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1、22.4能源与可持续发展（1）教学目标：（一）知识与技能知道能源消耗对环境的影响。（二）过程与方法通过收集信息、阅读材料，从可持续发展的角度分析能源，资源及日常诸多现象，提出自己的观点及其可行的做法，培养收集信息、处理信息、合作交流的能力。（三）情感、态度与价值观1.通过了解能源消耗对环境的影响，认识科技对人类社会发展的负面影响，提高节能意识和环保意识，并在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献。2.有将科学服务于人类的意识，有理想，有抱负，热爱祖国，有振兴中华的使命感和责任感。教学重点：能源的消耗对环境的影响。教学难点：能源的消耗对环境的影响。教学用具：挂图、投影。教学过程：（一）复
2、习提问1.平板式集热器的箱面是玻璃，内表面涂黑，这是因为( )A.黑色物体容易反射太阳光的能量B.黑色物体容易吸收太阳光的能量C.黑色物体的比热容大 D.黑色物体的密度大2.人类历史上不断进行着能源革命,_是人类在能量转化方面最早的一次能源革命，_的发明,直接导致了第二次能源革命；物理学家发明的_是以核能为代表的第三次能源革命。（二）引入新课人类面临着能源危机和环境日益恶化的危机，人类如何应对这方面的危机是我们共同的课题。（三）新课教学学习过程及指导：一、揭示目标教师提问：1、人类在耗用能源的同时，对环境会不会造成影响？（学生回答）2、目前作为人类主要能源的化石能源，是取之不尽用之不竭的吗？（
3、学习回答）3、能源的消耗迅速增长，会不会出现能源危机？人类应该怎样解决这个问题？（学习回答）本节的学习目标是：1、知道21世纪的能源趋势2、知道能源消耗对环境的影响3、理解“理想能源”有哪些特点？二、指导自学请同学们阅读课本，独立回答下列问题：自学思考题：1.能量转移和能量转化的方向性2、21世纪消耗能源的速度是增快还是减慢？3、目前人类主要应用什么能源？是否取之不尽用之不竭？4、消耗能源时对环境人造成哪些影响？产生哪些危害？5、未来的“理想能源”要满足哪几个条件？三、学生自学，教师巡回指导四、教学探究（一）点拔指导1、21世纪消耗能源的速度明显加快2、目前人类主要应用化石燃料，例如：煤、石油
4、3、消耗能源时，会造成大气污染、水污染、固体废弃物污染，人类活动排入大气的酸性气体形成酸雨，可致水、土壤酸化，对植物、建筑构件造成危害4、未来“理想能源”必须满足以下几个条件：第一、必须足够丰富，可以保证长期使用；第二、必须足足够便宜，可以保证多数人用得起；第三、相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；第四、必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境、（四）课堂练习1你听说过“乙醇汽油吗”？有这样一则报道：一个美国农民面对自己家里堆积如山的玉米愁容满面：玉米既售价低廉而且销路不好他梦想着怎样将这些有着黄金一样颜色的东西变成真正的黄金？他不顾大家都讥笑他异想天开，专程为他的“异想天开”去请教了
5、一位科学家这位科学家既同情他也对他的“异想天开”很感兴趣经过一段时间的研究和考察，这位科学家开发出了“乙醇汽油”，即用玉米生产乙醇，然后以一定比例与汽油混合，就可以供汽车等作为能源使用石油被称为“液体黄金”，但是使用传统能源所带来的环境问题以及能源危机正越来越严重地困扰着人类所以“乙醇汽油”的开发和利用或许能给人类开发新的能源带来一种新的途径请你根据上述材料和所学知识分析回答下列问题：(1)乙醇燃烧的过程是 能转化为热能的过程理论上，完全燃烧28g乙醇可以产生8.4105J的热量，如果这些热量完全被水吸收，在1标准大气压下，可以将 kg 20的水加热到沸腾（水的比热容:4.2103J/kgoC
6、）(2)按照能源的分类，乙醇汽油属于 能源，使用乙醇汽油作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处，请你说出一点： 2.能源是人类社会存在和繁荣的物质基础之一，图甲为近两个多世纪以来，人类能源消耗曲线图，图乙为某燃煤电厂全景图。据图回答：（1）由图甲可知，自1950年以来，人类能源消耗的情况是 。（8分）A显著增长B平稳增长 C稳中有降D显著减少甲乙能耗/亿吨标准煤时间/年17501800185019001950200020406080100（2）图乙中的电厂发电功率为107千瓦，则该电厂每小时可输出的电能是 焦；要维持这样的发电功率，该厂每小时约需燃烧5106千克煤，这些煤完全燃烧可
7、产生的热量大约是1.51014焦，煤燃烧过程中，排放到大气中的有害物质可达1.2106千克，从环保角度分析，这种燃煤电厂存在的主要问题是 。（3）电厂为了减少有害物质二氧化硫（SO2）的排放，可以用烧碱(NaOH)溶液来吸收，该反应的化学方程式是 。（五）布置作业1.下列建议中不利于保护环境的是（ ）A.废旧电池可以与生活垃圾一起掩埋B.采用集中供热，提高燃料的利用率，减少空气中悬浮颗粒C.不能随意焚烧垃圾 D应多植树、净化空气、减少噪声2.下列关于节约能源的说法中，错误的是（ ）A.提高能源利用率节约能源离不开科技进步B.充分利用余热和减少摩擦可节约能源C.减少能量转化的中间环节可节约能源D
8、.由于能量是守恒的，所以节约能源是毫无意义的事情3.学习了“能源与可持发展”一章后，某班学生就利用和开发能源问题展开了热烈讨论，提出了如下几条建议和设想，其中永远做不到的是（ ）A目前利用的能源主要是煤，应着力研究如何使煤充分燃烧以减少热量损失的措施B正在建设中的田湾核电站，将解决连云港市乃至华东地区的电力紧张问题，但在输电过程中能量损失较大，若能用超导体送电，鼗大大提高输电效率C连云港市位于黄海之滨，应尽研究开发海洋能D应致力于研究一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器4.在耗用各种能源时，可能对环境造成什么样的破坏？在有破坏的表中画上“”能源种类 产生的环境问题石油和天然气煤水力发电
9、核能柴薪空气污染废物有害辐射水土流失和沙漠化5.新能源的开发来源于物理学的进步.风力发电站工作时，它是将能转化为电能，该能源属于 （填“可”或“不可”）再生能源。6.导致能源消耗持续增长的原因是 和 。7.人可以举高重物，拉动小车，即人可以对外做功，是因为人具有 。22.4能源与可持续发展（2） 【学习任务分析】1、 本节第一部分“能量的转化和转移的方向性”，从生活实际出发，让学生了解”自然界中热传导过程和能量转化、转移的是有一定方向的”，让学生知道热力学第二定律，接着引入热机效率问题，在这部分教学中，应使学生体会科学家不畏艰辛的探索精神，结合实例理解为什么热机具有效率，怎样提高热机效率。体会
10、物理学与技术发展的互动关系。2、 第二部分“能源开发与可持续发展”，要让学生了解能源对人类文明的意义和有能源带来的环境问题，引入可持续发展的概念。让学生认识节约能源，开发新能源与可持续发展的关系，可以让学生通过查阅相关材料，提出自己的见解。思考怎样探索和使用未来的理想能源。3、 通过本节的学习，第一要求学生了解我国和世界的能源状况，我国发展能源的方针和对策。第二要求学生要关心科学发展前沿，具有可持续发展的意识，树立科学的世界观，有将科学服务于人类的使命感与责任感。【教学目标】1.知识与技能（）了解什么是常规能源，什么是新型能源。（）知道能量转化的效率。（）知道能量转化和转移的方向性以及第二类永
11、动机不可能实现。（）通过能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性。（）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。2.过程与方法（）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。（）通过指导学生阅读教材，培养学生的自学能力。3.情感、态度与价值观（）了解大量的能源消耗带来的全球性环境问题。（）提高学生的节能、环保意识。【重点难点】重点： （）能量转化的效率及方向性。（）可持续发展的重要性。难点：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。【教学资源】实物投影、幻灯片，多媒体教学设备，影片。【设计思想】本节课结合我校学生的特
12、点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，让学生设计，营造一个“安全”的教学环境，广开言路，让学生的思维与教师的引导共振。总体教学布局如下表：能源与可持续发展能源转化和转移的方向性解决能源问题的途径提高能源利用率和节约能源开发新能源能量转化与效率机械效率、热机的效率能源对社会的作用能源利用与社会发展能源问题推动社会发展不可再生能源有限能源与环境核能 太阳能其它新能源【教学过程】（一）新课引入前面我们学习了能量转化与守恒定律，我们知道能量不会“无中生有”地产生，那么汽车行驶所需要的能量是从何而来？有多少有用？又流向何方呢？(二）深入研
13、究研究能量的转化效率轿车的能量流向应到学生读汽车流向图（幻灯片）通过计算回答问题问题：轿车行驶时，做有用功的能量占燃料能量的比例是多少？问题：排气管和散热片中散失的能量占多大比例？总结：研究机器的实际能量利用率，具有重要的经济和社会意义能量的转化效率为了衡量机器能将多少输入能量转化为有用的能量，提出了“能量转化效率”），它是转化为有用功的能量跟输入能量的比值。能量转化和转移的方向性实验演示，观察现象（）逐渐降低的秋千。（）手融化冰块。提出问题（）秋千慢慢降低说明什么？（）冰能自动融化吗？这说明什么？（）秋千降低后能自动恢复原状吗？（）要实现以上现象应该如何办？总结：与热现象有关的能量转化过程是
14、具有方向性的，或者说，能量转化和转移的不可逆性。案例分析：第二类永动机的不可能能源的开发与可持续发展指导学生阅读课本使学生了解常规能源、新型能源。同时使学生明确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（课前布置）我国能源分布情况，能源现状。能源的开发和利用所带来的问题是什么？学生观察讨论回答问题（）热能够自动地从高温的手向冰块传输。（）热不能从低温物体自发地向高温物体传输。（）要实现能量转化沿反方向进行，则必须做功。阅读课本，举例说明自然界能量转化过程的方向性。如；冰箱制冷、瀑布中水的机械能转化、喷出的香槟酒、松弛后的发条等。学生交流：自然现象的变化也具有类似的不可逆性，例如沙
15、漠化的土地不会自发地再变为绿洲。因此人类不仅要珍惜能源和资源，还要自觉地保护自然。【教学媒体的运用】多媒体设备：播放影片资料，给学生直观的印象，使其对能量的转移有一个直观地认识对能源危机给世界格局带来的影响，和对世界环境的危害有更为直观地认识和深刻的体会。幻灯片设备：使学生有大量的图片资料里面更为深刻的体会出能源对于人类生存的意思， 能够深刻认识到能源对于人类带来的影响，使他们认识到能源的可持续发展的可行性和方法，在自己的生活中，由自己做起，保护环境，节约使用。不浪费。【形成性评价】通过本节课程的学习，学生应该了解能量转化和转移的方向，能够举例说明，能够理解并应用热力学定律分析解决问题；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。