人教版九年级全册 物理 22.4能源与可持续发展 教案

《能源与可持续发展》教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
1．知道能量的转化和转移有一定的方向性。
2．了解我国和世界的能源状况和能源消耗的趋势。
3．了解未来理想能源的特征。
（二）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。
（三）情感态度和价值观
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。
二、教学重难点
本节内容是由“能量转移和能量转化的方向性”、“能源消耗对环境的影响”、“能源与可持续发展”三部分内容组成的。根据能量守恒定律可知，使用能量的过程中，能量的总量保持不变，那么还会出现能源危机吗？因为能量在转化和转移的过程中具有方向性，把能量转化或转移后，能量不能自动再转化到原来形式或转移到原来的物体，这部分内容学生不太容易理解，是本节教学的难点。通过了解世界和我国使用能源状况，全世界对能源的需求量在不断增大，并且以不可再生能源为主，所以人类不得不面对能源危机，要实现能源与可持续发展，需要开发和探索各种新能源。所以了解世界和我国的能源状况是本节的教学重点。
重点：了解世界和我国的能源状况。
难点：知道能量转化和转移的方向性。
三、教学策略
回忆能量守恒定律，能量在转化和转移过程中的总量会保持不变，提出问题为什么还会出现能源危机，使学生产生一个矛盾，激发学生的学习兴趣，提出能量转移和转化的方向性的问题。通过分析实例来说明能量转移和转化的方向性，如汽车散失的热不能收集起来，虽然能量守恒，但散失的能量无法再次被使用。通过图片、视频等介绍在能源使用过程中对环境造成的危害，通过一些触目惊心的图片，使学生认识到使用能源时要注意环境保护，要辩证地看待能源的使用与环境保护间的关系。展示我国和世界近年来消耗能源的结构和数量，了解地球上储存的不可再生能源是有限的，人类正面对着能源危机，需要开发和利用新能源来解决这个问题。结合前面能源使用对环境的影响，提出新能源需要具备哪些特点。
四、教学资源准备
实物投影、多媒体课件整合网络。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
创设情景
（5分钟）
回忆能量的转化和守恒定律
学生回忆并描述定律内容：
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另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变
回顾知识，为本节课内容作准备
引入新课
（5分钟）
既然能量在转化或转移过程中其总量保持不变，那么在实际中会出现能源危机吗？
学生讨论，引入本课的主要内容
结合能量守恒定律，使学生产生矛盾，提高学习兴趣
新课内容（25分钟）
能量转移和能量转化的方向性
人们利用能量的过程实际上就是能量转移和转化的过程，例如生火做烧，就是把燃料的化学能转化为内能，再通过热传递即能量的转移，使食物变熟。
你能从日常生活中找到哪些能量转移和转化的实例？
针对学生的举例，提出问题：这些能量能自动反过来转移和转化吗？
在能量转移和转化中具有方向性，虽然自然界中能量的总量保持不变，但并非所有的能量都可以被利用。
以下的现象可能出现吗？为什么？
例1．坐在房间内，房间里均匀地充满空气。突然，这些空气自行聚拢在某一角落，使你窒息。
例2．一杯水的内能突然集中在这杯水的上层，从面使上面的水剧烈地沸腾，而下面的水却结成了冰。
小结：我们在利用能量时总会有一部分能量转化成内能散失到环境中，这些能量虽然还在自然界，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，可利用的能量只会减少，能源危机依然会存在
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学生举例说明：
用暖气取暖，内能从暖气中的热水转移到室内空气。
汽车制动，汽车的动能转化为轮胎、地面和空气的内能。
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学生思考原因。
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学生讨论这两个实例，分析是否可能出现例子中的现象。
（从能量转化和转移的方向性来分析。）
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通过对实例的分析，认识到能量转化和转移中总量保持不变，但可利用的在不断减少，能源危机仍然是存在的
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利用物理知识解释实例
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培养学生的总结能力
能源消耗对环境的影响
人类在使用各种能源时，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？说出你们的看法。
展示被酸雨腐蚀的建筑物、沙漠化等图片。
播放能源消耗对环境影响的视频。
完成课本中“想想议议”中的表格，了解不同能源在使用时对环境造成的破坏。
小结：在人类使用能源的同时要注意环境的保护，保持与自然、环境的和谐与平衡
学生讨论交流：
1．大量使用石油、煤炭造成空气污染并产生各种废料。
2．在使用木柴等加剧对树木的砍伐，会导致水土流失和沙漠化。
3．海上石油开采发生泄漏，会破坏生态环境。
4．煤炭燃烧产生的二氧化硫等气体会形成酸雨，导致水、土壤酸化，对植物、建筑物造成危害……
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完成表格，认识到能源使用的同时也会对环境造成破坏
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培养观察思考、自学能力、合作学习的能力
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物理联系实际应用，解释生活中的现象
能源与可持续发展
人类社会的发展离不开能源，请说说现阶段我们使用的能源有哪些？
这些能源大都来自于自然界，其中有哪些是可能从自然界内源源不断的获得，哪些是现阶段使用，但短期内不能从自然界得到补充？
能源可以分为可再生能源和不可再生能源。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，这些是不可再生能源；像风能、水能等可以在自然界里源源不断地得到，这些是可再生能源。
播放当今世界能源的储备及使用情况的资料。
通过以上资料，讨论交流，你对现阶段能源使用及结构有什么看法？
按照现阶段的能源消耗，不可再生能源将消耗殆尽，在能源的利用上要坚持可持续发展，你对可持续发展有什么看法？
从能源的使用上，要依靠科技进步改变能源结构、开发和推广清洁的可再生能源、提高能源的利用效率、减少环境污染。
你能说出一些新能源吗？开发的新能源需要满足什么条件呢？
归纳总结新能源的特点：
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，以保证不会严重影响环境
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学生举例：煤、石油、天然气、风能、水能、核能、太阳能、电能等
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学生给刚才所列举的能源进行分类。
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了解可再生能源和不可再生能源。
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学生讨论交流总结：
不可再生能源资源有限，开采情况下乐观，且污染严重，因此必须开发新能源。
学生讨论交流，能源的可持续发展，并不是要求不使用能源，是既要考虑当前发展需要，又要考虑未来发展需要，不能以牺牲后人的利益为代价来满足当代人的需求。
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学生讨论新能源如风能、水能、太阳能等。
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学生讨论总结新能源的条件
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根据能源是否可再生，对能源进行分类。
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培养学生总结能力。
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通过对不可再生能源的分析，提高学生环境保护的意识。
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利用辩证的方法来看待能源的可持续发展。
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培养学生的分析总结能力
总结（5分钟）
课堂小结：
1．通过这节课你学到了什么？
2．如何理解能量转移和能量转化的方向性？
3．能源消耗对环境有哪些影响？
4．谈谈你对能源与可持续发展的认识。
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学生梳理本节课知识内容。
从前面几个方面进行总结
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培养学生总结归纳的能力
作业布置
完成《动手动脑学物理》第1～4题
按要求完成
知识巩固