人教版物理八下171能源家族WORD教案4

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第十七章 能源与可持续发展 一、 能源家族 ‎【学习目标】‎ ‎ 1、知识与技能 ‎1）记住什么是能源以及能源的种类；‎ ‎2）常识性了解什么是不可再生能源，什么是可再生能源．‎ ‎2、过程与方法 ‎1）培养学生的观察能力.‎ ‎2）初步分析问题和解决问题的能力.‎ ‎3、情感态度与价值观 通过实践操作,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感. 【教学重点】‎ 能源以及能源的种类 ‎【教学难点】‎ 能源的种类 ‎【教学过程】‎ 一、 课前预习 1、 什么是能源？‎ 2、 能源可以分为哪些种类？‎ 二、进行新课 ‎（一）能源 凡是能提供能量的物质资源叫做能源．‎ 我们利用了哪些种类的能源呢？‎ ‎（二）能源的种类 煤、石油和天然气是由古代的动植物在长期地质变迁中形成的，所以称为化石能源．‎ 风能、太阳能、地热能以及核能，这些可以从自然界直接获取的能源，统称为一次能源．‎ 通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源．包括电力、煤气、汽油、煤油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等等．‎ 化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源．‎ 水的动能、风能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断地得到，所以它们属于可再生资源．‎ 实际上，自然界提供的能源我们还没有充分利用．化石能源、水能、风能都是来源于太阳的辐射能即太阳能．化石能源可以用完，但太阳能可以说是取之不尽的．自然界存在的潮汐能、地热能也还没有充分利用．随着人类日益深入地认识自然，上世纪还发现了核能．‎ 开发和利用新能源，特别是核能和太阳能，是解决问题的主要出路．‎ 太阳把地面和空气晒热，太阳能转化为内能．晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为风能．太阳把水面和地面晒热，并使一部分水蒸发，蒸发的水汽升到空中形成云，以雨、雪的形式落下来，流入江河，太阳能转化为水能．植物吸收太阳能，发生光合作用，太阳能转化为植物的化学能．植物作为食物被动物吃掉，又转化成动物的化学能．古代的动植物在地质变迁中变为煤、石油、天然气，转化为这些燃料的化学能．‎ ‎（三）课堂收获：（学生回答）（板书）‎ ‎1、能源：凡是能提供能量的物质资源叫做能源．‎ ‎2、能源的种类 化石能源．‎ 一次能源．‎ 二次能源．‎ 不可再生能源．‎ 可再生资源．‎ ‎（四）讲堂练习：P150动手动脑学物理 1、‎ ‎（五）作业布置： ‎ 一、自我检测 ‎1.我们学习过了很多种能,能源就是 .‎ ‎2.能源的分类:根据能否从自然界直接获取,我们可将能源分为 能源和 能源;根据能源的物质来源,可将能源分为 能源和 能源;根据人们对能源利用时间的长短,可将能源分为 能源和 能源.‎ ‎3.将下列给出的各种能源进行分类,并写明分类依据.‎ 煤炭,木柴,石油,太阳能,电能,核能,潮汐能,地热能,风能 划分依据: 分类:(1) (2) ‎ 划分依据: 分类:(1) (2) ‎ 划分依据: 分类:(1) (2) ‎ ‎4、新能源的开发来源于物理学的进步。风力发电站工作时，将　　 能转化为电能，该能源属于　 　（选填“可”或“不可”）再生能源。‎ ‎5、下列几个例子中不属于能源的是（ ）‎ A．汽油 B．柴油机 C．流动的水 D．干木柴 ‎6、下列能源中，属于可再生能源的是（ ）‎ ‎ A．石油 B．水能 C．天然气 D．煤 ‎ ‎7、下列能源中，属于二次能源的是（ ）‎ A．煤 B．汽油 C．太阳能 D．石油 ‎8、下列能源中，属于新能源的是（ ）‎ A．电能 B．煤和石油 C．潮汐能 D．地热能 ‎9、在下列能源中，属于化石能源的是（ ） ‎ ‎ A．核能、生物质能、水能 B．电能、汽油、柴油 C．太阳能、地热能、风能 D．煤、石油、天然气 ‎10、下列能源中，既是一次能源又是可再生能源的是（ ）‎ A.核能 B.柴草 C.煤 D.风能 ‎11、下列说法不正确的是（ ）‎ A.能量就是能源 B.核能是一种新能源，也是一种不可再生能源 C.石油是一种常规能源，也是一种一次能源 D.可直接从自然界获取的能源叫做一次能源 ‎12、在下列能源中，属于化石能源的是（ ）‎ ‎ A．核能、生物质能、水能 B．电能、汽油、柴油 C．太阳能、地热能、风能 D．煤、石油、天然气 ‎13、节约能源主要的措施是（ ）‎ ‎ A．大力开发新能源 B．大量利用太阳能、地热能 C．大量利用水能、风能 D．采用新技术、新设备，更新落后的技术装备 二预习内容：二、核能 ‎1、 叫做核能。 ‎ ‎2、 叫做裂变。‎ ‎3、 叫做聚变。‎ 教后反思：‎ 二、核能 ‎【学习目标】‎ ‎1.知识与技能 ‎1）了解核能、核裂变和核聚变.‎ ‎2）了解核能的优点，还要知道它可能带来的问题．‎ ‎2.过程与方法 ‎1）培养学生的观察能力.‎ ‎2）初步分析问题和解决问题的能力.‎ ‎3.情感、态度与价值观目标 通过图画,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感. 【教学重点】‎ 核聚变、核裂变 ‎[来【教学难点】‎ 核聚变、核裂变的过程网]‎ ‎【教学过程】‎ 一、 课前小测 ‎1.我们学习过了很多种能,能源就是 .‎ ‎2.能源的分类:根据能否从自然界直接获取,我们可将能源分为 能源和 能源;根据能源的物质来源,可将能源分为 能源和 能源;根据人们对能源利用时间的长短,可将能源分为 能源和 能源.‎ ‎3.将下列给出的各种能源进行分类,并写明分类依据.‎ 煤炭,木柴,石油,太阳能,电能,核能,潮汐能,地热能,风能 划分依据: 分类:(1) (2) ‎ 划分依据: 分类:(1) (2) ‎ 划分依据: 分类:(1) (2) ‎ 二、进行新课 ‎（一）原子、原子核 提问：原子由什么组成？原子核由什么组成？‎ 一切物质由分子组成，分子又由原子组成．有些物质的分子就是一个原子．原子十分小，原子由质子、中子、电子三种粒子组成．质子带正电荷，电子带负电荷，中子不带电．质子和中子的质量比电子大得多，挤在处于原子中心的构成非常小的原子核中，就像几颗豆粒挤在大广场中央一小块弹丸之地一样．‎ ‎（二）核能 提问：原子核的特点？核能怎样产生？‎ 质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或重新组合是极其困难的．但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可能释放出惊人的能量，这就是核能．核能是能源家族的新成员，它包括核裂变能和核聚变能两种主要形式．‎ ‎（三）裂变 提问：1、裂变怎样产生？‎ ‎ 2、什么叫链式反应？‎ ‎ 3、核电站与原子弹有什么区别？‎ ‎ 图2‎ 科学家发现用中子轰击铀235（质量数为235的铀），铀核会分裂成大小相差不很大的两部分，这种现象叫做裂变（图3）．发生裂变时有核能释放出来，这时裂变后的产物以很大速度向相反方向飞开，与周围的分子碰撞，使分子动能增加，转化为物体的内能．裂变释放的核能十分巨大，‎1 kg铀235中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量相当于2500 t标准煤完全燃烧放出的能量．‎ 图3‎ 用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量．这好比用火柴点燃木材，木材才能燃烧，放出能量一样．假如外界的中子停止轰击，裂变也就停止．然而实验表明，铀核裂变时，还同时放出2~3个中子，放出的中子又可以轰击其他铀核，使它们也发生裂变．这样，裂变将不断地自行继续下去（图3）．这种现象叫做链式反应．‎ ‎ 图4‎ 如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会释放出巨大的核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的（图4）．如果控制链式反应的速度，使核能慢慢地平稳地释放出来，就便于和平利用了．能够缓慢、平稳地释放核能的装置，叫做核反应堆．‎ ‎（四）聚变[来源:学科网ZXXK][来源:Z.xx.k.‎ om] 提问：什么叫聚变？‎ 科学家们发现，较轻的核结合成较重的核，也能释放能量，这种现象叫做聚变．例如一个氘核（质量数为2的氢核）和一个氚核（质量数为3的氢核）结合时，就释放出核能（图5）．‎ 图5‎ 氢弹就是利用轻核聚变制成的．氢弹是一种比原子弹威力更为巨大的核武器．‎ 太阳内部进行着大规模的聚变，释放的核能以电磁波的形式从太阳辐射出来，地球上的生物每天都享用着聚变释放出的能量．‎ 如何实现聚变，如何利用聚变释放的核能，科学家正在积极地探索着．海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氚核．科学家预言，通过可控制聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题．愿同学们今后对此做出贡献．‎ ‎（五）课堂收获：（学生回答）（板书）‎ ‎1、原子、原子核 原子由什么组成？原子核由什么组成？‎ ‎2、核能 原子核的特点？核能怎样产生？‎ ‎3、裂变 ‎1）裂变怎样产生？‎ ‎ 2）什么叫链式反应？‎ ‎ 3）核电站与原子弹有什么区别？‎ ‎4、聚变[来源:学科网ZXXK][来源:Z.xx.k.‎ om] 什么叫聚变？‎ ‎（六）讲堂练习：P154动手动脑学物理 ‎ ‎（七）作业布置： ‎ 一、自我检测 ‎1．经过科学家的不懈努力，找到了获取核能的两条途径：_____________和_____________。‎ ‎2．__________________ ___________________________叫裂变。为了有效、和平利用核裂变时所产生的能量，科学家们研制成了_____________，从而使链式反应可以在人工的控制下缓慢进行。核裂变除了可以用于发电外，在军事上还可以做成威力强大的__________。‎ ‎3．________________________________________________________叫聚变。由于聚变必须在极高的温度和压强下进行，所以也叫________________。‎ ‎4．核电站是利用_______________发电的电站，目前已经的核电站都是利用_________________反应产生的能量来发电的，核电站的主要组成部分是反应堆、___________、____________、发电机等。‎ ‎5．在利用核能发电时，是把________________能转化为_______________能。‎ ‎6．关于核能的下列说法中，不正确的是（ ）‎ ‎ A．核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的 B．如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会释放出巨大的能量，发生猛烈爆炸 C．氢弹是利用轻核聚变制成的武器 D．原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器 ‎7．下列属于二次能源的是( )‎ ‎ A．煤炭 B．石油 C．太阳能 D．电能 ‎8．对裂变的链式反应加以控制，使核能平稳缓慢地释放出来的装置叫( )‎ ‎ A．原子弹 B．氢弹 C．核电站 D．核反应堆 ‎9．在核电站内，从核能到电能，下列能量转换的过程中，正确的途径是( )‎ A．核能→内能→电能 B．核能→机械能→内能→电能[来源:学科网]‎ C．核能→内能→机械能→电能 D．核能→机械能→电能 ‎10．关于能源，下列说法正确的是( )[来源:Zxxk.Com]‎ ‎ A．不久将出现“无能源可用” B．只要节约能源，就能解决能源问题 ‎ C．太阳能为一次能源，电能为二次能源 D．新能源只有太阳能和核能[来源:Z_xx_k.Com]‎ ‎ 11．铀核的裂变不断地自行继续下去的现象叫( )‎ ‎ A．裂变 B．聚变 C．链式反应 D．以上三种说法都不对 ‎ 12．下列属于化石能源的是( )‎ ‎ A．风能 B．生物质能 C．地热能 D．天然气 ‎ 13．下列关于核能的说法正确的是 ( )‎ ‎ A．物质是由原子组成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能 ‎ B．到目前为止，人类获得核能有两种途径，即原子核的裂变和聚变 ‎ C．原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的 D．自然界中的原子核只有在人为条件下才会发生裂变 ‎14．如图16-1所示是核电站原理的示意图，结合这张图，简要叙述核电站是如何工作的。小明同学学过核能发现：现在建的核图16-1‎ 电站是利用核能来发电；而原子弹也是利用核能放出的大量的能量达到摧毁的目的的。它们工作的过程相同吗？它们有什么异同点？‎ 二、预习内容：三、太阳能 ‎1、太阳能是怎样产生？‎ ‎2、为什么太阳是地球的能源之母？‎ ‎3、怎样利用太阳能？‎ ‎（八）教后反思：‎ 三、太阳能 ‎【学习目标】‎ ‎1.知识与技能 ‎1）了解太阳能的优点．‎ ‎2）知道直接利用太阳能的两条途径．‎ ‎2.过程与方法 ‎1）培养学生的观察能力.‎ ‎2）初步分析问题和解决问题的能力.‎ ‎3.情感、态度与价值观目标 通过课文讲解,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感. 【教学重点】‎ 利用太阳能的两条途径 ‎[来【教学难点】‎ 利用太阳能的两条途径 ‎【教学过程】‎ 一、 课前小测 ‎1．经过科学家的不懈努力，找到了获取核能的两条途径：_____________和_____________。‎ ‎2．__________________ ___________________________叫裂变。为了有效、和平利用核裂变时所产生的能量，科学家们研制成了_____________，从而使链式反应可以在人工的控制下缓慢进行。核裂变除了可以用于发电外，在军事上还可以做成威力强大的__________。‎ ‎3．________________________________________________________叫聚变。由于聚变必须在极高的温度和压强下进行，所以也叫________________。‎ ‎4．核电站是利用_______________发电的电站，目前已经的核电站都是利用_________________反应产生的能量来发电的，核电站的主要组成部分是反应堆、___________、____________、发电机等。‎ ‎5．在利用核能发电时，是把________________能转化为_______________能。‎ 二、进行新课 引入新课 提问：人类利用的常规能源是什么？可以开发利用的新能源有哪些呢？‎ 常规能源有煤、石油、天然气等化石燃料和风力、水力资源等等，可以开发利用的新能源有核能、太阳能、地热能、潮汐能等等．人们发现太阳不但一直间接地向人类提供生存和发展的能量，而且还是可能为人类长期地直接提供巨大能量的新能源．今天我们就来学习太阳能．‎ （一） 太阳能的优点 提问：太阳能有什么优点？（学生讨论回答）‎ ‎1）．太阳能十分巨大；[来源:学科网ZXXK]‎ ‎2）．太阳能的供应时间十分长久；‎ ‎3）．太阳能分布广阔，获取方便，无需挖掘开采和运输；[来源:学+科+网]‎ ‎4）．太阳能安全、不污染环境。‎ ‎（二）太阳能的利用 提问：我们如何利用太阳？（学生讨论回答）‎ 点拔：1．把太阳能转化成内能以供利用。（讲解：例如用太阳炉、太阳能热水器等装置把太阳能转化成内能来做饭、烧水等等，也可用集热器把水加热，产生水蒸气，再推动汽轮发电机发电——这就叫太阳能热电站．）‎ ‎2．通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能。（讲解：例如用硅光电池——也叫太阳能电池，把太阳能直接转化成电能．太阳能电池的应用已很广泛，像人造卫星上的电源、太阳能汽车上的电源，小型电视机、计算器上的电源，城市道路路灯的电源等等都可用太阳能电池，我国还用太阳能电池做航标灯的电源，铁路信号灯的电源等等）‎ ‎(三)利用太阳能的困难 提问：既然太阳能有那么多优点，为什么不大量推广、大范围应用呢？‎ 讲解：目前还有些技术问题没有解决．1．太阳能虽然十分巨大，但它太分散；2．由于地球的自转和气候、季节等原因，太阳能的功率变化大，不稳定，给正常连续地使用造成困难；3．目前太阳能转换器的效率不高（讲解：光热转换的效率为50～60%，而光电转换的效率只有10%左右．所以还要下大力气研制高转换效率的材料）‎ ‎（四）课堂收获：（学生回答）（板书）‎ ‎1、太阳能的优点：‎ ‎1）太阳能十分巨大；[来源:学科网ZXXK]‎ ‎2）太阳能的供应时间十分长久；‎ ‎3）太阳能分布广阔，获取方便，无需挖掘开采和运输；[来源:学+科+网]‎ ‎4）太阳能安全、不污染环境。‎ ‎2、直接利用太阳能的两条途径：1．把太阳能转化成内能；2．把太阳能直接转化成电能 ‎3、广泛利用太阳能的困难：‎ ‎1）太阳能虽然十分巨大，但它太分散；‎ ‎2）由于地球的自转和气候、季节等原因，太阳能的功率变化大，不稳定，给正常连续地使用造成困难；‎ ‎3）目前太阳能转换器的效率不高。‎ ‎（五）讲堂练习：P158动手动脑学物理 1、2、3‎ ‎（六）作业布置： ‎ 一、自我检测 ‎1．太阳炉和太阳能热水器是把太阳能转化成________________的装置，太阳能电池是把太阳能转化成___________________的装置．‎ ‎2．直接利用太阳能有两种途径________ ________和__________ ________.‎ ‎3．下列哪些能源不是来自太阳能( )‎ ‎ A．水能 B．风能 C．核能 D．煤、石油、天然气 ‎4．关于太阳能的利用，下列说法中错误的是( )‎ ‎ A．太阳能可以转化为内能 B．太阳能不能直接转化成电能 ‎ C．利用太阳能安全、清洁、无污染[来源:Zxxk D．太阳能取之不尽，用之不竭[来源:学,科,网Z,X,X,K]‎ ‎ 5．关于能源及能源的利用，下列说法中不正确的是 ( )‎ ‎ A．由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要 B．能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程 ‎ C．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油、天然气 ‎ D．煤、石油、天然气的化学能归根到底来自太阳能 ‎ 6．关于太阳能的转化，下列说法中错误的是 ( )‎ ‎ A．太阳能可转化为风能和水能 B．太阳能可转化为动植物的化学能 ‎ C．太阳能可转化为核能和地热能 D．太阳能可转化为物体的内能[来源:学*科*网Z*X*X*K]‎ ‎ 7．下列能源中不是来自于太阳能的是 ( )[来源:学科网ZXXK]‎ A．潮汐能 B．铀矿中的原子能 C．化石燃料 D．风能[来上源:Zxxk.Com]‎ 二、预习内容：四、能源革命 ‎1、人类索取能源经历了哪能阶段？‎ ‎2、能量转化和能量转移是否具有方向性？‎ ‎（七）教后反思：‎ ‎[来源:学科网]‎ 四、能源革命 ‎【学习目标】‎ ‎1.知识与技能 ‎1）常识性了解能量转化技术为人类带来的便利．‎ ‎2）初步了解能量转移和能量转化的方向性．‎ ‎3）初步认识科学及其相关技术对人类社会发展的影响，有将科学服务于人类的意识 ‎2.过程与方法 ‎1）培养学生的观察能力.‎ ‎2）初步分析问题和解决问题的能力.‎ ‎3.情感、态度与价值观目标 通过课文讲解,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感. 【教学重点】‎ 1、 能量转移和能量转化的方向性；2、培养创新和环保意识。‎ ‎【教学难点】‎ 培养创新和环保意识。‎ ‎【教学过程】‎ 一、 课前小测 ‎1．太阳炉和太阳能热水器是把太阳能转化成________________的装置，太阳能电池是把太阳能转化成___________________的装置．‎ ‎2．直接利用太阳能有两种途径________ ________和__________ ________.‎ ‎3．下列哪些能源不是来自太阳能( )‎ ‎ A．水能 B．风能 C．核能 D．煤、石油、天然气 ‎4．关于太阳能的利用，下列说法中错误的是( )‎ ‎ A．太阳能可以转化为内能 B．太阳能不能直接转化成电能 ‎ C．利用太阳能安全、清洁、无污染[来源:Zxxk D．太阳能取之不尽，用之不竭[来源:学,科,网Z,X,X,K]‎ 二、进行新课 引入新课 太阳能、风能、地热能等，通常要做转化才能被我们所用．人类历史上不断进行着能量转化技术的进步，这就是所谓的能源革命．能源革命导致了人类文明的跃进．让我们先来了解这一人类进步的阶梯吧．‎ ‎（一）人类进步的阶梯 人类索取能源的历史 如图17.4－1所示，各图按能量转移的先后顺序串联起来为：草通过光合作用吸收太阳能，兔子吃草吸收草的能量，人或其他动物吃兔子吸收兔子的能量，猎人通过吸收食物的能量才能进行各种运动．‎ 图17.4—1‎ ‎（1）柴薪马车——农业文明 柴薪是人类第一代主体能源．是人类在能量转化方面最早的一次技术革命．从利用自然火到利用人工火的转变，导致了以柴薪作为主要能源的时代的到来．当时的人类用树枝、杂草等作为燃料，用于燃烧、煮食和取暖，这就是人类第一次能源革命．相对于当时的人口和当时的生产力，柴薪是一种数量巨大、能够方便获取的可再生能源，它们不仅用于燃烧，还被用于饲养牲畜，靠人力、畜力并利用一些简单机械作动力，从事手工生产和交通运输活动．从远古时代直至中世纪，在马车的低吟声中，人类度过了近一万年的悠长的农业文明时代．‎ ‎（2）煤炭蒸汽机——工业文明 蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑．人类从此逐步以机械动力大规模代替人力和畜力，它直接导致了第二次能源革命．人类的主要能源由柴薪向煤、石油、天然气等化石能源转化．‎ ‎18世纪西欧产业革命开创的工业文明，逐步扩大了煤炭的利用．煤气灯的使用，照亮了人类的漫漫长夜．蒸汽机的发明，使煤炭一跃成为第二代主体能源，以煤炭作燃料的蒸汽机的应用，使纺织、冶金、采矿、机械加工等工业获得迅速发展．同时，蒸汽机车、轮船的出现，使交通运输业得到巨大进步．19世纪以来，电磁感应现象的发现，使得由蒸汽机作为动力的发电机开始出现，煤炭作为一次能源被转换成更加便于输送和利用的二次能源——　 电能．‎ 电能是由其他形式的能转化来的二次能源．它最终还要转化为光能、内能、动能等其他形式的能，才能为人类所用．电能被广泛应用，是由于它的优势是便于输送和转化．‎ ‎（3）石油内燃机——现代文明 公元前250年，中国人首先发现石油是一种可燃的液体．1854年，美国宾西法尼亚州打出了世界上第一口油井，石油工业由此发端．19世纪末，人们发明了以汽油和柴油为燃料的奥托内燃机和狄塞尔内燃机．1908年，福特研制成功了第一辆汽车．此后，汽车、飞机、柴油机轮船、内燃机车、石油发电等，将人类飞速推进到现代文明时代．到20世纪60年代，全球石油的消费量超过煤炭，成为第三代主体能源．‎ ‎20世纪40年代，物理学家发明了可以控制核能释放的装置——反应堆，拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕．几十年来，核电已经成为一种相当成熟的技术．由于核电比火电更清洁、安全、经济，核能在许多经济发达国家已经成为常规能源．‎ ‎（4）绿色能源革命——未来文明 随着全球人口的急剧膨胀，人类的能源消费大幅度增长．众所周知，煤炭、石油均为矿物能源，是古生物在地下历经数亿年沉积变迁而形成的，不可再生，其储量极为有限．按现代的能源消耗，世界上的石油、天然气和煤等生物化石能源将在几十年至200年内逐渐耗尽．另外，大量矿物能源的燃烧，是造成大气污染、“酸雨”和“温室效应”的罪魁祸首．‎ ‎60年代以来，“能源革命”的呼声日渐高涨．“能源革命”的目的，是以绿色能源，包括新能源（如核能）和可再生能源（包括水电能、太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等）逐步代替矿物能源．绿色能源将有望为21世纪人类社会的发展提供持久的动力．[来源:Z§xx§k.Com]‎ ‎（二）能量转化和能量转移的方向性 在课本中豆子生长的过程，按顺序应为B、A、C、F、E、D．我们在电影、电视中看到，可以通过技术处理使植物生长、花开的次序逆向，但在现实世界中这是不可能的．自然界的实际过程是有方向性的．‎ 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．‎ 汽车制动时，由于摩擦，动能转变成了地面、空气的内能，这些能量能够自动地用来再次开动汽车吗？显然不能．这些能量虽然没有消失，但是我们不能利用它．‎ 能量的转化、能量的转移，都是有方向性的．我们是在能量的转化或转移过程中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用．能源的利用是有条件的，也是有代价的．有的东西可以成为能源，有的却不能．‎ ‎（三）课堂收获：（学生回答）（板书）‎ 一、人类索取能源的历史：[来源:Zxxk.Com]‎ ‎（1）柴薪马车——农业文明 ‎（2）煤炭蒸汽机——工业文明 ‎（3）石油内燃机——现代文明[来源:学,科,网]‎ ‎（4）绿色能源革命——未来文明 二、能量转化和能量转移的方向性 能量的转化、能量的转移，都是有方向性的[来源:Z&xx&k.Com]‎ ‎（四）讲堂练习：P163动手动脑学物理 1、2、3‎ ‎（六）作业布置： ‎ 一、自我检测 学科网] 1.一般来说，各种能量都要经过 才能够被人们所利用.人类历史上不断进行着能量 的进步，这就是所谓的能源革命.‎ ‎2.人类历史上总共进行了 次能源革命，第一次是以 作为主要能源；最后一次是以 作为主要能源.‎ ‎3.无论是能量的转化，还是能量的转移，它们都是有 性的；并非所有的能量都可以利用，能源的利用是有 的，也是有 的.‎ ‎4.下列关于能量的转移过程正确的是（ ）‎ A.草→太阳→兔子吃草→人吃兔子 B.太阳→树木→钻木取火→用火烤食 C.太阳→电能→风能→电灯发光[来源:学|科|网Z|X|D.太阳→石油→汽油→汽车载货 ‎5.关于能源的下列说法中，不正确的是（ ）‎ A.对于远古的人类来说有很多能源可供他们使用 B.蒸汽机的发明使人类进入了工业化社会 C.化石能源是当今世界的主要能源 D.核能已经成为许多经济发达的国家的一种能源 ‎6.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有害摩擦可节约能源 C.减少能量转化的中间环节可节约能源 D.由于能量是守恒的，所以节约能源是毫无意义的事情 ‎7、连线题 将每一次能源革命的特征与所使用的主要能源进行连线.‎ 第一次能源革命 反应堆 化石能 第二次能源革命 人工火 核 能 第三次能源革命 蒸汽机 柴 薪 ‎8、计算题 在我国广东省南澳岛上，有一座南澳风电场，利用当地丰富的风力资源发电.目前它的总装机容量达1.68 MW.如果一年累计满负荷发电时间为200天，那么它一年至少可节约常规能源——无烟煤多少千克？（q煤=3.4×107 J/kg）‎ 二、预习内容：五、能源与可持续发展 世界和我国能源利用的现状如何？能源开发与可持续发展有什么关系？‎ 五、能源与可持续发展 ‎【学习目标】‎ ‎1.知识与技能 认识能源消耗对环境的影响。‎ ‎2.过程与方法 通过多媒体、讨论等了解当地能源使用对环境的影响。‎ ‎3.情感、态度与价值观目标 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，具有节能意识、环保意识。‎ ‎【教学重点】‎ 能源可持续发展 ‎【教学难点】‎ 收集消耗能源对环境造成破坏的资料用以讨论 ‎【教学过程】‎ 一、 课前小测 ‎1.一般来说，各种能量都要经过 才能够被人们所利用.人类历史上不断进行着能量 的进步，这就是所谓的能源革命.‎ ‎2.人类历史上总共进行了 次能源革命，第一次是以 作为主要能源；最后一次是以 作为主要能源.‎ ‎3.无论是能量的转化，还是能量的转移，它们都是有 性的；并非所有的能量都可以利用，能源的利用是有 的，也是有 的.‎ ‎4.下列关于能量的转移过程正确的是（ ）‎ A.草→太阳→兔子吃草→人吃兔子 B.太阳→树木→钻木取火→用火烤食 C.太阳→电能→风能→电灯发光[来源:学|科|网Z|X|D.太阳→石油→汽油→汽车载货X,X,K]‎ 二、进行新课 引入新课 提问：进入21世纪，我们对能量转化技术的掌握是日趋成熟完善，对能源的利用也日趋合理，到底21世纪我们的能源发展是怎么样的呢？‎ ‎（一）21世纪的能源趋势 ‎ 提问：同学们看课本图17.5-1，什么原因使人类消耗能源急剧增长？‎ 由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长。‎ 根据上一节课学过的能量转移和转化的方向性，我们知道目前作为人类主要能源的化石能源，化石能源、核能等是不可再生的能源，我们现在开采得越多，留给子孙后代的就越少。剩下的石油按现有生产水平计算，还可保证开采44年。天然气也只能持续开采56年，一些国家的煤炭资源已采掘殆尽。为了人类的未来，我们必须要节约能源。因此同学们以后不仅自己节约能源，看到浪费能源的行为也应该勇敢地站出来制止。‎ ‎（二）能源消耗对环境的影响 讨论：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。举出能源消耗会对环境造成哪些影响，把课本图17．5－3表中的空格填上，‎ 目的：使学生认识到过量使用能源会对环境造成严重的破坏。‎ ‎（三）未来的理想能源 化石能源的大量使用，不仅留给子孙后代的越来越少，而且造成严重的环境问题。根据学过的有关能源的知识，以及课本上提出的条件，让学生说一说哪些是未来的理想能源，并说明其道理，同时在课堂上展开讨论。[来源:学§科§网Z§X§X§K] （四）课堂收获：（学生回答）（板书）‎ ‎1、21世纪的能源趋势 ‎2、能源消耗对环境的影响 ‎3、未来的理想能源 ‎（五）讲堂练习：P163动手动脑学物理 1、2、3‎ ‎（六）作业布置： ‎ ‎1.如图所示澳大利亚准备建造的一个太阳能发电厂，它的中间是一个高‎1000米的太阳能发电塔，位于一片巨大的玻璃暖房中央，碟形暖房占地4英里，整个工程将耗资3.5亿英镑，预计2009年完工。它利用温室原理，阳光透过玻璃暖房的屋顶，加热暖房的空气，暖空气沿塔身内32个巨大的管道升腾，推动发电机组源源不断地产生清洁环保的电力。发电塔的装机容量为200兆瓦，能满足20万家庭一年的电力需求。试说明这一过程中所涉及的能量转化情况。 ‎ ‎2.为了更深入的了解能源的使用，某课外探究活动通过实地考查和查阅资料知道：‎ ‎ （1）现代化的大型锅炉，效率可达90%以上，但通常的锅炉，效率还比较低，如取暖用的小型锅炉，平均起来效率不到60%。‎ ‎ （2）假设我国每年消耗的煤大约为10亿吨，效率约为30%，那么就有7亿吨的煤没有利用得到。但是如果把煤的效率提到1%，即达到31%，可以省三千多万吨煤，也就相当于多了三个年产一千万吨的大煤矿。结合这个活动小组的调查及你的经验，请你谈一谈如何提高炉子的效率？提高燃料利用率的意义。‎ ‎3.人类物质文明和精神文明不断增长，能源消耗量也越来越大。特别是近三四十年来，能耗增长趋势十分明显。如果把全世界的能源消耗量折合成热值为2.93×107J的标准煤来计算，1950年为二十亿吨，1987年为一百一十多亿吨，2000年超过二百多亿吨。如图所示，能源消耗量这样迅速增长，会不会出现“能源危机”？人类能够解决能源消耗迅速增长这个问题吗？‎ ‎4、小明为了解不同照明灯的性价比，制作了如下图所示的装置。在正对观察孔的纸箱内平放一张写有“E ”字的卡片，移动照明灯，使从观察孔恰能看清“E”字，测出灯与箱之间的距离，以比较灯的照明效果。实验后，他又查阅了相关资料，数据如下表：‎ 实验次数 灯泡类型 功率／W 灯与纸箱之间的距离/cm ‎1‎ 白炽灯 ‎60‎ ‎ 90‎ ‎2‎ 白炽灯 ‎25‎ ‎ 60‎ ‎3‎ 节能灯 ‎11‎ ‎ 90‎ ‎(l）分析实验数据，你可以发现白炽灯的照明效果与灯的功率和照明的距离有关。比较节能灯与白炽灯，在保证照明效果相同情况下，节能灯有什么优点_________。‎ ‎(2）白炽灯工作时的能量转化情况如上图，试推测节能灯工作时的能量转化情况，仿照上图出节能灯工作时的能量转化图。‎ ‎(3)小柯了解到白炽灯的发光效率大约只有8%，请计算一下60W的白炽灯如一年正常工作2000h会白白浪费掉的电能_________。‎ ‎5、电磁炉以其高效、节能、卫生、安全成为新一代智能灶具，一只1500W的电磁炉正常工作时，在1标准大气压下将1㎏的水从‎20℃‎加热到刚沸腾需要4min，请你回答：‎ ‎（1）水沸腾时可以发现壶嘴喷出大量“白气”，在这一现象中的包含的物态变化过程是什么？‎ ‎（2）电磁炉正常工作时，在1标准大气压下将1㎏的水从‎20℃‎加热到刚沸腾时，需要吸收的热量是多少焦？该过程电流做功多少焦？电磁炉的效率是多少？‎ ‎6、如图是一种电能辅助式太阳能热水器，晴天时接收太阳能的真空镀膜管每小时能将2.1×106J的太阳能转化为水的内能，电热管上标有“220V 1500W”。‎ ‎ (1)晴天时用太阳能加热，一天以lOh计算，可以将‎100kg，初温为‎20℃‎的水加热到多高的温度?[水的比热容C=4.2×103J/(kg·℃)]‎ ‎ (2)阴雨天时用电加热，如果消耗的电能全部转化为水的内能，热水器在额定电压下工作，将上述同样质量的初温相同的水加热到同样的温度需要多长的时间？‎ ‎（3）请你说说利用太阳能有什么优点？‎ ‎7、社会发展到今天，能源危机开始困扰人类. 人们正在寻找各种可能的未来能源，以维持人类社会的持续发展.热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下利用氢的同位素氘、氘在可控情况下发生的核聚变. 聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量，就像造出一个“人造太阳”. 反应后的生成物是无放射性污染的氦.预期于2010年建成的实验反应堆，可以在16min产生1.44×1012J的热量. 据媒体报道： ‎1L海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的能量，相当于‎300 L汽油完全燃烧所释放的热量. 请根据所提供的数据进行计算，并回答以下问题：‎ ‎（1）若汽油的密度约为0.7×‎103kg/m3，‎300L汽油的质量是多少？‎ ‎（2）若汽油的热值为4.6×107J/kg，‎300L汽油完全燃烧能释放多少热量？‎  ‎（3）从1.49×‎102L海水中提取氢的同位素，在发生聚变时可以产生1.44×1012J的热量，若这些热量转化为电能的效率为50%，则它可以供给一台功率是200W的电视机正常工作多少小时？‎ ‎（4）你知道吗？在安徽省合肥市科学岛上也有一台“人造太阳”. 这个名为托卡马克的装置就要点火实验了. 阅读了上述材料和数据后，你一定会有很多感受，谈谈你对“人造太阳”的认识.‎ ‎8、阅读短文，回答短文后的问题 ‎ 能源的开发和环境保护 ‎ 在日常生活和各种产业中我们都要消耗能量。煤、石油、天然气等物质都能够提供可利用的能量，空气的流动、水的流动也能够提供可利用的能量，我们平时说的“能源”，指的就是这些能够提供可利用能量的物质和自然过程。‎ ‎ 近二三百年以来，人类相断发明了蒸汽机、内燃机、电动机等动力机械，使生产力得到了飞速发展。但是，能源的消耗也急剧增长。研究人员估计，按照目前的石油开采速度，地球上的石油储藏将在几十年内全部采完；煤的储量稍多一些，但也将在200多年时间内采完。可以想象，如果没有了石油和煤碳，汽车、飞机、轮船和铁路上的内燃机车都不能开动，火力发电厂将停止发电，人类的社会生活将会瘫痪。‎ ‎ 大量消耗石油和煤炭还带来了环境污染问题，燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应”……煤炭中常常含有较多的硫，燃烧时形成的二氧化硫等物质会使雨水的酸度升高，形成“酸雨”，腐蚀建筑物，土壤酸化。‎ ‎⑴从文章中找出两个常用的能源，再举出两个利用能源的实例。‎ ‎⑵过度开发煤、石油和天然气等化石能源会造成哪些危害？试举两例。‎ ‎⑶应该如何保护周围的环境？你应该怎样做？试举一 ‎（七）教后反思：‎