4.知道人类利用核能的现状。 1.知道太阳能的特点； 2.知道人类利用太阳能的过程； 3.知道太阳能的应用。 1.熟知能量的转化和转移有一定的方向性； 2.知道伴随大量能源消耗所产生的环境问题，对于能源的开发和利用有可持续发展的意识； 3.知道可再生能源与不可再生能源，并能正确区分； 4.知道未来理想能源的特征。
良好 1.知道人类不同时期使用的主要能源及人类使用主要能源的发展历程； 2.结合实例，理解能源与人类生存和社会发展的关系： 3.常识性了解什么是一次能源、二次能源及其特点。 1.了解原子、原子核结构： 2.知道获取核能的两个途径一重核裂变、轻核聚变： 3.了解核裂变和核聚变的特点； 4.了解人类利用核能的现状。 1.认识太阳能的特点： 2.认识人类利用太阳能的过程； 3.了解太阳能的应用。 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环境问题，对于能源的开发和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。
合格 1.了解人类不同时期使用的主要能源及人类使用主要能源的发展历程； 2.结合实例，了解能源与人类生存和社会发展的关系： 3.常识性了解什么是一次能源、二次能源及其特点。 1.了解原子、原子核结构： 2.了解获取核能的两个途径一重核裂变、轻核聚变： 3.初步了解核裂变和核聚变的特点； 4.初步了解人类利用核能的现状。 1.初步认识太阳能的特点： 2.初步认识人类利用太阳能的过程； 3.初步了解太阳能的应用。 1.了解能量的转化和转移有一定的方向性； 2.初步认识伴随大量能源消耗所产生的环境问题，对于能源的开发和利用有可持续发展的意识： 3.初步认识可再生能源与不可再生能源，并能正确区分； 4.初步了解未来理想能源的特征。
十、教学流程图（思维导图展现整个整体单元教学的思路及课时安排）
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