(共17张PPT)
第二十二章
能源与可持续发展
第1节
能源
课前准备
教学分析
1.了解人类利用能源的历程及趋势。
学习目标
2.常识性了解什么是能源；
什么是一次能源、二次能源及其特点。
课前准备
教学分析
学习重点
了解利用能源的历程，了解各种不同形式的能量。
学习难点
能正确区分各种能源。
课前准备
教学分析
学习方法
1.课前让学生搜集整理资料，课上交流，明确人类利用
能源的历程，认识到21世纪利用能源的趋势。
2.阅读教材，上网查询资料，同学相互交流，明确一次
能源和二次能源，知道人类利用能源的历程和趋势。
学具准备
搜集人类利用能源的历程和趋势的资料。
导入新课
三峡水电站是世界上最大的水力发电站，
它通过提高上游的水位增加水的势能，
高水位的水向下流，
使水轮机转动并带动发电机发电，
从而向人们提供电能。
讲授新课
（人类利用能源的历程）
钻木取火
人类最早的”技术革命”。
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。
讲授新课
（人类利用能源的历程）
柴薪是一种数量巨大、能够方便获取的能源。
人类以柴薪为主要能源的时代，持续了近一万年。现在，柴薪仍是某些地区的重要生活能源。
讲授新课
（人类利用能源的历程）
人类进入工业化社会。
人类从此逐步以机械动力代替人力和畜力，人类的主要能源由柴薪转到煤。
蒸汽机的利用：
讲授新课
（人类利用能源的历程）
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，所以称为化石能源。
讲授新课
（人类利用能源的历程）
风能
太阳能
地热能
…
风能、水能、太阳能、地热能、核能以及化石能源等能从自然界直接获得的能源均属于一次能源。
讲授新课
（人类利用能源的历程）
无法从自然界直接获取，
必须通过消耗一次能源才能得到。
二次能源
例如：电能。
人们之所以利用二次能源而不用一次能源，
是因为电能便于输送和转化。
讲授新课
（人类利用能源的历程）
自然火→人工火(柴薪)→煤(蒸汽机的发明)→二次能源(电能)
人类利用能源的历程
讲授新课
（21世纪的能源趋势）
由于人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增加。
化石能源储量有限且不能再生，所以应更好地利用已知能源，
想办法开发新能源。
讲授新课
（21世纪的能源趋势）
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。
核电站
课堂小结
人类利用能源的历程
1.自然火→人工火(柴薪)→煤(蒸汽机的发明)→二次能源(电能)。
2.一次能源：化石能源、______、水能、太阳能、地热能、______。
二次能源：______。
21世纪的能源趋势
1.消耗持续增长。
2.更好地利用已知能源，开发新能源。
风能
核能
电能
课题练习
雾霾记录片《穹顶之下》，讲述了我们面临的严峻的大气污染问题，下列说法正确的是( )。
A．雾霾的扩散属于扩散现象
B．化石能源的燃烧是雾霾的重要来源，化石能源是可再生能源
C．为减少大气污染，提倡市民开车出行
D．大力发展太阳能、风能等清洁能源，能有效减少环境污染
D
课题练习
凡是能为人类提供能量的物质资源，都可以叫能源。
化石能源、______、________等由自然界直接提供的能源，
是______能源，电能是______能源。
煤、酒精、石油中，属于一次能源的有__________，
属于二次能源的有______。
风能
太阳能
一次
二次
煤、石油
酒精(共17张PPT)
第二十二章
能源与可持续发展
第2节
核能
课前准备
教学分析
1.了解核能、核裂变和核聚变。
2.了解核能的优点，知道它可能带来的问题。
学习目标
课前准备
学习重难点：
核聚变、核裂变及其应用。
课前准备
教学分析
学习方法
1.本节课教学以讲授为主。
讲授过程中要贯彻通俗性原则，不宜过深，
尽可能采取恰当的比喻来帮助学生理解这些知识。
2.合作学习，讨论交流，归纳总结，学以致用。
学具准备
搜集核能的相关知识、火柴。
日本广岛、长崎原子弹爆炸后废墟
导入新课
讲授新课
（核能）
原子
物质的组成
分子
质子（正电荷）
中子（不带电）
电子（负电荷）
原子核
（质子和中子的质量比电子大得多，处于原子中心）
讲授新课
（核能）
核能（原子能）
质子、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，
要使它们分裂或结合在一起是极其困难的。
但是，一旦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。
讲授新课
（裂变）
原子核的裂变
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。
1kg铀235中的铀核
如果全部发生裂变，释放出的能量
相当于2000t标准煤完全燃烧放出的能量。
用火柴模拟链式反应
讲授新课
（裂变）
链式
反应
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。
链式反应示意图
讲授新课
（裂变）
核电站的核心设备是核反应堆。
利用反应堆产生的内能，
通过蒸汽轮机做功，
带动发电机发电。
核电站的核反应堆发生的链式反应，
是可以控制的。
讲授新课
（裂变）
不加控制的链式反应
--原子弹爆炸。
讲授新课
（聚变）
聚变(热核反应)
如果将质量很小的原子核，
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。
讲授新课
（聚变）
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。
讲授新课
（聚变）
太阳内部的温度高达1000万摄氏度以上，
在那里就进行着大规模的聚变反应。
太阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的核能转化而来的。
可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量。
水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氚核。
科学家预言，通过可控制聚变来利用核能，
有望彻底解决人类能源问题。
课堂小结
(1)链式反应
(2)原子弹、核电站
1.核能
2.裂变
____________________________或____________________________，就有可能释放出惊人的量，这就是核能。
3.聚变
质量较大的原子核发生分裂
质量较小的原子核互相结合
课题练习
关于核能的获得，下列说法中正确的是( )。
A．核反应堆是原子核裂变时，在极短时间内释放出大量核能的装置
B．当原子核内部发生变化时会释放出巨大的能量，
核裂变和核聚变是获得核能的两种方式
C．核电站是使核能转化为内能再通过汽轮发电机转化为电能的装置
D．目前，在核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变
C
课题练习
核电站是利用______发电的电站，
目前已知的核电站都是利用______反应产生的能量来发电的，
核电站的主要组成部分是反应堆、
__________、、________、发电机等。
核能
链式
汽轮机
热交换器(共15张PPT)
第二十二章
能源与可持续发展
第3节
太阳能
课前准备
教学分析
1.初步认识太阳的结构。
2.了解太阳能是人类能源宝库，了解一些和太阳能有关的知识。
3.大致了解太阳能的利用方式。
学习目标
课前准备
教学分析
学习重点
太阳能的利用。
学习难点
自制太阳能集热器。
课前准备
教学分析
学习方法
1.可通过展示图片或动画进行介绍。
2.组织学生讨论，教师最后总结。
3.组织学生做好自制太阳能集热器的设计或制作。
学具准备
太阳能利用的资料、自制太阳能集热器。
导入新课
子
节约能源保护环境成为人们的共识，
近年来许多国家争相研究
以太阳能为动力的汽车。
世界上最快的太阳能汽车，
时速可达到160km/h，
你知道它的关键部件是什么吗？
讲授新课
（太阳--巨大的“核能火炉”）
太阳的直径是地球的110倍，
体积是地球的130万倍，
质量是地球的33万倍，
核心的温度高达1500万摄氏度。
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，以光和热的形式向四周辐射。
讲授新课
（太阳是人类能源的宝库）
煤、石油、天然气
等一次能源，
是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。
讲授新课
（太阳是人类能源的宝库）
在它们死后，躯体埋在地下和海底，腐烂了。
讲授新课
（太阳是人类能源的宝库）
经过几百万年的沉淀、
化学变化、地层的运动，
在高压下渐渐变成了石油和煤。
自然界中的一切能源归根结底
都来自于太阳能。
讲授新课
（太阳是人类能源的宝库）
今天我们开采化石燃料，实际上是在开采
上亿年前
地球接收的
太阳能。
讲授新课
（太阳能的利用）
平板式集热器：
太阳能转化为内能。
太阳能电动车：
太阳能转化为电能。
讲授新课
（太阳能的利用）
太阳能电池
的优缺点
优点：
1.使用寿命长；
2.保养费用低；
3.不需要燃料。
缺点：
1.效率低；
2.制造费用大。
课堂小结
1.知道了太阳能的来源：
__________________________________。
2.认识到太阳能是人类能源的宝库：
化石能源是________利用太阳能。
3.太阳能的利用方式：
(1)直接利用；
(2)间接利用：_____________________。
氢原子核发生核聚变释放的能量
间接地
把太阳能转化为电能
课题练习
我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”，它是天然气和水在低温高压下形成的固态物质，因外形晶莹剔透，酷似冰块却能燃烧而得名，是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源。下列说法正确的是( )。
A．可燃冰用后在自然界中
能及时得到补充
B．可燃冰的能量来自
亿年前的太阳能
C．可燃冰是核聚变反应
生成的
D．可燃冰燃烧时核能
转化为内能
B
课题练习
下图是直接利用太阳能的三种主要方式，在现代生活中得到广泛利用，太阳能热水器属于__________。
光热转换(共18张PPT)
第二十二章
能源与可持续发展
第4节
能源与可持续发展
课前准备
教学分析
1.初步了解能量转移和转化具有方向性。
2.认识伴随大量能源消耗所产生的环境问题。
3.了解什么是不可再生能源、可再生能源及其特点，
了解未来理想能源的特征。
学习目标
课前准备
教学分析
学习重难点：
能量转移和转化具有方向性。
课前准备
教学分析
学习方法
1.课前上网查询资料，与同学交流、讨论，
明确能量转移和转化的方向性。
2.通过调查了解大量能源消耗所产生的环境问题。
3.认识到节能减排的重要、
能源的利用要考虑可持续发展。
学具准备
能源消耗对环境的影响资料。
导入新课
子
最近几年日本对我国钓鱼岛蠢蠢欲动，
南海诸国预想瓜分我国南海，
都因为在该海域的海底蕴藏着
丰富的石油和天然气资源。
为什么为了抢夺能源会这样？
如何改变这种局面?
讲授新课
（能量转移和能量转化的方向性）
在热传递过程中，热量只能自发地
从高温物体→低温物体。
如果要使热量从低温物体→高温物体，就需要消耗其他形式的能量。
消耗电能
不能相反
讲授新课
（能量转移和能量转化的方向性）
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，
这些消耗的能量不能再自动地用来驱动汽车。
讲授新课
（能量转移和能量转化的方向性）
能量的转化和转移是有方向性的，
在此过程中有些能量可以利用，有些则不能，
我们所利用的能源是有限的，所以要节约能源。
讲授新课
（能源消耗对环境的影响）
化石能源产生了大量的内能，
其中相当一部分没有被利用，
从而造成了热污染。
汽车尾气是造成
城市热岛效应的原因之一
不仅如此，
由于现代生活中化石能源的广泛使用，燃料的燃烧产生了大量的二氧化碳，
也大大加剧了地球的温室效应。
讲授新课
（能源消耗对环境的影响）
燃料燃烧还生成二氧化硫、氮氧化物、粉尘和一氧化碳等有害物质。产生的酸性气体最终会形成酸雨，可致水、土壤酸化，
对植物、建筑物、金属构件造成危害。
土壤酸化板结
白玉柱被腐蚀
金属被侵蚀
讲授新课
（能源消耗对环境的影响）
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。
这些烟尘废气排到大气，污染了大气。
讲授新课
（能源消耗对环境的影响）
√
√
√
×
×
√
√
√
√
×
×
×
×
√
×
×
√
×
×
√
“√”表示大量耗用该类能源
对环境会有明显破坏。
“×”表示对环境
不会造成明显破坏。
讲授新课
（能源消耗对环境的影响）
为了人类生活的更好，
既要有效地利用能源，
又要很好地控制和消除污染。
总之，人类不应当无限制的向大自然索取，
我们必须在提升物质文明的同时，
保持与自然、环境的和谐与平衡。
讲授新课
（能源与可持续发展）
不可再生能源：
如化石能源、核能等能源，会越用越少，
不能再短期内从自然界得到补充。
可再生能源：
太阳能、风能、水能等可以在自然界里源源不断地得到。
可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向。
核能标志
太阳能
讲授新课
（能源与可持续发展）
除此之外，未来的理想能源还必须满足一下几个条件：
1.必须足够丰富，可以保证长期使用；
2.必须足够便宜，可以保证多数人用的起；
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，可以保证不会严重影响环境。
课堂小结
1.能量的转移和转化具有方向性。
2.伴随大量能源消耗所带来的环境污染、极端天气问题。
3.能源的分类：
(1).不可再生能源：________________。
(2).可再生能源：_____________________。
化石能源、核能
风能、水能、太阳能
课题练习
目前，上海已新建成四大块绿地，大面积绿地对缓解城市“热岛效应”、改善城市环境有明显效果，其原因是多方面的。
以下分析中不可能的原因是( )。
A．减少了城市工业温室气体和汽车尾气的排放
B．植物的蒸腾作用使绿地周边地区的平均气温降低
C．促进了空气流通
D．改善了空气质量
C
课题练习
辽阔的南沙群岛是我国的领土，
在该海域的海底蕴藏着丰富的石油和天然气资源，
它们是__________能源；
其中________是一种对大气环境破坏相对较小的能源。
不可再生
天然气
