苏科版九年级下册物理第18章第5节能源与可持续发展教案 (2)

《能源与可持续发展》教学设计
一、教学目标：
（一）知识与技能
1、知道能量转化的效率。
2、通过能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性。
3、通过讨论，理解提高效率的方法
4、了解能源与人类生存和社会发展的关系，使学生认识能源的合理利用与环境保护对可持续发展的重要意义。
（二）过程与方法
1、通过指导学生分析事例，培养学生分析问题和理论联系实际的能力。
2、通过指导学生阅读教材，培养学生的自学能力。
（三）情感、态度与价值观
1、了解大量的能源消耗带来的全球性环境问题。
2、提高学生的节能、环保意识。
（四）教学重点、难点
能量转化的效率及方向性。可持续发展的重要性。
二、教学方法：实验法、讨论法。
三、教学过程：
（一）引入新课：播放视频：气候变暖。
教师：通过这段视频我们可以看出，全球气候正在变暖，因为全球气候变暖而产生了一系列的环境问题。全球气候为什么会变暖？
学生思考后回答。
教师：主要原因就是我们人类大量使用了化石燃料造成的，人类文明的进程再次要求我们合理使用能源，那么我们应该如何合理使用能源，实现人类的可持续发展，能源与可持续发展又有怎样的关系，这节课我们一起来学习（板书课题）。（从生活实际引入新课较为自然，学生也感到比较亲切）
（二）新课教学
1、能量的转化与效率
在学习《机械效率》时，我们知道有用功与总功的比值叫效率。在各种能量的相互转化中都存在着转化效率，我们通常称之为能源利用率。
能源利用率：有效利用的能量占消耗的能源所含能量的比值。（板书）　　
以下我们以汽车为例讨论一下能量转化的效率。
展示汽车流向图（幻灯片），让学生观察轿车的能量流向。
教师：能量是如何转化的？
学生思考
学生：燃料燃烧将化学能转化为内能，通过汽油机将内能转化为动能、内能和声能。
教师：在汽车的能量转化中，有用功是什么能量？
学生：汽车所获得的动能。
学生根据课本插图18-26计算：轿车行驶时，动能占燃料化学能的比例是多少？
学生汇报计算结果：15%
教师：从计算可以看出，汽车的能源利用效率很低。那么我们该如何提高能的利用效率呢？
2、如何提高汽车的能源利用效率（板书）
学生讨论、交流（培养学生分析问题、解决问题的能力和交流协作能力）
师生共同归纳：主要途径有两方面，一是尽可能是燃料充分燃烧，二是尽量减少汽油机工作过程中的各种能量的损失。从蒸汽机到内燃机，能源利用效率从6%提高到30%以上。可见能源转化装置效率的提高离不开科学技术的进步。
学生活动：讨论学校食堂锅炉的能源利用效率。（激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题的能力）
总结：研究各种转化装置的实际能量利用率，具有重要的经济和社会意义
3、能源的开发与可持续发展
指导学生阅读课本使学生了解社会的发展对能源的需求，以及能源的消耗所带来的一系列问题。
（1）世界能源利用的现状：
学生阅读教材
播放多媒体课件：世界能源现状与分析
教师：能源的开发和利用所带来的问题是什么？
学生讨论后举例：
①?电荒、油荒、煤荒等等
②?环境污染：温室效应、酸雨、臭氧层被破坏、水污染、大气污染等（培养学生对于地球环境的认识，提高学生环保意识）
教师小结：全世界能源消耗正逐年大幅度增长，按现有的能源消耗速度，世界上的煤、石油、天然气等不可再生能源在不长的时间内将被消耗殆尽。并且大量化石能源的燃烧造成了大气污染、酸雨和“温室效应”的加剧。我们只有一个地球，如果对环境问题再不加以重视，将产生无法挽救的恶果。（使学生认识到不合理开发和利用对人类生存环境造成的危害，增强学生对环境问题认识的紧迫感、责任感）
（2）我国能源分布情况，能源利用的现状
播放多媒体课件：我国能源利用及现状分析
引导学生观看后小结：
我国能源特点：总量丰富、人均占有量贫乏；分布不均，耗能量大；污染严重、效率低下。
各种能源的开发和利用情况：石油可开采的只有135亿吨，已探明60亿吨，已开采36亿吨，资源余地不大。天然气可开采9万亿方，已探明2亿方，但分布在边远地区，开发不大，只开采5000亿方。煤可开采1153亿吨，开采情况不乐观。水电资源开发不足（总量居世界第一）。核电发展缓慢，太阳能、风能、海洋能、地热能和生物质能、氢能等新能源开发利用规模小。（使学生认识我国的能源现状,对我国能源的浪费和来源有焦虑感。）
播放电影片段
教师:
如果我们人类再不觉醒，地震、海啸、雷电、火山等自然灾害就会真的出现在不久的将来。我们如何解决好能源利用和环境问题呢?
(3)能源与可持续发展(板书)
学生分组讨论，各小组交流发言
　
师生共同总结：
①?节约利用能源，要求学生从我做起做到节水、节电。　
②依靠科技进步，注重对各种节能新技术的开发和利用。开发节能新产品，淘汰能耗高的旧产品，提高能源的利用和转化效率。
如用LED灯替代白炽灯。同学们可以算一算：如果把40瓦的白炽灯都换成5瓦的高效节能灯（亮度相当），那么消耗的电能将是原来的百分之几呢？从这里可以看到淘汰老、旧设备，开发节能新产品，在节能上的潜力是很大的．目前我国能源的需求量很大，而能源的供应往往跟不上生产发展的需要，所以每个人都要提高节能意识，从自己做起，从家庭、学校做起。节约能源消耗，也是为祖国建设做贡献。（?引导学生参与对实际问题分析，以培养学生的社会意识和社会责任感）
③改变能源结构，开发利用新能源。
如开发太阳能、氢能、海洋能、地热能等
④加强对环境的保护，开发和推广清洁能源，减少环境污染，让天更蓝、水更清、地更绿。
人类现在还不能利用核聚变的能量，随着科学技术的进步，一旦可控核聚变能够很方便地实现，可以说将永远地解决人类的能源需求了。因为核聚变使用的原料氘，储量非常丰富，1升海水中就含有0.03克氘，经计算：1升海水中的氘聚变释放的核能相当于300升汽油燃烧时放出的能量．地球上的水总共含有约40多万亿吨氘，假如这些氘的1%作为核聚变的燃料，按现在的能源消耗计算，就足以满足全世界几亿年对能源的需求，所以只此一项就足够人类使用了．何况现在人类对太阳能的利用规模还很小，如果找到了光电转换效率高的材料和技术，人们可以大规模地直接利用太阳能来发电，这也是一个诱人的前景。
（使学生认识到能源开发和的合理利用与环境保护对可持续发展的重要意义，培养科学的发展观）
（三）课堂练习
（１）阅读教材生活、物理、社会。了解各种新能源的开发情况
（２）讨论与交流?：开发新能源与节约能源哪个更重要。
学生交流发言引导学生参与对实际问题分析，以培养学生的社会意识和社会责任感。
（四）小结
结束语：今天我们了解能源革命和能源与可持续发展，希望大家能够在生活中做到节约能源，并且能够为新型能源的开发和利用做贡献。
（五）布置作业：
调查你生活环境内环境污染严重的问题，写一篇“保护环境刻不容缓”的小论文。
三、教学反思
本节课结合我校学生的特点和实际对教材的内容进行了深入的挖掘和思考，备教材，备学生，备教法，始终把学生放在教学的主体地位，让学生参与，让学生讨论，积极营造了一个“互动良好”的教学环境，广开言路，让学生的思维与教师的引导共振。
通过本节课的学习，使学生能够举例说明现在社会使用的能源的种类，能够大致说明能源危机的内容，能够对环境污染有明确的定义和深刻的理解，了解可持续发展的含义和意义，能由自己做起，节约资源，保护环境。引导学生关注科学发展前沿，培养可持续发展的意识，树立科学的世界观，建立将科学服务于人类的使命感与责任感。