2020-2021学年九年级物理人教版全一册 第二十二章 第4节 能源与可持续发展 课件 （50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
人教版物理九年级全一册
1．了解人类利用能源的发展足迹，知道能量的转移和转化都是有方向性的。
2．了解我国和世界能源消耗的增长状况，认识能源消耗对环境的影响。　
3．知道能源与人类生存和社会发展的关系，使学生认识能源可持续发展的重要意义
4．认识未来能源的特征。
学习目标
1
知识点
能量转移和能量转化的方向性
想想议议
既然能量是守恒的，
那地球上的能量就不
会减少了，为什么还
需要节约能源？
合作探究
1. 我们从石油中提炼出汽油，内燃机把能源中储备
的化学能转化为汽车的机械能、内能。
化学能
内能
内能
机械能
这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源。
2. 火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能，供
生产和生活用。
化学能
内能
内能
电能
用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的
能后，这些能量无法再变回能源。
在热传递的过程中，热量只能自发地从高温物体转移
到低温物体，不能相反。如果要使热量从低温物体转
移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量。
例如电冰箱就需要消耗电能。
汽车制动时，由于摩擦，动能转化成轮胎、地面和空
气的内能，这些消耗的能量不能再自动地被用来驱动
汽车。
能量的转化和转移具有方向性，有些能量可以利用，
有些则不能。
我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。
【例1】(嘉兴)各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下图中几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是(　　)
A．①②③④　　　
B．②③④①
C．②①③④
D．①③④②
C
空调工作所需的电能由电厂提供，电厂所需的燃煤是
由上亿年前的植物经过漫长的地质年代转变而来，植
物生长过程中进行光合作用，将太阳能转化为化学能。
【解析】
可按照事件发生的先后顺序来分析能的转化方向。
新知小结
【中考·湖州】能量的转化是自然界普遍的现象，下列关于能量转化的分析不正确的是(　　)
1
B
巩固新知
【中考 ·泰州】汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和________(填“增大”“不变”或“减小”)。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有________性。
2
不变
方向
2
知识点
能源消耗对环境的影响
化石能源通过燃烧转化为内能，相当一部分内能没
有被有效利用。
合作探究
汽车尾气造成空气污染
和城市热岛效应。
燃料燃烧产生的大量二
氧化碳，加剧了地球的
温室效应。
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。
酸雨侵蚀后的汉白玉石柱
酸性气体形成酸雨造成危害
在耗用各种能源时，对环境是否会造成破坏呢？
在下表中，用“√”表示大量耗用该类能源对环境会
有明显破坏，用“×”表示对环境不会造成明显破坏。
【例2】下列情况不会造成“温室效应”的是(　　)
A．煤的燃烧　　　　B．天然气燃烧
C．植物的光合作用 D．汽油燃烧
【解析】
煤、天然气和汽油燃烧生成大量的二氧化碳，能造成
“温室效应”，植物的光合作用是吸收二氧化碳和水，
生成氧气和有机物，不会造成“温室效应”。
C
温室效应不同于热岛效应：温室效应是由于大
气中二氧化碳等气体含量增加，使全球气温升高的
现象。热岛效应是指一个地区(主要指城市)的气温高
于周围地区的现象。
新知小结
为控制大气污染，下列措施目前不可行的是(　　)
A．尽量用天然气代替煤作为城市居民生活用的燃料
B．开发和使用新能源
C．改进消烟和除尘装置，提高炉灶性能
D．禁止使用石油资源
1
D
巩固新知
【中考 ·淮安】能源开发和利用技术的进步是人类社会文明发展的重要标志，在煤、石油、风能和太阳能这几种能源中，属于不可再生能源的有________，属于清洁能源的有______________。
2
煤和石油
风能和太阳能
3
知识点
能源与可持续发展
1. 提高能源的利用率，减少在能源使用中对环境的
破坏。
自2012年6月1日起，北京的机动车燃油进行了最新一轮的升级，升级后的燃油更加环保，可以改善大气质量。
合作探究
2．发展新的理想能源
不可再生能源：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
类能源称为不可再生能源。
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 ，我们把它们称为可
再生能源。
能源家族中，有木柴、煤炭、石油、天然气、水能、
风能、太阳能、核能等，哪 些属于不可再生能源？
哪些属于可再生能源？
你认为风能、太阳能、核能以及你所想到的可能的
能源，哪些有可能成为未来的理想能源，为什么？
未来的理想能源必须满足的条件：
第一，必须足够丰富，可以长期使用；
第二，必须足够便宜，多数人用得起；
第三，相关技术必须成熟，可以大规模使用；
第四，必须足够安全、清洁，不会严重影响环境。
【例3】(北京)下列能源中，属于可再生能源的是(　　)
A．石油　　　B．风能　　　
C．煤炭　　　D．天然气
石油、煤炭、天然气，短期内无法从自然界得到补充，
属于不可再生能源；风能可以源源不断地从自然界得
到补充，属于可再生能源。
【解析】
B
归类思想。分辨每种能源的类型，应以能源的
特征为依据，分类标准为参照系，紧扣定义，对号
入座。
新知小结
【中考·武汉】同学们都是未来理想能源的探索者和使用者。关于未来理想能源，下列说法不合理的是(　　)
A．必须全部转化为电能，可以保证大规模使用
B．必须足够丰富，可以保证长期使用
C．必须足够便宜，可以保证多数人用得起
D．必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影
响环境
1
A
巩固新知
【中考·东营】波浪蕴含着巨大的能量，如果将波浪具有的能量充分利用，将会节省大量的煤炭、石油资源。波浪具有能量，它属于____________(填“可再生”或“不可再生”)能源。波浪发电装置如图所示，它将波浪具有的________能转化成电能。
2
可再生
可再生
1
知识小结
能源与可持续发展
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
两类能源
理想能源
归纳新知
1. 虽然能量在转化和转移过程中总量保持不变，但能
量的转移和转化是有方向性的，并非什么能量都可
以利用，因此，我们应节约能源。
2. 理想能源的条件：储量丰富、价格便宜、技术成熟、
清洁安全。
下列关于能量转移和转化的说法中，正确的是(　　)
A．热量只能自发地从高温物体转移到低温物体
B．内能只能从内能大的物体转移到内能小的物体
C．在任何时候，能量的释放都是有益的
D．能量总是守恒的，因此没必要节约能源
2
易错小结
A
易错点：能源的利用是有条件的
解：实际上，能量的转化、能量的转移都是有方向的、不可逆的，人们是在能量的转化或转移的过程中利用能量。能量的利用是有条件的，有些可以，有些则不能，因此能利用的能源是有限的，应该节约能源。
能源的使用，不过是一种形式的能转化为另一种形式的能而已，自然界的能量是守恒的，它既不能创生，也不会消灭。既然如此，那为什么还要节约能源呢？
1
课堂练习
能源家族中，有木柴、煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、核能等，哪些属于不可再生能源？哪些属于可再生能源？
2
解：不可再生能源：煤炭、石油、天然气、核能；
可再生能源：木柴、水能、风能、太阳能。
小玲有个困惑的问题：电能是可再生能源还是不可再生能源？她查了好几本书也没查到？请你告诉她怎么看待这个问题。
3
解：能源的可再生与不可再生是针对一次能源而说的，即是指从自然界取得未经改变或转变而直接利用的能源；而电能属于二次能源，因此电能不存在可再生与不可再生之说。
我们经常听说“节能减排”，什么是“减排”？为什么要“减排”？ “减排”为什么是和“节能”连在一起的？
4
解：减排是指减少废弃物和环境有害物的排放。随着经济、社会的快速发展，向环境排放的废弃物和有害物质严重影响我们的生活环境。因此我们在保持经济、社会发展的同时，要减排保证我们的生活环境良好。节能减排之所以联系在一起，是因为二者具有相辅相成互为因果的关系，从狭义上讲，节能是指节约能源，提高能源的利用率，排放的有害物质也相应减少；减排的手段从根本上说是提高对能源的利用率，二者是息息相关的。
我国幅员辽阔，各地的自然条件有很大差异，这是发展各有特点的可再生能源的有利条件。请你列举三种不同的可再生能源例子，说明我国在哪个地方有利于发展(或已经发展了)哪种可再生能源。
5
解：长江三峡的水力发电站；新疆达坂城风力发电站；羊八井地热发电站等(答案符合题意即可)。
电冰箱工作时，消耗了________能才能把冰箱内部热量转移出来，使冰箱内部变冷。这一现象说明能量的转化与转移是有________的。
“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”，说明在陆游那个时代，人们就觉察到城市暖于郊区。“城市热岛效应”的主要原因：一是工厂、交通工具排放大量的________；二是建筑群与路中的沙石、水泥的____________ 小，在相同日照条件下温度上升更明显；三是城市水面小，水的________吸热少；四是楼群多，难以形成对流。
6
电
方向性
7
废气
比热容
蒸发
【中考 ·云南】可以直接从自然界获得的能源叫一次能源，必须通过消耗一次能源才能获得的能源叫二次能源，石油、风能、天然气、煤、电能等能源中，属于可再生能源的是________，属于二次能源的是________。
8
风能
电能
1．【中考·嘉兴】各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向性的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是(　　)
A．①②③④ B．②③④①
C．②①③④ D．①③④②
C
课后练习
2．【2019·宜昌】汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为_______能，这些能量不能自动地用来驱动汽车；而有些新能源汽车有“动能回收装置”，即在刹车时带动发电机工作，将汽车的动能转化为________能并为电池充电，之后电池又可以再次驱动汽车。
内
电
3．【2019·泰州】以下属于非清洁能源的是(　　)
A．太阳能 B．煤炭 C．风能 D．水能
B
4．【2019·河南】为了保护地球，人们一直在从自然界中寻求清洁的“绿色”能源，请举出一种你熟悉的“绿色”能源：________，并写出其在生产、生活中的一项应用：______________。
太阳能
太阳能热水器
5．同学们都是未来理想能源的探索者和使用者。关于未来理想能源，下列说法不合理的是(　　)
A．必须全部转化为电能，可以保证大规模使用
B．必须足够丰富，可以保证长期使用
C．必须足够便宜，可以保证多数人用得起
D．必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境
A
6．【2018·长沙】太阳能是未来的理想能源，它是清洁的________(填“可”或“不可”)再生能源；行驶中的太阳能汽车，其太阳能电池将太阳能直接转化为电能，进而再转化为汽车的________能。
可
机械
7．下列关于能量转移和转化的说法中，正确的是(　　)
A．热量只能自发地从高温物体转移到低温物体
B．内能只能从内能大的物体转移到内能小的物体
C．在任何时候，能量的释放都是有益的
D．能量总是守恒的，因此没必要节约能源
【答案】A
【点拨】热传递的条件是物体间(或同一物体不同部分间)存在温度差，而不是内能差、质量差。人们是在能量的转移或转化过程中利用能量的，但有的能量释放是有害的，如火山喷发、地震、海啸等。虽然能量在转移或转化过程中能的总量保持不变，但能量的转移或转化是有方向性的，并非所有能量都可以利用，因此，我们应节约能源。
8．【2019·无锡】下列属于可再生能源的是(　　)
A．石油 B．煤炭
C．核燃料 D．太阳能
D
9．【2019·盐城】下列利用不可再生能源发电的是(　　)
A．水力发电 B．风力发电
C．光伏发电 D．核能发电
D
10．【2019·桂林】为了减少能源的利用对环境的污染和破坏，下列做法不正确的是(　　)
A．大力发展风力发电
B．大力发展火力发电
C．减少化石燃料的使用
D．开发使用电能驱动的电动汽车
B
11．【2019·齐齐哈尔】“北国好风光，尽在黑龙江”，建设人与自然和谐共存的美丽家园，打响蓝天保卫战，能源问题已成焦点，全球能源将发生巨大变革。下列关于能源问题说法正确的是(　　)
A．天然气燃烧产生的二氧化碳，不会加剧地球温室效应
B．煤是不可再生的化石能源，它在能源领域重要性有所降低
C．地下石油资源取之不尽用之不竭，可无限开采
D．核电站可完全替代火电站，因为核能是可再生能源
B
再见