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1、第二十二章能源与可持续发展第1节能源导入一:问题导入播放人类利用能源的一些场景,比如水力发电、煤炭、石油、天然气等图片.问题1:人类利用的很多能源都是来自于太阳,那么这些能量都是由太阳提供的吗?回答1:学生观察图片和视频,了解人类能源的使用,知道生活生产离不开能源.人类使用的能量是通过不同的能源提供的,能量并非都来自太阳.问题2:人类使用的能量是无穷无尽的吗?回答2:不是.过渡语各种能源的使用,促进了人类文明的发展.你能说出这些能源的来源吗?从这节课开始,我们就来学习有关能源的知识.导入二:情景导入资料介绍:截至2014年12月31日24时,三峡水电站全年发电988亿千瓦时,超过巴西和巴拉圭共
2、同拥有的伊泰普水电站,创单座水电站年发电量新的世界最高纪录,并首度成为世界上年发电量最高的水电站.湖北武汉市一年用电量为350亿千瓦时左右,988亿千瓦时的发电量相当于武汉市两年半的用电量.相当于减少4900多万吨原煤消耗,减少近一亿吨二氧化碳排放.如果每千瓦时电能对GDP的贡献按10元计算,三峡电站全年发出的清洁电能,相当于为国家带动创造了近一万亿元财富.过渡语电能是人类生活、生产中广泛使用的能源的一种.人类的生活、生产活动无法离开能量的使用.你知道三峡水电站是如何发电的吗?除了电能你还知道哪些能源?在这一节课里,我们将一起来学习能源的利用以及能源分类的知识.一、人类利用能源的历程思路一1.
3、人类利用能源的历程展示一:介绍火的利用自从人类掌握了人工取火的方法之后,人类就开始了开发利用能源的进程.学生展示课前的调查资料,介绍人类利用能源的起始阶段,以及柴薪时代向煤炭时代的转折.展示二:化石能源的利用人类利用能源史上两次划时代革命转折,即煤炭代替柴薪成为主要能源.石油取代煤炭居于主导地位,创造了世界经济发展的奇迹.提出问题:内燃机中的能量转化,对生产和生活带来什么影响?教师:展示以蒸汽机、热机为代表的以化石能源为动力的各种机械,引发了世界性的工业革命.展示三:电能的利用教师:展示电磁感应现象的发现以及发电机的发明使煤、石油等化石能源被转换成更加便于输送和利用的电能.2.能源的分类学生分
4、组讨论:请你对下列能源进行分类,并说出分类标准.煤、天然气、汽油、太阳能、核能、地热能、电能.学生讨论进行分组:1.按能源能否直接从自然界获得,可分为:一次能源:煤、天然气、太阳能、核能、地热能.二次能源:汽油、电能.2.按能源能否循环使用和不断补充,可分为:可再生能源:太阳能、地热能.不可再生能源:煤、天然气、核能.3.按能源的利用状况,可分为:常规能源:煤、天然气.新能源:太阳能、核能、地热能.4.按能源利用对环境的污染情况,可分为:清洁能源:太阳能、核能、地热能、电能、天然气.非清洁能源:煤、汽油.小结:一次能源和二次能源是根据能否直接从自然界获得划分的,二次能源一般是通过一次能源转化得
5、来的.我们接触较多的二次能源是电能,电能便于传输和转化,在实际中应用广泛.你能说出电能在产生和使用过程中的能量转化吗?回答:发电机把机械能转化为电能;电视机把电能转化为光能和内能;电冰箱工作时压缩机把电能转化为机械能,压缩空气做功把机械能转化为内能;节能灯把电能主要转化为光能;电熨斗把电能转化为内能.知识拓展能源是提供能量的物质资源,能源的利用过程,实质上是能量的转化和转移过程,但是不能说能源就是能量,能源只有在使用时才能提供能量.思路二1.能源的概念概念:能够提供热、光、机械能和电能等各种形式的能量来源就叫能源.讲解:金属的冶炼、机器的运转、汽车和火车等交通工具的行驶需要能量,生活中烧饭、取
6、暖、照明等也需要能量.生产和生活中利用的这些能量,是通过不同的能源提供的.各种能源的广泛利用,极大地促进了人类文明的发展.2.能源的种类问题:我们的生活中都用到了哪些能源?回答:家庭生活中常用柴薪、煤炭、煤气、电能等.汽车等交通工具使用的是汽油和柴油;飞机飞行消耗航空煤油等.3.人类利用能源的历程展示图片:钻木取火.讲解:钻木取火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.展示图片:砍伐森林.讲解:柴薪主要通过砍伐森林获得,现在,大面积砍伐森林会严重破坏地球的生态平衡.同时,由于燃烧柴薪获取能量的效率较低,人类需要开发其他的能源.展示图片:行驶中的蒸汽机火车.
7、讲解:蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能.实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代,人类的主要能源也从柴薪转化为热值更高的煤.展示图片:煤炭.讲解:煤炭、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.4.能源的类型展示图片:煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能.讲解:像化石能源这样能直接从自然界获取的能源称为一次能源.风能、水能、太阳能、地热能以及核能等均属于一次能源.展示图片:电能.讲解:消耗一次能源才能得到的能源称为二次能源.像电能是消耗煤炭等一次能源得到的,是二次能源.电能的利用讲解:电能可以做什么?总结:供照明;供电炉类用电器产生热;
8、驱动电动交通工具;供电子设备工作;供电风扇类用电器工作.知识拓展一次能源可以分为可再生能源和不可再生能源两大类.可再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、潮汐能等等,它们在自然界可以循环再生.不可再生能源是在自然界中经过亿万年形成的,短期内无法恢复且随着大规模开发利用,储量越来越少,总有枯竭的一天.包括:煤、石油、天然气、油页岩、核能等,它们不能再生,用掉一点少一点.过渡语能源在现实生活和生产中有哪些应用?如何进行分类?二、21世纪的能源趋势阅读课本中“21世纪的能源趋势”,了解当今世界范围能源所面临的严峻问题,了解近年来世界能源消耗情况.展示资料,以百分比方式描述的我国和世界能源扇形图.分
9、析世界与我国目前能耗结构比是否合理.学生分析能源消耗扇形图可以得出,能源消耗中化石能源消耗占比最大,可再生的清洁能源利用率太低.能耗结构比不合理.我国人均能源拥有量处于世界较低的标准.思考下列问题:问题1:能耗结构比的不合理,会带来什么样的问题?回答1:无论是中国还是世界,化石能源消耗都占比过重.化石能源是不可再生能源,储量有限.要积极开发清洁的新能源,降低化石能源消耗比,实现能源的可持续发展.问题2:从我国能源人均拥有量偏低中你能感悟到什么?回答2:我国能源人均拥有量偏低,这就要求我们在实际使用能源时要节约能源,要更加迫切地去开发新能源和使用可再生能源.比如开发我国现在使用较少的水电、核能、
10、太阳能等新能源.知识拓展新能源主要有太阳能、风能、地热能、生物质能等.其中生物质能经过几十年的探索后,国内外专家表示这种能源方式不能大力发展,它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源,更会导致社会不健康发展.地热能如果大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏,将引起生态环境恶化.风能和太阳能对于地球来讲取之不尽、用之不竭,健康无污染,必将成为今后替代能源的主力军.1.了解人类使用能源的历程:柴薪煤炭石油.2.人类从使用柴薪能源开始使用能源;蒸汽机的出现使煤、石油的使用越来越普遍,它引发了一次工业革命.汽轮机及大型发电机的出现,使电能的应用越来越广泛.3.能源的类型:一次能源是直接能从自然界获得
11、的,比如煤、石油、天然气等;二次能源是通过一次能源转化得来的,比如电能等.4.了解21世纪的能源趋势.1.判断下列哪种说法正确()A.能源都来自太阳能B.电能是一种二次能源C.风能是一种二次能源D.天然气不是化石能源解析:像地热能和核能不是来自太阳能,A错误.一次能源和二次能源是按能源是否由自然界直接提供来分的,像电能是由其他形式能转化而来的,属于二次能源,B正确.像煤、石油、风能等是由自然界直接提供的,不需要转化,属于一次能源,C错误.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,属于一次能源中的化石能源,D错误.故选B.2.小明学习了本节知识后,做了如下总结,其中不正确的是
12、()A.地热能是不可再生的能源B.煤、石油、天然气都属于常规能源C.汽油、酒精属于二次能源D.木材、草类、肉类等有生命的物质提供的能量称为生物质能解析:地热能可以从自然界获得,能不断得到补充,属于可再生能源,A错误;煤、石油、天然气是已经大规模使用的能源,属于常规能源,B正确;汽油是利用石油提炼而成的,酒精是利用粮食、水果等发酵而成的,都属于二次能源,C正确;有生命的物质提供的能量称为生物质能,D正确.故选A.3.下面关于能量转化的说法,正确的是()A.用砂轮磨刀时,将内能转化为动能B.陨石进入大气层成为流星时,是内能转化为机械能C.壶中的水沸腾,壶盖不断跳动,是水的势能转化为壶盖的动能D.用
13、打气筒给轮胎打气时,打气筒发热,是机械能转化为内能解析:能量的使用过程就是能量的转化或转移过程.砂轮磨刀,砂轮和刀的温度升高,把机械能转化为内能,A错误;陨石进入大气层成为流星时,与空气摩擦生热,使陨石温度升高,机械能转化为内能,B错误;壶中的水沸腾,壶盖跳动,把内能转化为机械能,C错误;用气筒打气时,气筒发热,把机械能转化为内能,D正确.故选D.4.人类发明和制造的各种机械和机器,都可以看作是用来控制能量的转化形式、发生地点或时间的能量转换器.按照这种观点,汽油机是把能转化为能的能量转化器;干电池供电时是把能转化为能的能量转化器;钻木取火是把能转化为能.解析:汽油机把燃料燃烧产生的内能转化为机械能,给机械提供动力;干电池供电时,内部的化学物质把化学能转化为电能;钻木取火消耗机械能,转化为木头的内能.【答案】内机械化学电机械内1.能源的概念.2.人类利用能源的历程.3.能源的类型,主要包括一次能源和二次能源.4.21世纪能源发展的趋势.一、教材作业【必做题】教材第169页动手动脑学物理的1,2题.【选做题】教材第169页动手动脑学物理的3题.
