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第二十二章 能源与可持续发展
第1节 能源利用的现状和
面临的挑战
素养目标
物理观念：了解人类利用能源的历程，区分不同类型的能源，列举常见的不可再生能源和可再生能源。理解能量转化和转移具有方向性，了解人类能源利用面临的挑战，进一步强化能量观念。
科学思维：收集各种形式能源的资料，并结合能源特点进行分类整理、归纳总
结，发展科学思维能力。
科学探究：通过观察和分析生活现象，感悟各种能量与生产生活的联系，发展观察和分析能力。会通过多种方式收集信息，发展获取证据的能力。
科学态度与责任：了解我国和世界的能源状况，增强保护环境、节约能源的意
识，具有在力所能及的范围内为人类可持续发展作贡献的意识。
情境导入
人类是如何利用能源的呢？
能源是人类生活、社会发展的重要物质基础，能源问题是当今世界的热点问题，与我们每个人都息息相关。
视频 能源的利用
人类利用能源的历程
新知探究
任务一 人类利用能源的历程
柴薪
煤
石油
电能
电的大规模使用始于19世纪六七十年代，爱迪生发明
白炽灯泡
石油的大规模使用始于第二次工业革命，内燃机
煤的广泛使用始于第一次工业革命，
蒸汽机
大约一万多年前，由燧人氏发明钻木起火
钻木取火的出现，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。
钻木取火——人类最早的“技术革命”
新知探究
任务一 人类利用能源的历程
柴薪通过砍伐树木获得，相对于当时的人口和生产力，是一种数量巨大，能够方便获取的能源，人类以柴薪为主要能源的时代，持续了近一万年。
新知探究
任务一 人类利用能源的历程
使用大量使用柴薪也有很多危害，你知道吗？
新知探究
任务一 人类利用能源的历程
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代替人力和畜力，主要能源从柴薪转向煤，人类进入工业化社会。
蒸汽机的利用——人类进入工业化社会
新知探究
任务一 人类利用能源的历程
新知探究
任务一 人类利用能源的历程
天然气
煤
石油
煤、石油和天然气，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，所以称为化石能源。
新知探究
任务一 人类利用能源的历程
不可再生能源：化石能源等不能在短期内从自然界得到补充，所以这类能源叫作不可再生能源。
可再生能源：水能和风能等能源可以在短期内从自然界得到补充，叫作可再生能源。
新知探究
任务一 人类利用能源的历程
柴薪、煤、石油、天然气、风能、水能、电能、太阳能、地热能，分别属于哪一类能源？
新知探究
分类 能源
可再生能源
不可再生能源
柴薪、煤、石油、天然气、电能
风能、水能、太阳能、地热能
任务一 人类利用能源的历程
一次能源：可再生能源与不可再生能源都是可以直接从自然界获得的能源，我们称这样的能源为一次能源。
新知探究
任务一 人类利用能源的历程
化石能源
风能
水能
太阳能
地热能
你知道哪些发电方式？电能是由哪些能量转化而来的？
新知探究
任务一 人类利用能源的历程
风力
水力
火力
太阳能
发电机
电能
二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源。
新知探究
任务一 人类利用能源的历程
常见的一次能源、二次能源分别有哪些？
一次能源
二次能源
化石能源
核 能
太阳能
水 能
风 能
电 能
柴 油
酒 精
煤
石油
天然气
汽 油
地热能
氢 气
…
…
新知探究
任务一 人类利用能源的历程
还记得之前学习过的能量守恒定律吗？
能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变。
新知探究
任务二 能源利用面临的挑战
既然能量是守恒的，为什么我们还要节约能源呢？
汽油在内燃机中被消耗，这里面发生了怎样的能量变化？
内能
化学能
机械能
这些消耗的能量能不能再自动地被用来驱动汽车
其他能
新知探究
任务二 能源利用面临的挑战
在热传递的过程中，热量是怎样转移的
高温物体
低温物体
热量
新知探究
任务二 能源利用面临的挑战
热量能从低温物体转移到高温物体的吗
如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量。
新知探究
任务二 能源利用面临的挑战
涉及热现象的能量转化和转移过程是有方向性、不可逆的。
人们是在能量的转化和转移的过程中利用能量。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。
新知探究
任务二 能源利用面临的挑战
化石能源是当今世界的主要能源。
新知探究
任务二 能源利用面临的挑战
近几十年来，能源消耗增长速度明显加快，如果把全世界的能源消耗量折合成热值为2.93×107 J/kg 的标准煤来计算：
新知探究
任务二 能源利用面临的挑战
在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响。
新知探究
任务二 能源利用面临的挑战
煤、石油、天然气等燃料往往含有杂质，燃烧时会生成二氧化硫、氮氧化物、粉尘和一氧化碳等有害物质。
一座1×107kW的燃煤电厂，每年燃煤约3.6×106t，向大气排放CO2、NO2、微尘及其他致病的有害物质可达1.09×106t。
新知探究
任务二 能源利用面临的挑战
温室效应
热岛效应
雾霾
水土流失
酸雨
水污染
新知探究
任务二 能源利用面临的挑战
面对现在全球能源危机现状，以及燃料的燃烧对环境的危害，结合你的生活，针对节能减排你有哪些建议呢？
新知探究
任务二 能源利用面临的挑战
节约用电
低碳出行
使用清洁能源
开发新能源、更好地利用已知能源，是全球范围内的重要课题。
新知探究
任务二 能源利用面临的挑战
视频 我国已建成全球最大清洁发电体系
能源利用的现状和面临的挑战
发展历程
是否直接从自然界获取
挑战
二次能源
分类
能量转移和转化具有方向性
能源消耗对环境的影响
课堂小结
柴薪→化石能源→电能→新能源
一次能源
是否可再生
应对措施与方向
不可再生能源
可再生能源
1.下列能源中，不属于一次能源的是（ ）
A.电能 B.风能
C.核能 D.水能
A
课堂练习
2.“能源危机”是当今世界共同面临的重大问题，下列缓
解能源危机的措施切实可行的是( )
A.节约用水、用电
B.火力发电站会消耗大量的煤，关闭所有的火力发电站
C.停止使用石油、煤炭资源，改用核能、太阳能
D.各地都要大力兴建水力和风力电站
A
课堂练习
3.关于能源的利用，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重要
B.能源的利用过程，实质上是能的转化和转移过程
C.现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气
D.煤、石油和天然气的化学能归根结底来自于太阳能
A
课堂练习
4.电冰箱工作时，将箱内能量转移到外部，是因为消耗了
______能，才能把热量转移出来使冰箱内部变冷，这一
现象说明能量的转化、转移是有_________的。
电
方向性
课堂练习
5.我国幅员辽阔，各地的自然条件有很大差异，这是发展各
有特点的可再生能源的有利条件。请你列举三种不同的可
再生能源例子，说明我国在哪个地方有利于发展（或已经
发展了）哪种可再生能源。
可再生能源：太阳能、风能、潮汐能等
沙漠地区可以利用太阳能和风能；
沿海地区可以利用潮汐能和风能。
课堂练习

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