人教版九年级物理下册：第22章第4节 能源与可持续发展（导学案）

第4节能源与可持续发展5课题能源与可持续发展课型新授课教学目标知识与技能1.初步了解能量转移和能量转化的方向性.2.认识能源消耗对环境的影响，树立节约能源和有效利用能源的意识.3.了解什么是可再生能源，什么是不可再生能源，理解理想能源的条件过程与方法通过观看多媒体课件，让学生了解当地能源的使用对环境的影响，并讨论如何有效环保地利用能源情感、态度与价值观1.通过学习能量转移和能量转化的方向性，知道能源的利用是有条件的，我们所能使用的能源是有限的.2.通过了解大量消耗能源对环境造成的破坏，初步认识科技给人类带来的负面效应，培养节能意识、环保意识.3.初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及人类生活的影响.4.树立可持续发展意识，能在个人所能及的范围内对社会的可持续发展作出贡献.5.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量转移和能量转化的方向性、能源消耗对环境的影响教具准备多媒体课件教学难点开发和利用未来理想新能源，树立创新节能、低碳环保的意识教学课时1课时课前预习1.能量转移和能量转化的方向性：能量的转化、能量的转移，都是有方向性的，人们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的.有些能量可以利用，有些则不能.能源的利用是有条件的2.能源消耗对环境的影响：由各种能源的使用而产生的环境问题有废气与废物污染、温室效应的加剧、水土流失和沙漠化等3.能源与可持续发展：未来的理想能源需满足以下几个条件：必须足够丰富，可以保证长期使用；必须足够便宜，可以保证多数人用得起；相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境巩固复习教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的对应练习（教师可有针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固新课导入师前面几节我们学习和认识了化石能源、核能以及太阳能，人们是如何将这些能源利用起来为人类服务的呢？生：化石能源中的煤、天然气可以直接燃烧获取热能，石油可以加工成汽油、煤油等供热机使用转化为机械能，人们还能将热能收集起来转化为更为方便使用的电能.核能可以用来发电.太阳能无处不在：风能、水能都是由太阳能转化而备课笔记特别提醒：1.能量的转化和使用，使人类获得了方便和舒适，但是如果能量释放时失去控制也会酿成灾害.例如，水电站中水能的释放能给人类带来电力，但失去控制也会引起水灾；各种燃料释放的内能给人类生活带来方便和舒适，但失去控制就会引起火灾；自然界往往也会在短时间内释放出惊人的能量，火山爆发、地震、雪崩、海啸、雷电都是目前人类无法控制的能量释放现象，每年都给人类造成重大损失.2.能量与能源是两个不同的概念.5 来的，生物质能也是来自于太阳能，人们还直接应用太阳能热水器加热水，提高我们的生活质量，通过太阳能电池，我们也可以获得电能.师很好.同学们对上几节课的内容掌握得还不错.在我们使用这些能源的过程中，你是否有注意到一些现象：工作时间很长的机械的外壳会很烫手；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；汽车行驶过程中要用大量的水吸收多余的热.这些消耗掉的内能能否再次被收集起来供机械做功，继续为我们服务呢？今天我们就来学习一下“能源与可持续发展”，了解一下能源利用中的物理知识.进行新课一能量转移和能量转化的方向性师冬天，火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，能够把这些内能重新收集起来，来年再用吗？显然不能.一般情况下，内能只能从高温物体转移到低温物体，不能相反，否则会引起其他的变化，消耗别的能.再如，冰箱里的热量不会自动转移到外部，而必须消耗其他的能量（电能）才能把热量转移出来使冰箱内部变冷.可见，涉及热现象的能量转化过程是有方向性，不可逆的，消耗掉的内能不能被收集起来再利用.同学们可以讨论、交流一下，看看哪些能量可以被利用，哪些不能.生1：前面学习过的化石能源、核能、太阳能可以被利用，风能、水能、地热能也能被利用.生2：机械摩擦产生的内能不能被利用，空气摩擦产生的内能也不能被利用.板书：能量的转化和能量的转移都是有方向性的.不是什么能量都可以利用，能源的利用是有条件的.我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源二能源与环境师人类在耗用各种能源时，特别是目前石油、煤炭占了能源的绝大部分，而且年消耗量在不断增长，不可避免地会对环境造成影响.现在我们来看下影像，了解一下能源消耗对环境有哪些影响.（师播放多媒体录像.生观看并思考.）学生通过观看多媒体影像，对能源消耗对环境的影响有了一些初步的认识.然后让学生讨论、举例说明能源消耗还会对环境造成哪些影响.同时完成教材P179“想想议议”，使学生认识到过量使用能源会对环境造成严重的破坏.老师点学生回答，展示学生练习情况，进行交流、点评.如，环境污染；温室效应；北极冰川融化海平面升高，陆地减少；酸雨形成，土壤板结酸化；臭氧层破坏、紫外线伤害增强；硫化物、氮氧化物、铅化合物排放，造成空气污染，大气质量下降等等板书：人类在消耗各种能源时，不可避免地会对环境造成破坏三不可再生能源和可再生能源师在本章第一节中我们学习了能源的一种分类方法，对于这些能源还有没有别的分类方法呢？下面我们一起来分析、讨论下.按是否可以再利用的方式分：小组问题探讨：既然能量是守恒的，为什么我们还常说要节约能源呢？5 进行新课①可再生能源：煤、石油、天然气、核能等.②再生能源：太阳能、水能、电能、柴薪、沼气等.师化石能源的大量使用，不仅留给我们子孙后代的越来越少，而且造成严重的环境问题.又由于化石能源属于不可再生能源，我们必须尽快地设法开发新能源，同学们，什么样的能源是未来的理想能源呢？学生展开交流、讨论：生1：未来的理想能源要能够大规模替代石油、煤炭和天然气等常规能源，必须足够丰富，可以保证长期使用；生2：未来的理想能源必须足够便宜，可以保证多数人用得起；生3：未来的理想能源相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；生4：未来的理想能源必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境.……师同学们考虑得很周到，老师相信，在大家努力下，未来理想能源将在同学们的探索中诞生，到那时世界因你们而精彩！生活因你们而精彩！【课堂交流、小结与延展】师同学们，我们通过本节课的学习，了解能源需求面临着巨大压力；目前主要依赖的煤炭、石油和天然气等化石能源越来越少，而且给人类的生存环境带来了极大的影响.因此，我们在节约能源，保护环境的同时，更迫切希望开发新能源.同学们，你们还有哪些收获呢？还想知道能源与可持续发展的哪些方面的知识呢？请大家课后相互交流、讨论.生1：通过学习，明白了能源的需求急剧增加，尤其是近三四十年的快速城市化，在能源消耗的同时对环境带来极大的影响，全球气候变暖，恶劣天气变化增大增多，对人体健康造成严重伤害.生2：通过学习，我明白了在新能源尚未问世和普及时，我们的当务之急是做节约能源、保护环境的行动者、宣传者，每人尽自己一份力，小细节，大节约.生3：我们要努力学习，掌握扎实的科学知识，为研发未来理想的新能源而贡献自己的力量.……教学板书备课笔记规律总结：我们所讲的“可再生能源”和“不可再生能源”都是针对一次能源而言的，即只有对自然界中自然存在，可直接取用的能源来讲，才能说其属于“可再生能源”或“不可再生能源”5 课堂小结同学们，我们通过这节课的学习，收获了不少知识.我们知道了能源需求面临着巨大压力，传统的煤炭、石油和天然气等化石能源，随着不断开采使用逐渐枯竭，并且在使用中给人类的生存环境带来了极大的影响，因此，我们在节约能源、保护环境的同时，更迫切希望开发新能源.好，谢谢大家！教材习题解答想想议议(P179)想想议议(P180)解答：风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能有可能成为今后的理想能源，因为这些能源既可以循环使用，又不会对环境产生破坏和污染.动手动脑学物理(P181)1.解答：能量和能源不是等同的，虽然能量守恒，但我们人类只能够利用能源来获得有用的能量，并不是所有的能量都可以为人类利用.能源是有限的，有些能源是不可再生的，所以我们要节约能源.2.解答：煤炭、石油、天然气、核能属于不可再生能源，木柴、水能、风能、太阳能属于可再生能源.3.解答：电能，无法从自然界直接获得，需要一次能源的消耗才能得到，这样的能源称为二次能源.化石能源、核能会越用越少，不能在短期内得到补充，它们属于不可再生能源.而水能、风能、太阳能、生物质能，可以在自然界源源不断地得到，称作可再生能源.通过分析，我们知道电能不能从自然界源源不断的得到，所以电能不是可再生能源；但是电能也不会越用越少，电能可以通过水能、风能得到，所以电能也不是不可再生能源.因此电能只能说是二次能源.4.解答：减排是指减少有害物质的排放量，特指减少二氧化碳的排放量.减排是为了节能和保护环境.因而“减排”通常要和“节能”连在一起.5.解答：水能、风能、太阳能都是可再生能源，在水资源丰富的湖北有利于发展水能，如：三峡水电站；在沿海或青藏高原，可以发展风能；在银川、甘肃等地可以发展太阳能.（其他答案合理即可）难题解答【例】研究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪世界各国共同的任务，能源按不同的分类方式可进行不同分类，下列四组能源中，能归入如图所示的阴影部分的一组是（）A.煤炭、地热能、沼气B.太阳能、风能、海洋能C.水能、木柴、天然气D.石油、海洋能、核能5 难题解答解析：图中阴影部分说明这种能源同属于三种形式的能源，只是划分的标准不同，A中煤炭、C中木柴、天然气，D中石油均不属于新能源，只有B中太阳能、风能、海洋能满足图中三种能源的划分方式.故选B.答案：B布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一课时的内容。教学反思1.在帮助学生分析能源消耗对环境的影响时，通过多媒体播放有关视频，将枯燥的说教变成动态影像呈现给学生，激发学生的学习兴趣，这样会给学生直观视觉效果，留下深刻的印象.让学生参与分析、讨论、交流、发言，增强学生树立环保节能、低碳生活的社会意识和社会责任感.2.针对目前煤炭、石油等资源的短缺而提出的开发理想新能源的构想，鼓励学生根据自己的认识大胆设想未来理想的新能源必须满足的条件，这样不仅活跃了课堂气氛，让学生参与教学，同时，锻炼了学生的创新能力，激发了学生的学习兴趣，使学生认识到能源的开发、合理利用与环境保护对社会可持续发展具有重要战略意义.教学过程中老师的疑问：教师点评和总结：特别提醒：能源根据不同的分类标准，可以有不同的分类方法，可以从能源是否可以直接获得、是否可以在短期内获得补充、能源形成的过程和人类开发利用的先后四个方面来划分.5