能源与可持续发展
课题
能源与可持续发展
课型
新授课
教学目标
知识与技能
1.初步了解能量转移和能量转化的方向性.2.认识能源消耗对环境的影响，树立节约能源和有效利用能源的意识.3.了解什么是可再生能源，什么是不可再生能源，理解理想能源的条件
过程与方法
通过观看多媒体课件，让学生了解当地能源的使用对环境的影响，并讨论如何有效环保地利用能源
情感、态度与价值观
1.通过学习能量转移和能量转化的方向性，知道能源的利用是有条件的，我们所能使用的能源是有限的.2.通过了解大量消耗能源对环境造成的破坏，初步认识科技给人类带来的负面效应，培养节能意识、环保意识.3.初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及人类生活的影响.4.树立可持续发展意识，能在个人所能及的范围内对社会的可持续发展作出贡献.5.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
教学重点
能量转移和能量转化的方向性、能源消耗对环境的影响
教具准备
多媒体课件
教学难点
开发和利用未来理想新能源，树立创新节能、低碳环保的意识
教学课时
1课时
课前预习
1.能量转移和能量转化的方向性：能量的转化、能量的转移，都是有方向性的，人们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的.有些能量可以利用，有些则不能.能源的利用是有条件的
2.能源消耗对环境的影响：由各种能源的使用而产生的环境问题有废气与废物污染、温室效应的加剧、水土流失和沙漠化等
3.能源与可持续发展：未来的理想能源需满足以下几个条件：必须足够丰富，可以保证长期使用；必须足够便宜，可以保证多数人用得起；相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的对应练习（教师可有针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固
新课导入
师
前面几节我们学习和认识了化石能源、核能以及太阳能，人们是如何将这些能源利用起来为人类服务的呢？生：化石能源中的煤、天然气可以直接燃烧获取热能，石油可以加工成汽油、煤油等供热机使用转化为机械能，人们还能将热能收集起来转化为更为方便使用的电能.核能可以用来发电.太阳能无处不在：风能、水能都是由太阳能转化而
备课笔记
特别提醒：
1.能量的转化和使用，使人类获得了方便和舒适，但是如果能量释放时失去控制也会酿成灾害.例如，水电站中水能的释放能给人类带来电力，但失去控制也会引起水灾；各种燃料释放的内能给人类生活带来方便和舒适，但失去控制就会引起火灾；自然界往往也会在短时间内释放出惊人的能量，火山爆发、地震、雪崩、海啸、雷电都是目前人类无法控制的能量释放现象，每年都给人类造成重大损失.
2.能量与能源是两个不同的概念.
来的，生物质能也是来自于太阳能，人们还直接应用太阳能热水器加热水，提高我们的生活质量，通过太阳能电池，我们也可以获得电能.师
很好.同学们对上几节课的内容掌握得还不错.在我们使用这些能源的过程中，你是否有注意到一些现象：工作时间很长的机械的外壳会很烫手；汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能；汽车行驶过程中要用大量的水吸收多余的热.这些消耗掉的内能能否再次被收集起来供机械做功，继续为我们服务呢？今天我们就来学习一下“能源与可持续发展”，了解一下能源利用中的物理知识.
进行新课
一
能量转移和能量转化的方向性师
冬天，火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，能够把这些内能重新收集起来，来年再用吗？显然不能.一般情况下，内能只能从高温物体转移到低温物体，不能相反，否则会引起其他的变化，消耗别的能.再如，冰箱里的热量不会自动转移到外部，而必须消耗其他的能量（电能）才能把热量转移出来使冰箱内部变冷.可见，涉及热现象的能量转化过程是有方向性，不可逆的，消耗掉的内能不能被收集起来再利用.同学们可以讨论、交流一下，看看哪些能量可以被利用，哪些不能.生1：前面学习过的化石能源、核能、太阳能可以被利用，风能、水能、地热能也能被利用.生2：机械摩擦产生的内能不能被利用，空气摩擦产生的内能也不能被利用.板书：能量的转化和能量的转移都是有方向性的.不是什么能量都可以利用，能源的利用是有条件的.我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源
二
能源与环境师
人类在耗用各种能源时，特别是目前石油、煤炭占了能源的绝大部分，而且年消耗量在不断增长，不可避免地会对环境造成影响.现在我们来看下影像，了解一下能源消耗对环境有哪些影响.（师播放多媒体录像.生观看并思考.）学生通过观看多媒体影像，对能源消耗对环境的影响有了一些初步的认识.然后让学生讨论、举例说明能源消耗还会对环境造成哪些影响.同时完成教材P179“想想议议”，使学生认识到过量使用能源会对环境造成严重的破坏.老师点学生回答，展示学生练习情况，进行交流、点评.如，环境污染；温室效应；北极冰川融化海平面升高，陆地减少；酸雨形成，土壤板结酸化；臭氧层破坏、紫外线伤害增强；硫化物、氮氧化物、铅化合物排放，造成空气污染，大气质量下降等等板书：人类在消耗各种能源时，不可避免地会对环境造成破坏
三
不可再生能源和可再生能源师
在本章第一节中我们学习了能源的一种分类方法，对于这些能源还有没有别的分类方法呢？下面我们一起来分析、讨论下.按是否可以再利用的方式分：
小组问题探讨：
既然能量是守恒的，为什么我们还常说要节约能源呢？
进行新课
可再生能源：煤、石油、天然气、核能等.再生能源：太阳能、水能、电能、柴薪、沼气等.师
化石能源的大量使用，不仅留给我们子孙后代的越来越少，而且造成严重的环境问题.又由于化石能源属于不可再生能源，我们必须尽快地设法开发新能源，同学们，什么样的能源是未来的理想能源呢？学生展开交流、讨论：生1：未来的理想能源要能够大规模替代石油、煤炭和天然气等常规能源，必须足够丰富，可以保证长期使用；生2：未来的理想能源必须足够便宜，可以保证多数人用得起；生3：未来的理想能源相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；生4：未来的理想能源必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境.……师
同学们考虑得很周到，老师相信，在大家努力下，未来理想能源将在同学们的探索中诞生，到那时世界因你们而精彩！生活因你们而精彩！【课堂交流、小结与延展】师
同学们，我们通过本节课的学习，了解能源需求面临着巨大压力；目前主要依赖的煤炭、石油和天然气等化石能源越来越少，而且给人类的生存环境带来了极大的影响.因此，我们在节约能源，保护环境的同时，更迫切希望开发新能源.同学们，你们还有哪些收获呢？还想知道能源与可持续发展的哪些方面的知识呢？请大家课后相互交流、讨论.生1：通过学习，明白了能源的需求急剧增加，尤其是近三四十年的快速城市化，在能源消耗的同时对环境带来极大的影响，全球气候变暖，恶劣天气变化增大增多，对人体健康造成严重伤害.生2：通过学习，我明白了在新能源尚未问世和普及时，我们的当务之急是做节约能源、保护环境的行动者、宣传者，每人尽自己一份力，小细节，大节约.生3：我们要努力学习，掌握扎实的科学知识，为研发未来理想的新能源而贡献自己的力量.……
教学板书
备课笔记
规律总结：
我们所讲的“可再生能源”和“不可再生能源”都是针对一次能源而言的，即只有对自然界中自然存在，可直接取用的能源来讲，才能说其属于“可再生能源”或“不可再生能源”
课堂小结
同学们，我们通过这节课的学习，收获了不少知识.我们知道了能源需求面临着巨大压力，传统的煤炭、石油和天然气等化石能源，随着不断开采使用逐渐枯竭，并且在使用中给人类的生存环境带来了极大的影响，因此，我们在节约能源、保护环境的同时，更迫切希望开发新能源.好，谢谢大家！
教材习题解答
想想议议(P179)想想议议(P180)解答：风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能有可能成为今后的理想能源，因为这些能源既可以循环使用，又不会对环境产生破坏和污染.动手动脑学物理(P181)1.解答：能量和能源不是等同的，虽然能量守恒，但我们人类只能够利用能源来获得有用的能量，并不是所有的能量都可以为人类利用.能源是有限的，有些能源是不可再生的，所以我们要节约能源.2.解答：煤炭、石油、天然气、核能属于不可再生能源，木柴、水能、风能、太阳能属于可再生能源.
3.解答：电能，无法从自然界直接获得，需要一次能源的消耗才能得到，这样的能源称为二次能源.化石能源、核能会越用越少，不能在短期内得到补充，它们属于不可再生能源.而水能、风能、太阳能、生物质能，可以在自然界源源不断地得到，称作可再生能源.
通过分析，我们知道电能不能从自然界源源不断的得到，所以电能不是可再生能源；但是电能也不会越用越少，电能可以通过水能、风能得到，所以电能也不是不可再生能源.因此电能只能说是二次能源.4.解答：减排是指减少有害物质的排放量，特指减少二氧化碳的排放量.减排是为了节能和保护环境.因而“减排”通常要和“节能”连在一起.5.解答：水能、风能、太阳能都是可再生能源，在水资源丰富的湖北有利于发展水能，如：三峡水电站；在沿海或青藏高原，可以发展风能；在银川、甘肃等地可以发展太阳能.（其他答案合理即可）
难题解答
【例】研究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪世界各国共同的任务，能源按不同的分类方式可进行不同分类，下列四组能源中，能归入如图所示的阴影部分的一组是（
）A.煤炭、地热能、沼气
B.太阳能、风能、海洋能C.水能、木柴、天然气
D.石油、海洋能、核能
难题解答
解析：图中阴影部分说明这种能源同属于三种形式的能源，只是划分的标准不同，A中煤炭、C中木柴、天然气，D中石油均不属于新能源，只有B中太阳能、风能、海洋能满足图中三种能源的划分方式.故选B.答案：B
布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一课时的内容。
教学反思
1.在帮助学生分析能源消耗对环境的影响时，通过多媒体播放有关视频，将枯燥的说教变成动态影像呈现给学生，激发学生的学习兴趣，这样会给学生直观视觉效果，留下深刻的印象.让学生参与分析、讨论、交流、发言，增强学生树立环保节能、低碳生活的社会意识和社会责任感.2.
针对目前煤炭、石油等资源的短缺而提出的开发理想新能源的构想，鼓励学生根据自己的认识大胆设想未来理想的新能源必须满足的条件，这样不仅活跃了课堂气氛，让学生参与教学，同时，锻炼了学生的创新能力，激发了学生的学习兴趣，使学生认识到能源的开发、合理利用与环境保护对社会可持续发展具有重要战略意义.
教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结：
特别提醒：
能源根据不同的分类标准，可以有不同的分类方法，可以从能源是否可以直接获得、是否可以在短期内获得补充、能源形成的过程和人类开发利用的先后四个方面来划分.核能
课题
核能
课型
新授课
教学目标
知识与技能
1.常识性了解核能及核能的获取方式.2.了解原子核的结构及核能的利用.3.理解核裂变和核聚变，能正确说出核裂变和核聚变的应用.
过程与方法
通过让学生搜集与核能有关的资料，锻炼学生解决问题的能力，让学生自己讨论交流，说说怎样利用核能.
情感、态度与价值观
通过让学生搜集与核能有关的资料，锻炼学生解决问题的能力，让学生自己讨论交流，说说怎样利用核能.
教学重点
核能的利用
教具准备
多媒体课件、火柴
教学难点
核能产生的两种方式：裂变和聚变
教学课时
1课时
课前预习
1.原子结构：原子的中心是原子核，原子核周围有一定数目的电子在核外运动．2.核能：质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能．3.裂变：用中子轰击质量比较大的铀
235
原子核，使其发生裂变，变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量．4.聚变：将某些质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变．
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的对应练习（教师可有针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固
新课导入
教师用多媒体播放“美国投向日本广岛的第一颗原子弹爆炸的情景”视频.教师解说:同学们，你知道日本广岛吗？1945年8月6日，美国向日本广岛投下第一颗原子弹，该城市大部分被摧毁.据日本有关部门统计，迄今为止，因广岛原子弹轰炸而死去的人已达22万多.你知道为什么原子弹的威力这么大吗？你想知道它的原理吗？学生产生疑问，思考.师
学习了本节知识后你就会明白了!好，下面我们就开始学习.
进行新课
一
原子、原子核、核能1.原子、原子核我们知道分子是由原子构成，那么原子的结构是怎样的呢？生1：一切物质是由分子构成的，分子又由原子构成，而原子由原子核和核
课外拓展：
核能是十分巨大的，1kg铀235的原子核全部发生裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量，而聚变时释放的能量比裂变时释放的能量更大，因此核能具有很大的开发潜力
进行新课
外电子构成.原子核由质子、中子构成.生2：原子核由带正电的质子和不带电的中子构成，原子核集中了原子的大部分质量.原子核带正电，核外电子带负电，绕核高速旋转.质子和中子的质量比电子大得多，处于原子中心，构成非常小的原子核.教师点评，对学生回答予以肯定.2.核能师
质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或重新组合是极其困难的.但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可以释放出惊人的能量，这就是我们说的核能，又称原子能.板书：一旦使原子核分裂或聚合，就可以释放出惊人的能量——核能
二
裂变和核电站1.裂变师
原子核分裂时短时间内释放出巨大的能量.如1
kg铀全部分裂，释放的能量超过了2000t优质煤完全燃烧时释放的能量.1938年，科学家首次用中子轰击较大的原子核，使它变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，称为原子核的裂变板书：裂变：一个原子核分裂成两个较小的核，同时释放出巨大的能量2.链式反应师
怎样才能让裂变继续下去呢？（同时演示实验：将火柴搭成教材P171图22．2-2所示的结构，点燃第一根火柴后,提醒学生注意观察所发生的情况.）学生观察后，教师引导学生分析，指出：科学家用中子轰击铀235原子核，铀核裂变释放出核能，同时还产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是链式反应板书：链式
反应结构图3.核电站和原子弹同学们，你们知道核电站是如何利用核能的吗？学生交流、讨论.教师引导学生分析，链式反应如果加以控制，就会使其能量平稳释放，得到利用，核电站就是一个典型核裂变的应用.教师用多媒体展示核电站的工作示意图，并向学生介绍我国已经成功建成并投入运行的核电站有广东大亚湾核电站、浙江秦山核电站等.截至2016年7月，中国大陆核电总装机容量5500多万千瓦，名列世界第四.其中在运核电机组34台，在建核电机组20台，在建核电机组规模居世界首位，是世界上核电发展最快的国家.2015年1至12月全国累计发电量为56184.00亿千瓦时，核电累计发电量为
小组问题探讨：
1.为什么电子能绕核高速旋转？
2.“核能”是一把“双刃剑”，我们应该怎样正确认识核能呢？
课外拓展：
裂变需要的铀等重金属元素在地球上的含量稀少，而且常规裂变的核反应堆会产生放射性较强的核废料，这些因素限制了裂变能的利用
特别提醒：
能够缓慢、平稳地释放核能的装置，叫做反应堆
1689.93亿千瓦时，约占全国累计发电量的3.01%.据预测，到2050年，全球的核电装机容量最低将达3.7亿千瓦，最高可达9.64亿千瓦.师
你们想一想，链式反应如果没有加以控制，那会怎么样呢？生：瞬间释放，造成巨大危害.原子弹会不会就是这样制成的？师
同学们说得很对.原子弹爆炸时发生的链式反应，就是不加控制的，大量原子核在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量.板书：链式反应加以控制，得到利用——核电站、核潜艇等；不加以控制——原子弹师
同学们，为了打破核垄断，抵制核讹诈，我国科技工作者自力更生、奋发图强，从1961年起自己进行核武器的研制，在党中央的亲切关怀下，用了短短4年时间就完成了研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹.教师用多媒体播放录像：我国第一颗原子弹爆炸的实况.【例1】近几年，日本福岛第一核电站因冷却系统的故障导致严重的核泄漏事故，引起了全世界的关注.
（1）核电站是利用原子核发生
（选填“裂变”或“聚变”）释放能量来发电的.（2）下面是核能发电中能量转化的过程，请将其补充完整.解析：核电站是利用原子核的裂变释放的能量来发电的，发电过程中是利用核能给水加热，转化为高温高压水蒸气的内能，再利用蒸汽来推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，最后蒸汽轮机带动发电机发出电来，故整个能量转化情况是核能
?内能?
机械能?
电能.答案：（1）裂变
（2）内能三
聚变师
同学们，原子核可以由重核裂变成轻核放出巨大能量，反过来，轻核结合形成重核的同时也发出更巨大的能量，这就是聚变.例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成氦核，会释放出更大的核能.板书：聚变：质量很小的原子核，在超高温下结合成新的重核，释放出更大的核能教师就教材P172图22．2-5讲解，分析聚变过程.大量氢核的聚变，可以在瞬间释放出惊人的能量.氢弹就是利用此原理制成的.师
聚变能否像裂变一样加以控制利用呢？学生思考、讨论.教师引导分析：相信在不久的将来是可以实现的.海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核.那么，到那时有望解决人类能源问题.希望同学们努力刻苦学习，练就过硬的本领为解决能源问题作出贡献师
同学们，科学是双刃剑，利用好给人类造福，否则，会给人类造成巨大的灾难.核能的利用就是一个典型.2011年3月11日,日本发生大地震，福岛核电站遭到极大破坏.核物质辐射殃及方圆几十公里,给日本人民的生产、生活造成了极大的危害.日本政府为了拯救核电站、控制核辐射，投入了大量的人力、财力.有
易错提示：
（1）并非所有原子都可以发生聚变，只有较轻的原子核才能聚变为较重的原子核.
（2）核聚变属于物理变化
关这些大家课后可以上网搜集相关资料查看.师
好，下面请大家阅读教材P172“科学·技术·社会——核电站和核废料处理”，谈谈自己的看法.学生阅读、思考、讨论核能的优缺点.【课堂交流、小结与延展】师
同学们，我们通过本节课的学习，认识了核能及核裂变、聚变，同时还知道了核裂变的和平利用，为推动人类文明进步发挥了重要的作用.你们还有哪些收获呢？请相互交流、讨论.生1：通过学习，知道了核能产生的机理，了解了核裂变进行的是链式反应，核电站是核裂变的和平利用是加以控制的链式反应，它的核心设备是核反应堆.生2：通过学习，知道了核裂变是重核分裂成轻核时释放出的巨大能量；而聚变是轻核在高温条件下结合成重核时，放出更大的能量.生3：通过学习，我们知道了科学技术是一把双刃剑，有利也有弊.关键是看如何运用.……
教学板书
课堂小结
同学们，我们通过这节课的学习，收获了不少知识.我们对核能有了新的认识，知道了核能的产生机理：原子核发生裂变、聚变时产生的巨大能量.核裂变的链式反应在加以控制的条件下，就可以得到很好的利用，否则，瞬间释放出来会造成巨大危害.目前聚变的控制还在研究.和平利用核能是全世界爱好和平的人们的愿望.核能的利用，有很长的路要走，请同学们努力学习，练就过硬的本领为推动人类和平事业作出更大的贡献.好，谢谢大家！
教材习题解答
动手动脑学物理(P173)1.解答：原子是由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成.中子不带电，质子和电子带电，质子带正电，电子带负电.2.解答：把原子比作“鸟巢”体育场，则原子核相当于一颗小绿豆.3.解答：核反应堆和原子弹都是利用核的裂变释放出的能量来工作的.核反应堆中发生的链式反应是可以控制的，而原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的.4.解答：将两个质量较小的原子核在超高温下结合成新的原子核，会释放出惊人的能量，这就是聚变，也称为热核反应.氢弹就是利用氢核聚变制成的武器；实现
课外拓展：
1.核能的优缺点：
（1）核能的优点：①核能十分巨大，它能极大地补充人类能源的不足，使用核能大大地节约了常规能源；②核能能够解决能源不平衡分布的问题.
（2）核能的缺点：①核能属于一次能源，它是不可再生能源；②核能存在核污染，产生核辐射，会对地球生物造成伤害；③核反应堆中产生核废料，在治理核废料过程中，代价较高.
2.核能是原子核发生变化时释放的能量，不是原子核具有的内能
可控核聚变，利用可控核聚变释放核能，是人类急需解决的问题.5.解答：汽轮（蒸汽的内能转化为汽轮机的机械能）；发电（汽轮机的机械能转化为电能）
难题解答
【例2】下列说法中正确的是（
）A.裂变与聚变都释放内能
B.聚变是在中子轰击下引发的C.裂变是在超高温下进行的
D.以上说法都不对解析：裂变与聚变都释放巨大的核能，裂变是在中子的轰击下引发的，聚变是在超高温下进行的.答案：D
布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一课时的内容。
教学反思
1.在教学过程中，始终注意到把调动学生学习的积极性、主动性放在首位，采用播放多媒体课件，调动学生学习兴趣.还通过鼓励学生敢于发表自己的见解，学会与他人合作、交流，培养学生主动与他人合作的精神，勇于放弃或修正自己的错误观点.2.通过介绍核能的有效合理利用会给人类带来好处，若使用不当或出现异常会造成极大的破坏和危害，让学生明白科学是把双刃剑.同时，告诉学生，我国自古以来一直是维护世界和平的捍卫者.3.在有限的课堂时间内要想充分发挥学生对探究问题的自主性，体现学生学习的主体性，把握不好就会使一个问题的讨论面太大，时间拖得太长，还会远离研究主题，浪费时间等等.所以在组织教学过程中，必须使每个环节十分严密，力争排除一切客观干扰因素，也就是要把握好引导的“度”，对于如何更好地激发学生的探究欲望和兴趣，
培养发散性、创造性思维等方面的问题也值得再讨论.
教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结：能源与可持续发展
教学目标
1.知道什么是能源，能源可以划分为哪些种类.2.知道什么是核能，怎样利用核能，核能有什么优点和缺点.3.知道为什么说太阳是一个巨大的核能火炉，为什么太阳是地球的能源之母，怎样利用太阳能.4.知道人类文明的进步与能量转化有什么关系.5.知道世界和我国能源利用的现状如何，能源开发与可持续发展有什么关系.
教学方法
1.归纳法：通过对本章知识的归纳总结，体会知识内容之间的联系，进而系统复习本章知识.2.讲练结合法:通过典型习题的讲练,帮助学生加深理解知识的内涵,熟悉解题方法与技巧.
教具准备
多媒体课件.
教学课时
1课时
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的对应练习(教师可有针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固
知识点1能源【例1】人类生活、生产、学习、研究都离不开能源的消耗，由于人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长.下列能源中既属于一次能源又属于可再生能源的是（
）A.石油
B.太阳能C.天然气
D.核能解析：A项石油是从自然界直接获取的，是一次能源，不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，不合题意；B项太阳能可以从自然界直接获取，是一次能源，可以从自然界源源不断地得到，是可再生能源，符合题意；C项天然气是从自然界直接获取的，是一次能源，不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，不合题意；D项核能是从自然界直接获取的，是一次能源，但短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源，不合题意；故选B.答案:B【例2】关于能源的开发和利用，下列说法中不正确的是（）A.煤是可再生能源，以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染B.核能是不可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径C.太阳能是取之不尽的能源，可直接利用且不会污染环境，开发前景广阔D.人类的生存离不开能源，社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的，我们要珍惜能源解析：煤在自然界中不能短期内得到补充，它是不可再生能源，A错；B、C、D的说法均是正确的.答案:A
Beikeb
易错提示：
一次能源是从自然界中直接获得的天然能源，而可再生能源和不可再生能源是针对一次能源而言的
本章总结
知识点2
核能、太阳能【例3】在新农村建设中，很多楼房顶部装有如图所示的太阳能、电能两用热水器.该热水器利用太阳辐射的能量加热时，能把太阳辐射能的70%转化为水的内能；用电热丝加热时，能把电能的90%转化为水的内能，该热水器也可利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热．它的铭牌如表格所示．小明家热水器的支架与楼顶水平台面总接触面积为0.1m2．他家所在的地区（晴天）每天接收太阳辐射的时间为8h，太阳光照射地面时的辐射功率为900J/（s·m2），即每平方米的面积上每秒得到的太阳辐射能平均为900J．已知g=10N/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3.当热水器内蓄满水时，求：【例4】阅读下列短文，并回答问题.核电站的核心是核反应堆，它以铀为核燃料，反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能，通过汽轮发电机转化为电能，如图所示是核电站的原理示意图.第一回路中的水或其他液体用泵压入反应堆，然后进入热交换器，把热量传给第二回路的水，以后又被泵压回到反应堆里.在热交换器里，第二回路中的水经加热生成高温高压蒸汽，送入汽轮机驱动汽轮机做功后温度和压强都降低，进入冷凝器，最后又由水泵把它压回热交换器.
易错提示：
（1）在计算压力时，容易忽略水箱中水的质量.
（2）在运用热平衡方程时，易漏乘转化效率.
（3）求最短时间应为太阳辐射的能量和电热丝同时加热到指定温度时所用的时间，而并非某一个
高速旋转的汽轮机带动发电机发电.（1）从核反应堆到发电机，能量的转化过程是：核燃料的
能
水的
能
汽轮机的
能
发电机的
能.（2）猜想：在第一回路的核反应堆的外围，有一层厚厚的水泥防护层，其作用是
.（3）冷凝器中发生的物态变化是
，这时水要热
.（4）在第二回路中，用水作循环剂，原因是水的
较大.答案:（1）核
内
机械
电
（2）防止核辐射
（3）液化
放（4）比热容
知识点3
能源与环境及能源的可持续发展【例5】上海世博会上，意大利展馆展放着一辆新型小轿车，为了让参观者能清楚地看到轿车底盘的复杂结构，展览人员巧妙地把轿车倾斜着支撑在大平面镜上，如图所示，这是应用了初中物理
知识.上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”，探索绿色环保、低能耗、低污染的城市发展模式.从我做起，使“城市，让生活更美好”，你应该怎么做？请提一条建议：
。答案:平面镜成像建议：①节约用水、用电
②不要随地扔垃圾
③废电池不要随便扔进垃圾箱
④上学或外出尽量骑自行车等等【例6】每一轮的经济危机都孕育着新一轮的科技革命，新一轮的科技革命又将会推动下一轮的经济增长．经济学家预言，新一轮科技革命的领域是新能源．对于能源的认识，正确的是（
）A．自然界可长期为人类提供煤、石油、天然气等可再生能源B．核反应会产生大量能量，但是核燃料、核废料都具有辐射性，对人体、环境有害．所以人类不能利用核能C．能源的过度开发和消耗导致全球能源短缺和环境污染，从原料来源和对环境的影响考虑，太阳能、风能是最具开发前景的新能源D．既然能量是守恒的，所以我们没必要节约能源解析：不可再生能源是指短时间之内无法再生的资源，它的总量是有限的，常见的煤炭、石油、天然气都是不可再生能源；核反应产生大量的能量，核电站发电便是利用了核反应，核燃料、核废料都具有辐射性，对人体、环境有害，所以对核反应物应注意处理；太阳能、风能都属于可再生能源，它们的开发能够节约自然能源，比较环保；虽然能量是守恒的，但是能量的转移和转化是有限度和方向性的，而且能源是有限的．答案:C【例7】伊拉克战争、利比亚战争、一触即发的西方国家与叙利亚战争和西方国家与伊朗战争……其实，这一切都与能源有关！在下列有关能量或能源的讨论中，你认为错误的是（
）A.人类社会面临能量危机，总有一天能量会被消耗殆尽
规律总结：
理解能量转化和转移的方向性：
（1）能量的耗散，在自然界中的宏观过程中由于具有方向性，使得在能量转化中不可能使转化后的能量全部加以利用，总有一部分能量会散失.
（2）能量的利用是有条件的，因为能量转化和转移具有一定的方向性，因此能量的利用是有条件的，不是什么能量都可以利用.高温物体能自发地将热量传给低温物体，而低温物体必须依靠外界的辅助才能将热量传给高温物体，如空调、电冰箱在制冷的过程中消耗了电能
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、潮汐能实际是无限的解析：A项中，人类消耗能量的过程，是能量的转化过程，其总量是保持不变的，总有一天能量会被消耗殆尽的说法是错误的；B项中，煤、石油、天然气属于不可再生能源，总量不断减少，人类面临能源危机，此选项正确；C项中，随着科学技术的发展，人类会发现和利用新能源以替代传统的化石能源，此选项正确;
D项中，太阳能、风能、水力、地热能、潮汐能等都是可再生能源，是取之不尽的，此选项正确.故选A.答案：A
教学板书
布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一课时的内容。太阳能
课题
太阳能
课型
新授课
教学目标
知识与技能
1.初步认识太阳的结构，知道太阳能是太阳内部发生核聚变形成的，知道太阳能是人类的资源宝库.2.了解利用太阳能的方式
过程与方法
通过课堂上设计装置，课下制作改进的过程，培养学生思考动手的能力，切实提高他们的创造能力，通过主动学习，提高学生搜集信息交流信息的能力
情感、态度与价值观
1.能保持对大自然的好奇，初步领略自然现象的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感.2.具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识.3.培养学生保护环境，合理利用资源的意识和不断创新、不断提高的精神
教学重点
太阳能的利用方式
教具准备
多媒体课件、塑料袋（白色、黑色）、凹面镜、三角支架、玻璃杯（带盖子）、水、温度计、太阳能凉帽（或太阳能电动玩具车）
教学难点
太阳的内部结构，太阳能的优缺点
教学课时
1课时
课前预习
1.巨大的“核能火炉”：在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能．2.太阳是人类能源的宝库：太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉．3.太阳能的利用：目前直接利用太阳能的方式主要有两种，一种是用集热器把水等物质加热，另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能．
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的对应练习（教师可有针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固
新课导入
教师出示“阳光动力2号太阳能飞机”图片.师
同学们，知道这是什么飞机吗？这是全球最大太阳能动力飞机——“阳光动力2号”.“阳光动力2号”2015年6月29日从日本名古屋出发飞往美国夏威夷，开始环球飞行的第八站.2015年7月3日清晨，“阳光动力2号”经过118小时持续飞行，抵达美国夏威夷州的檀香山卡雷罗亚机场，创下太阳能动力飞机的最长不间断飞行纪录.你们知道它是怎么工作的吗？学生产生疑问，思考.师
学习了本节知识后你们就会明白！好，下面我们就开始学习
进行新课
一
太阳和太阳能1.太阳的结构师
首先，我们来了解太阳为什么会产生太阳能而且经久不衰.大家在课前通过搜集、查阅相关资料，自学了太阳的内部结构，现在请你上台来给大家介绍一下你的收获，把你的成果和大家一起分享好吗？生1：太阳是一个巨大的“核能火炉”，其核心温度高达1
500万摄氏度.在太阳的内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能，相当于在太阳的核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，它比原子弹爆炸的威力更大.生2：太阳由内向外依次由太阳核心、辐射层、对流层、太阳大气组成.太阳核心释放的能量向外扩散，经过数千年的时间传送到太阳表面（太阳大气）.太阳表面温度约6
000
℃，就像一个高温气体组成的海洋.大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射出去.生3：太阳这个巨大的“核能火炉”已经稳定地“燃烧”了50亿年.目前，它正处于壮年，要再过50亿年它才会燃尽自己的核燃料.教师点评，对学生回答予以肯定板书：太阳——巨大的“核能火炉”①太阳内部发生聚变，释放出巨大的能量；②大部分太阳能以热和光的形式辐射出去.2.太阳能是人类能源的宝库师
太阳向外辐射的能量中，只有20亿分之一传递到地球，其中又只有不到一半被地球接收.太阳光已经照耀我们的地球50亿年了，地球在这50亿年中积累的太阳能是我们今天所用的大部分能量的源泉.这应该怎么理解呢？学生分析、交流和讨论.教师可以以煤、石油和天然气的形成为例进行讲解.用多媒体播放煤、石油和天然气的形成视频.学生看完后，教师引导学生分析，知道了煤是远古时期，植物通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能.以植物为营养的动物、微小的海洋生物等，在它们死后，躯体埋在地下、海底,经过几百万年的沉淀、化学变化、地壳运动，在高压下前者变成了煤，后者变成了石油和天然气.师
请大家看教材P175“想想议议”，认真观察图22.3-4，分析并思考地球上的能量是怎样转化和守恒的.学生思考、分析、发表各自看法：(1)地球上的风能、水能、生物质能等都是来源于太阳.地球上任何地方都在吸收太阳的热能量，但是由于地面每个部位受热的不均匀性，空气的冷暖程度就不一样.于是，暖空气膨胀变轻后上升，冷空气冷却变重后下降，这样冷暖空气便产生流动，形成了风.地球表面的一部分水吸收太阳的能量经过蒸发形成水蒸气，暖湿气流从地面升起，因绝热达到过饱和而凝结成云，遇到冷空气就形成雨(2)植物通过光合作用从太阳获取能量，以化学能的形式存储在植物体内.(3)人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命.总之，整个能量是守恒的.
小组问题探讨：
我们已经知道风能、生物质能等来源于太阳，那么地热能与潮汐能是不是也来源于太阳？若不是，分别说说它们与什么有关.
进行新课
教师总结：综合上述，可以这么说，自然界中的一切能源归根结底都来自于太阳能，太阳能是人类能源的宝库.板书：太阳能——人类能源的宝库，自然界中的一切能源归根结底都来自于太阳能
二
太阳能的利用1.直接利用太阳能师
同学们，生产、生活中哪些地方应用了太阳能呢？我们是如何利用太阳能的？大家根据平时的观察、了解，举例说明.生：（踊跃发言）家庭里的太阳能热水器；夏天，小朋友戴的太阳能凉帽；免充电的太阳能电池手机；乌云山茶叶公园街道上的太阳能路灯；上海世博会期间用的太阳能电动公交车；航天技术中利用太阳能电池帆板吸收太阳能供卫星工作……师
你们能说出它们的工作原理吗？下面，请大家利用手头的器材分组进行实验.甲组生：将一杯水分成相同体积的两份，分别用黑塑料袋和白塑料袋套上并把袋口扎紧，放在同一太阳底下晒，15分钟后，立即用温度计测量它们的温度.乙组生：凹面镜正对太阳光，盛水的玻璃杯放在三角支架上，调节支架高度和位置，使玻璃杯恰好处在凹面镜的焦点处（当出现一个最小、最亮光斑时为准），过一会儿，用温度计测量水的温度.丙组生：把太阳能凉帽先放在无光处，观察扇叶的转动情况；然后移到太阳光下，观察扇叶的转动情况.若改用太阳能电动玩具车，则观察无光、有光照射时，太阳能电动玩具车的运动情况.师
请各小组交流实验情况.甲组生：黑色塑料袋中水温升高快些，由此可知黑色物体吸热能力强.乙组生：玻璃杯中水温升高了，说明凹面镜聚集了太阳光，太阳能可以转化为水的内能.丙组生：有光照射的条件下，扇叶转动（玩具车运动），说明了太阳能电池可以将光能转化为电能，经电动机转化为动能，带动扇叶转动（玩具车运动）.教师点评：这些归纳起来是两种直接利用太阳能的方式.板书：目前直接利用太阳能的方式有两种：(1)用太阳能集热器把水等物质加热（光热转换）；(2)用太阳能电池把太阳能转化成电能（光电转换）.除了以上直接利用太阳能的方式以外，我们还可以通过下面几个渠道来利用太阳能：（1）绿色植物的“光化转换”.植物通过光合作用将太阳能储存起来，实现光能转化为化学能，再以柴薪、沼气、煤、石油、天然气等形式为人类所利用.（2）空气水分的“光机转换”.由于太阳的热辐射，大气和水分升腾循环，再通过风、水等形式释放出来，实现光能转化为机械能.（3）被海洋吸收，成为海洋内能.2.太阳能的优点和缺点师
同学们，太阳能的应用具有越来越广阔的空间，它作为新型能源，具有常规能源无法比拟的优点，所以现在世界各国都在研究和设法加以利用.请大家查阅资料，然后进行交流.
课外拓展：
太阳能的利用效率
（1）光热转换：光热转换的基本原理是使太阳能聚焦，用它来加热某种物体以获得内能.如太阳灶、太阳能热水器等.
太阳灶的热效率为25%，指的是接收的太阳能的25%转化为内能被灶或水吸收，即
.
（2）光电转换：光电转换是将太阳能转化为电能.目前太阳能用于发电的途径有两种：①热发电，就是先用集热器把太阳能变成内能，再通过汽轮机将内能转变为电能；②光发电，就是利用太阳能电池的光电效应，将太阳能直接转化为电能.太阳能电池的转换率为16%，指的是接收的太阳能的16%转化为电能,即
进行新课
学生思考、交流、讨论，发表看法.师
太阳能虽然具有传统能源所没有的优点，但它也有缺点从而利用起来有一些困难.【课堂交流、小结与延展】师
同学们，我们通过本节课的学习，了解了太阳能是如何产生的，知道目前太阳能利用的主要方式，明白了太阳能是人类能源的宝库.同学们，通过查阅资料得知了太阳能具有许多突出的优点.你们还有哪些收获呢？还想知道太阳能的哪些知识呢？请同学们课下查阅资料，相互交流、讨论.生1：通过学习，知道了太阳的内部结构和太阳能产生的原因——太阳内部发生氢核聚变产生的巨大能量.生2：通过学习，明白了自然界中的一切能源归根结底都来自于太阳能，太阳能是人类能源的宝库.生3：我们知道各种形式的能可以相互转化，太阳能能否直接转化为人体的生物质能呢？生4：太阳能的转化效率低，而且受到季节天气的限制，能否在这些方面加以改进呢？
教学板书
课堂小结
同学们，我们通过这节课的学习，收获了不少知识.我们对太阳能有了新的认识，了解了太阳能的产生机理，知道太阳能是人类能源的宝库；目前直接利用太阳能有两种方式：集热器把水等物质加热和太阳能电池把太阳能转化为电能.随着化石能源的枯竭，太阳能作为一种新能源，具有许多突出的优点，在不久的将来，我们相信，在同学们的努力学习和研究开发下，太阳能将会成为生产、生活中的主要能源.好，谢谢大家！
教材习题解答
想想议议(P175)解答：地球上的风能、水能、生物质能等都来源于太阳.地球上任何地方都在吸收太阳热能，但是由于地面每个部分受热的不均匀性，空气的冷暖程度就不一样.于是，暖空气膨胀变轻后上升，冷空气冷却变重后下降，这样冷暖空气便产生流动，形成了风.地球表面的一部分水，吸收太阳的能量经过蒸发形成水蒸气，暖湿气流从地面升起，达到过饱和而凝结成云，遇到冷空气就形成雨.植物通过光合作用从太阳获取能量，以化学能的形式存储在植物体内，人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命想想做做(P176)解答：黑色盘子中的水温高，因为黑色盘子吸热性比白色盘子的吸热性要强.在盘子上面盖玻璃板是防止水蒸发变成水蒸气跑掉（同时带走热量）.动手动脑学物理(P177)
规律总结：
1.太阳能的优点
(1)太阳能巨大，仅一小时到达地球表面的太阳能就比目前全世界一年能源生产的总量还多.
(2)供应时间长，是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源.
(3)分布广阔，获取方便.
(4)安全清洁、无污染.
2.太阳能的缺点
(1)太阳能虽大，但太分散，垂直射到地面每平方米的面积上的太阳能只有数百瓦，要大规模开发和利用太阳能，必须设置庞大的收集和转化能量的系统，因而造价太高，影响推广.
(2)由于地球自转、气候、季节等原因，太阳能射到某地的功率变化很不稳定，给人们稳定利用太阳能带来困难.
(3)目前太阳能的转换效率还很低，光热转换率只有50%～60%，光电转换率只有10%左右.
教材习题解答
1.解答：远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能.在它们死后，躯体埋在地下和海底，腐烂了.经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了石油、天然气和煤2.解答：太阳能——电能——化学能——电能——光能3.解答：太阳能集热器——内能；太阳能电池板——电能；绿色植物——化学能.4.解答:太阳能电池具有使用寿命较长、没有污染的优点.太阳能电池目前主要在航空、航天、通信等领域中应用；在日常生活中也用于照明、计算器、手表等耗电少、工作电压低的用电器.
难题解答
【例】太阳光照射到太阳能集热器上，将太阳能转化为能.如图所示是一种太阳能热水器的示意图，A是集热器，B是储水容器.(1)在太阳光照射下，水将沿
时针方向运动，这是因为
.（2）图中C是辅助加热器，其作用是
.（3）请在图中适当位置安上进水阀门和出水阀门，并说明选择位置的理由：
.解析：本题综合了太阳能的利用和热胀冷缩等知识.水受太阳光照射后，温度升高，密度会减小，密度小的热水会上升.所以左下方安装进水阀门，在储水容器下方竖直管道上安装出水阀门.答案：内（1）顺
集热器中的水被太阳光晒热后密度变小，向右上方运动形成顺时针方向流动的水流
（2）在阴雨天时可用电加热，使水温升高
（3）在封闭的环形管道的左下方安装进水阀门，在储水容器下方竖直管道上安装出水阀门，可使热水流出，冷水得以补充
布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一课时的内容。
教学反思
1.在帮助学生理解如何利用太阳能时，教师可以大胆放开，让学生自己根据平时观察利用太阳能的事例，自己选择器材、设计实验进行探究，找出答案.这样更能够培养学生的探究精神、实践能力及创新意识.2.在分析煤、石油和天然气的形成过程中，通过播放动画视频，这样能激发学生的学习兴趣，突破了常规的教师讲解过程，将枯燥的知识形象化、生动化.让学生观看后，可以由学生自己发表各自的看法、互相交流、取舍正确与否，这样既让学生收获了知识，更能够提高学生的分析问题能力，同时增强学生的团结协作意识.3.本节课设计活动上有很大的灵活性，所以在课上要鼓励学生多动脑、多实践，给他们相对充裕的时间，他们总会有所得.同时也要培养他们严谨的科学态度，教给他们正确的科学方法.另外还要通过种种措施和手段，激发学生在课后仍然保持科学探究的热情，由课内到课外、由被动到主动，逐渐使学生养成自
备课笔记
规律总结：
太阳能热水器的储水箱在上部，加热器在下部，目的是让水能够更好地在热水器内形成对流使整个热水器内的水迅速变热
课外拓展：
风能的来源
风是地球上的一种自然现象,它是由太阳辐射热引起的.太阳照射到地球表面,地球表面各处受热不同,产生温差,从而引起大气的对流运动形成风.风能就是空气的动能,风能的大小决定于风速和空气的密度.据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能,但其总量仍是十分可观的.全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍.
教学反思
主学习、勤于思考的好习惯
教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结：第二十二章
能源与可持续发展
能量概念是物理学中一个非常重要的概念，在《义务教育物理课程标准》中，“能量”作为主线之一，也贯穿在整套教材中.本章在前面学过的各种能的知识的基础上，对能源知识作了常识性的介绍，对能量概念进行了简单的回顾和总结.本章介绍了日常生活中常用的各种能源，着重介绍了“核能”和“太阳能”，并简要介绍了人类利用能源的历程，以及能源的大量使用给人类带来的环境问题.
本章共分4节：
1.第1节“能源”，本节的主要内容是让学生了解能源、一次能源、二次能源等概念以及21世纪的能源趋势.
2.第2节“核能”，本节内容是本章的重点，涉及核能、聚变、裂变、链式反应等核反应知识，但这些知识与学生的生活实际相离很远，教师在教学中应组织学生讨论与交流，尽量让学生有一个初步的印象.
3.第3节“太阳能”，本节主要是让学生了解一些与太阳能有关的科普知识，重点要放在对太阳能的利用这一方面.
4.第4节“能源与可持续发展”，本节主要通过实例说明了能量转移和转化具有方向性、能源消耗对环境的影响以及不可再生能源和可再生能源的概念，还讨论了未来的理想能源
.
【教学目标】
1.在知识与技能方面：常识性了解什么是能源，什么是一次能源和二次能源，什么是可再生能源和不可再生能源；常识性了解核能、裂变和聚变；初步认识太阳的结构，大致了解太阳能的利用方式；常识性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能量转化的方向性；认识能源消耗对环境的影响.
2.在过程与方法方面：增强学生观察、归纳的能力；培养学生认识科学、掌握科学、应用科学的本领.
3.在情感、态度与价值观方面：使学生具有了解科学，爱科学的思想情感，能保持对大自然的好奇，初步领略自然现象的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感.
【教学重点】
能源的分类，核能的聚变和裂变，太阳能的利用方式，能量转移和能量转化的方向性以及能源的可持续发.
【教学难点】
区别一次能源和二次能源，区别不可再生能源与可再生能源，太阳能的应用，对能量转移和转化的方向性的理解
.
【课时建议】本章共有4节，建议5课时.
第1节
能源……………………………1课时
第2节
核能……………………………1课时
第3节
太阳能…………………………1课时
第4节
能源与可持续发展……………1课时
本章复习和总结…………………………1课时
1.观察法：通过深入的观察，认识太阳能的利用，并认识太阳能的优缺点.
2.调查学习法：通过调查及查阅，认识能源与可持续发展的关系，增强环保意识、节能意识.
3.阅读学习法：通过阅读等方法，了解核能的利用及核电站的工作原理.
第1节
能源
课题
能源
课型
新授课
教学目标
知识与技能
1.了解什么是能源，能源的不同分类.2.知道什么是一次能源和二次能源.3.了解21世纪的能源趋势.
过程与方法
通过让学生搜集与能源有关的资料，锻炼学生解决问题的能力，学会解决问题的方法.
情感、态度与价值观
通过学生搜集资料的过程，体验成功的喜悦，了解人类文明的发展过程，获得民族自豪感.
教学重点
能源的分类
教具准备
多媒体课件、蜡烛、小灯泡、火柴、太阳能电动车、手电筒、手摇电动机
教学难点
区别一次能源和二次能源
教学课时
1课时
课前预习
1.人类利用能源的历程：钻木取火是人类最早的“技术革命”；蒸汽机的利用使人类进入工业化社会；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.2.能源的类型：根据是否直接获得，分为一次能源和二次能源；根据能不能在短期内从自然界得到补充,分为可再生能源和不可再生能源.3.
21世纪的能源趋势：由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长.
巩固复习
教师引导学生复习上一章内容，并讲解学生所做的对应练习（教师可有针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
新课导入
教师展示一个太阳能电动车，用手电筒照射，太阳能电动车转动了.用手摇发电机发电，使小灯泡发光.点燃蜡烛，蜡烛发光.师
同学们，这几个实验中都体现了哪些能量转化？学生讨论、交流并回答：太阳能电动车是把太阳能转化为动能，发电机是把机械能转化为电能，蜡烛燃烧是把化学能转化为内能和光能.师
同学们，我们通过前面的学习，认识了各种各样的能量：运转的发电机产生电能；电灯发热、发光，产生了内能和光能；燃料燃烧产生了内能；做机械运动的物体具有机械能等等.可见，能量在日常生活中，对我们来说是必不可少的.那么对于能量你们想了解哪些问题呢？讨论一下.学生讨论\,交流并回答：生1：人类可以利用哪些能量？生2：我们需要的能量从哪里来？生3：自然界的能量取之不尽吗？学生产生疑问，积极思考.师
以上这些，当我们学完本节后，你就会明白了.好，下面我们就开始学习
科学链接：
我国化石能源现状
我国煤炭探明储量为世界的13%，居全球第二.石油、天然气资源相对不足，水利资源非常丰富，居世界各国首位.由于我国人口太多，人均能源相对不足，煤炭的人均探明储量仅为世界平均值的一半，而石油人均可采的储量仅为世界平均值的11%.
进行新课
一
能源、化石能源1.能源师
人类生产、生活的一切活动都需要能量.这些能量是从哪里来的呢？请大家举例分析.学生思考问题，并讨论回答：生1：我们烧水、做饭，需要能量，是柴薪、煤、天然气燃烧释放出来的能量；生2：开动汽车、飞机、轮船等交通工具，需要能量，是汽油、柴油燃烧释放出来的能量.生3：电灯发光，需要能量，是水力发电、火力发电转化来的电能.……师
上面大家说到的柴薪、煤、天然气、汽油、柴油、水等都可以提供能量.因此，凡是能为人类提供能量的物质资源，都可以叫做能源.板书：能源：凡是能为人类提供能量的物质资源，都可以叫做能源.2.化石能源师
同学们，请根据你们掌握的地理知识，分析一下，煤、石油、天然气是如何形成的？学生交流、讨论并回答.师
远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能.在它们死后，躯体埋在地下和海底，腐烂了.沧海桑田，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了煤和石油.在石油形成过程中还放出天然气.今天，我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接受的太阳能.所以，煤、石油、天然气称为化石能源.教师用多媒体展示海上开采石油画面，激发学生的好奇心和勇攀科学高峰的决心板书：化石能源：我们今天使用的煤、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.二
一次能源与二次能源师
在我们生活中，能源有很多，如：柴薪、煤、石油、天然气、煤气、水能、太阳能、核能、电能等等.请大家比较，它们有什么不同，如何归类.按产生的方式可以分为：板书：一次能源：从自然界直接获取的能源.二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源三
21世纪的能源趋势师
由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长.特别是近几十年来，能源消耗增长速度明显加快.教师引导分析教材P168的图象：两个多世纪以来，人类能源消耗在急剧增长，1950年消耗的能源仅相当于26亿吨标准煤，但2007年却达到了160亿吨，整整提高了5倍多.
课外拓展：
按对环境的影响可分为：
清洁能源：太阳能、电能、水能、地热能等；污染能源：煤、石油、天然气等.
按人类开发早晚和使用情况可分为常规能源和新能源.
常规能源：煤、石油、天然气及水能等人类已经利用多年的能源叫做常规能源.
新能源：核能、太阳能、潮汐能、地热能等人类最近才开始利用的能源叫做新能源.
师
目前人类的主要能源还是石油，据已探测的数据表明，化石能源的储量并不丰富，而且化石能源开发利用后不能再生，不久的将来会消耗殆尽.石油的短缺终会引起世界的能源危机.有关这方面的知识，请大家阅读材料P169“科学·技术·社会——石油危机和能源科学”.师
进入21世纪以来，风能和水能逐渐得到较为广泛的应用，核能也被人类加以利用，新的能源也不断被发现.通过搜集资料，了解世界能源结构的变化，列举新能源利用的状况以及能源消耗数量的变化情况.说明：学生通过搜集资料，能更深地理解能源的概念以及重要性、开发和利用新能源的重要性和迫切性.【课堂交流、小结与延展】师
同学们，我们通过本节课的学习，了解了能源的概念和常见的能源，及各种不同能源的特点.更重要的是能源与现代社会的生产、生活密不可分，为推动人类文明进步发挥了重要的作用.你们还有哪些收获呢？请相互交流、讨论.生1：通过学习，我知道能源是个广义的概念，凡是能为人类提供能量的物质资源，都可以叫做能源.生2：通过学习，我知道了人类利用能源的历程：柴薪→煤→化石能源.我们所使用的能源可以分为一次能源和二次能源：如风能、水能、太阳能、煤、石油、天然气以及核能全部可以直接从自然界获得，称为一次能源；电能、汽油、煤油等是消耗一次能源而得到的二次能源.生3：我们使用的化石能源储量并不丰富，由石油引起的危机受到科学家们广泛的关注.新的能源，如风能、水能和核能都已经得到很好的利用了.生4：能源的使用推动了人类文明的进步，推动了生产力的发展，为人类社会进步做出了重要的贡献.因此，能源是国家的一项重要的战略资源，必须考虑可持续发展.师
最后，由于石油是许多国家经济发展的支柱，所以，世界上为争夺石油而引发了很多战争.由此，请同学们在课下就下面问题继续讨论：1.以石油作为经济发展的支柱是否可靠？2.以化石燃料为主的能源结构还能支持多久？3.能否开发新型能源？4.人类开发化石能源给生态环境带来哪些影响？
教学板书
课堂小结
同学们，我们通过这节课的学习，收获了不少知识.我们对能源有了新的理解，知道了能源的使用推动了人类文明的进步、21世纪能源趋势的变化.大家如果想进一步了解不同能源的特点，我们在下次课继续探讨和学习.好，谢谢大家！
小组问题探讨：
1.如何辨别一次能源、二次能源？一次能源、二次能源各有什么特点？
2.通过实例了解世界和我国能源消耗的趋势，那么，我们需要的这些能量是谁提供的？如何对这些能量进行分类？它们的各自特点是什么？我们如何来利用它们呢？
教材习题解答
动手动脑学物理(P169)1.解答：2.解答：蒸汽机的发明是人类的第二次能源革命，人类从以柴薪作为主要能源的时代，进入以化石能源为主要能源的时代，人类从此以机械动力大规模代替人力和畜力.电能的广泛使用，标志着人类进入电气化时代，电能作为一种二次能源，便于从多种途径获得（如水力发电、火力发电、核能发电、太阳能发电及其他各种新能源发电等），同时又便于转换为其他能量形式以满足社会生产和生活的种种需要（如电动力、电热、电化学能、电光源等）.与其他能源相比，电能在生产、传送、使用中更易于调控.这一系列优点，使电能成为最理想的二次能源，格外受到人们关注.3.解答：（给出一例调查仅供参考）八十年代能源以柴薪为主，九十年代能源以煤炭为主，现在能源以电能和天然气为主.现在人均消耗能源的数量是八十年代的3倍左右.（答案不唯一，以自身调查了解为准）
难题解答
【例】下列说法中，正确的是（
）A.核能是化石能源B.风能、水能、地热能、潮汐能、太阳能和生物质能等都是二次能源C.石油、煤、天然气是常规能源D.以上说法都正确解析：风能、水能、地热能、潮汐能和生物质能都是一次能源.煤、石油、天然气是常规能源.答案：C
布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一课时的内容。
教学反思
1.在教学过程中，鼓励学生敢于发表自己的见解，与他人合作、交流，培养学生主动与他人合作的精神，勇于放弃或修正自己的错误观点；有利于提高学生表达能力，使科学的规律得以突现，老师则帮助学生体会对任何科学的认识都来源于科学实践.2.本节课运用新的课程理念，把能量的有关知识让学生通过各种途径进行了解，培养了学生的各种能力.通过让学生搜集事例和事实，鼓励学生关心国家和世界大事，关注人类使用能源的前景，增加了学生学习物理的兴趣，提高了学生辨别是非的能力.3.通过本课和STS栏目将能源科学与社会、经济、战争等问题结合起来，从而为引出能源的可持续发展问题埋下伏笔.通过两种新能源（太阳能、核能）的介绍按照物质（物体）的结构——能源的形成——能源的利用——能源的优缺点——能源与社会，从而为能源的可持续发展提供了典型实例.
教学过程中老师的疑问：
特别提醒：
在解答有关能源分类的问题时，一是要看清题目中要求从哪个角度来进行分类，二是要明确一次能源与二次能源、可再生能源与不可再生能源、常规能源与新能源的区别.
课外拓展：
动植物为我们提供了大量的食物，食物中储存了大量的化学能，人体所需的能量主要来自于食物，植物的秸秆也储存了化学能，它们都属于生物质能.
教师点评和总结
