五、能源与可持续发展教案2

能量转化和转移的方向性，能源开发与可持续发展是本节的两大内容.前面已经研究过了机械能的转化与守恒，其实机械能的转化与守恒只是众多能量转化和守恒中的一种，一个特例而已；要通过这节课的学习使学生认识到所有能量在转化和转移过程中不但是守恒的，而且是有方向的，这也是为什么要节约能源的重要原因.还要通过这节课的学习使学生珍惜现有能源，合理开发使用新能源，维持社会的可持续发展的社会意识. 要使学生能通过具体事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系.能结合实例，说出不可再生能源和可再生能源的特点.了解世界和我国的能源状况，对于能源的开发利用有可持续发展的意识. 本节课的知识和社会生活中的现象联系很紧密，又是当今社会的热点问题.在教学中应充分发挥学生的主观能动性，可采用让学生在课前小组收集资料，课堂交流探讨，课后整理上交报告的形式开展，尽量多地将主动权交给学生. 教学重点1.初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性；

2.了解世界和我国的能源状况.对于能源的开发利用有可持续发展的意识. 教学难点

对于能源的开发利用有可持续发展的意识，应采取的具体措施. 教具准备

投影片，视频资料，互联网计算机等

课时安排1课时

三维目标

一、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.认识能源消耗对环境的影响. 二、过程与方法

通过能量的转化和转移的举例与分析，认识效率. 三、情感态度与价值观

1.能举出日常生活中能量守恒的实例.有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识. 2.了解世界和我国的能源状况.对于能源的开发利用有可持续发展的意识. 教学过程

导入新课

教师活动：提出问题：我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式.我们还知道不同能量之间是可以相互转化的，请你举几个能量转化的例子. 学生活动：思考并回答问题，列举实例. 教师提问：大家再思考你们刚才列举的实例中，能量最终都成为什么形式的能量呢？

学生活动：思考并回答问题，最终都成为内能. 教师提问：请你再将刚刚举的几个能量转化的例子分析一下看是不是最终都成为内能呢？

那散发出去的内能能不能自动全部聚集起来重新被利用呢？

学生活动：思考并回答问题，那是不可能的. 推进新课

一、能量转化和转移的方向性

教师活动：请大家认真阅读教材有关能量转化和转移的方向性的内容. 学生活动：自学教材有关能量转化和转移的方向性的知识，

并整理、概括、总结这部分知识，同学间相互补充更正. 【教师总结】

1.热传导的方向性

（1）举例：把一个高温的铁块放入一盆冷水中，热量会自发地从铁块传到水，同时铁块温度降低，水的温度升高. （2）总结：

①两个物体的温度不同，相互接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体. ②热量却不能自动地从低温物体传向高温物体. ③要将热量从低温物体传向高温物体，必须有外界的影响和帮助，就是要有外界做功才能完成. ④在整个自然界中，无论有生命或无生命，所有的宏观自发过程都具有单向性，都是一种不可逆的过程. 2.能量的转化、转移都是有方向性的

如内能的转移的方向是从高温物体到低温物体，不能相反，我们是在能量的转化或转移的过程中利用能源，并且，不是什么能量都可以利用，也不是什么东西都可以成为能源，有的能量（如内能）一旦耗散，便不可再利用，所以，我们要节约能源. 3.提高热机的效率

人类历史上不断进行着能量转化技术的进步，就是所谓的能源革命，能源革命导致了人类文明的跃进. 虽然热机的效率不能达到百分之百，但还是可以在现在基础上不断提高的. 二、能源开发与可持续发展

学生活动：自学教材有关能源开发与可持续发展的知识. 学生活动：整理、概括、总结这部分知识，其他同学给予补充更正. 【教师总结】

1.人类利用能源革命的轨迹

直接利用太阳能→人工取火→蒸汽机的发明→电能的使用→核能的开发与利用

2.21世纪的能源趋势

21世纪的能源趋势有以下特点：

①由于世界人口的急剧增加和经济的快速发展，能源的消耗持续、迅速增长；

②人类的主要能源仍是化石能源，它属不可再生能源. 3.能源消耗对环境的影响

人类在能源革命的进程中给自己带来了便利，也给自己造成了麻烦，主要表现在以下几个方面：

①大量燃烧化石能源造成空气污染和温室效应；

②一些欠发达国家过分依赖柴薪能源，加剧了水土流失和土地沙漠化.

4.未来的理想能源

未来的理想能源应满足四个条件：

第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；

第二，必须足够便宜，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. 【例题剖析】

［例1］

请观察甲和乙图，它们描绘的是能源利用的变化情况，结合自己的切身体验，请从科学和人文的角度对此变化加以评价.

分析：图甲显示的是人们由利用煤到利用石油液化气（或天然气）的转变；图乙显示的是居民区由分散供热到集中供热的转变，由图意，应从环境保护和节约能源等方面评价这些变化的意义. 解答：甲：改进燃烧设备，由家用煤炉改为燃气灶，气体燃料的燃烧效率高；普及煤气和天然气的使用，既可有效利用燃料，又可减少污染. 乙：采用集中供热，不但燃料的利用率高，且可减少污染.

［例2］

如图所示，是我国能源结构的统计图，根据此图的数据，请你完成下列各题. （1）总结出我国能源结构或现状的规律. （2）提出解决这种现状的合理化建议. 分析：由图中的数据可以看出，我国能源结构中以煤为主，其次是石油，这些都是不可再生能源，且我国天然气含量较少，应大力发展水电、核电生产，充分开发和利用可再生能源. 解答：（1）我国的能源结构主要以煤为主；我国的能源消耗中不可再生能源占据的比例过大，结构不合理；我国能源消耗中可再生能源的比例过小. （2）建议：节能降耗；开发新能源；开发可再生能源等. 课堂小结

通过这节课的学习，我们认识到所有能量在转化和转移过程中不但是守恒的，而且是有方向的，这也是为什么要节约能源的重要原因.还知道了要珍惜现有能源，合理开发使用能源，要具有维持社会的可持续发展的社会意识. 布置作业

1.释放化学能的过程不断地发生在你的体内.食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需能量.这种过程没有火焰，但化学能同样可以转变为内能，因此人的体温保持在37 ℃左右.从能量守恒的角度说，食物提供的化学能还转变为哪些能量？

2.人体摄入的能量（营养师称之为热量）过多、过少，都有损于健康.对于正在长身体的初中学生，每天应该摄入多少热量？应该如何调整饮食？查阅资料，进行调查，写一篇科学报告，并与同学交流. 板书设计

一、能量转化和转移的方向性

自然界实际进行的与热现象有关的一切宏观过程都是有方向性的不可逆的过程. 二、能源开发与可持续发展

1.发展的需要与环境问题的矛盾成为全球问题. 2.可持续发展的重要性. 3.要注意开发多元结构的能源系统. 4.注重各种节能新技术的发展与应用. 活动与探究

1.分析汽车（拖拉机）中燃料释放的内能去向，讨论提高效率的可能方法. 2.调查本地历史上火灾发生的事例，从能量转化的角度分析其成因并讨论如何防止火灾. 3.指出你生活中存在哪些浪费能源的现象，可以采取哪些节能措施.