资源简介

18.5 能源与可持续发展
一、教学目标
1、知识与技能
（1）通过能量的转化和转移，认识效率。
（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。
（3）收集资料，知道能源的利用带来的环境影响，如大气污染、酸雨、温室效应等，知道应对的对策。
2、过程与方法
（1）通过收集信息、阅读资料，从可持续发展角度分析能源、资源及日常诸多现象，提出自己的观点及其可行的做法。
（2）通过收集信息、阅读资料、相互交流，培养学生的信息处理能力与自学能力。
（3）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
（1）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。有可持续发展意识，能在个人所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献。
（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，具有节能意识、环保意识。
（3）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。
二、课时安排
1课时
三、教学重点
能量转化与效率
四、教学难点
对效率的认识能源与可持续发展
五、教学过程
（一）导入新课
上节课我们已经讲了能量转化的基本规律这节的内容，现在同学们来回忆一下，在历史发展的长河中，人类在能量转化认识到能量转化不会凭空产生，也不会凭空消失，但能量转化的效率是怎样的呢
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？怎样做到能源的可持续发展呢？今天我们就来学习一下。
（二）讲授新课
一、能量转化的效率
师：同学们看课本97页图18-22了解白炽灯工作时，能量的转化情况。
白炽灯正常工作，电流做功，电能转化为光能和内能，根据能量守恒定律，输出的光能与内能之和应该等于输入的电能。
对于一白炽灯来说，输出的能量与输入的能量之间的关系可以用图a表示。


同样，对于一辆行驶的小轿车来说，输出的能量与输入的能量之间的关系也可以用图b表示。


师：我们可以发现，白炽灯和汽车工作时总有部分能量转化为我们所不需要的能量。
我们让白炽灯工作的目的在于获取光能。如果一盏白炽灯只发光，那么它的效率就是100%。
事实上，白织灯发光的同时总会发热，因此必然有一部分电能转化为内能。通常，一盏额定功率为100W的白炽灯正常工作时，每秒产生的有用的能量--光能约为10J，其他的电能转化成了内能，如图所示。
师：通常，能量转换装置的效率可用下式计算：
因此，上述白炽灯正常工作时的效率=（转化为光能/输入的电能）×100%=10%
对于热机来说，转化为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量之比，叫做热机效率。
为了提高热机的效率，人们一直在努力减少热机工作过程中各种能量的损失。由蒸汽机发展为喷气发动机，能源利用效率从6%提高到50%以上，可见能源转化效率的提高，离不开科学技术的进步。
二、能源与可持续发展
1、能源——双刃剑
正效应：从人类社会发展的进程看，每次能源变革都会无一例外把人类推向一个新的发展阶段，能源为人类文明作出巨大贡献，给人类带来无限欣喜。
负效应：能源的问题也产生深深的忧虑。目前，全世界的能源消耗正在逐年增长，按照现在的能源消耗速度，地球上的煤、石油、天然气不可再生，能源在不久的将来将会消耗殆尽。并且，大量的化石能源的燃烧造成大气污染，温室效应。
师：人类在使用各种能源时，不可避免地对环境造成影响，能源消耗会对环境造成哪些影响，产生哪些危害？说出你们的看法。
讨论交流：
1．大量使用石油、煤炭造成空气污染并产生各种废料。
2．在使用木柴等加剧对树木的砍伐，会导致水土流失和沙漠化。
3．海上石油开采发生泄漏，会破坏生态环境。
4．煤炭燃烧产生的二氧化硫等气体会形成酸雨，导致水、土壤酸化，对植物、建筑物造成危害。
2、我国能源面临的问题
（1）人均能源占有量低
我国人口众多，能源短缺，据统计，我国的煤炭资源的人均可开采量是，就89.8吨，仅为世界平均水平的55%；石油资源的人均可采2.6吨，仅为世界平均水平的11%；天然气资源的人均可开采量是1074立方米，仅约为世界平均水平的5%
（2）能源结构不合理
我国目前的能源结构以化石燃料为主，这必然是我们面临两个严峻的问题：一是化石燃料储存量有限，社会对能源的大量需求导致能源短缺；二是大量化石燃料的开采和利用，导致严重的环境污染和生态破坏。
3、能源的可持续发展
所谓可持续发展，既是要求考虑当前的发展需要，又要考虑未来的发展需要，不能以牺牲后人的利益代价来满足当代人的需求。
显然，可持续的能源生产和消费已成为社会经济可持续发展的重要前提之一。在能源的使用上，依靠科技进步改变能源结构，开发和推广清洁的可再生能源，提高能源的效率，减少环境的污染，已成为我国实现可持续发展的当务之急。
能源的可持续发展的措施：
（1）改变能源结构，开发和推广清洁的可再生能源对能源
（2）提高能源的利用率，减少在能源使用中对环境的破坏。
（3）减少化石能源的利用
（三）重难点精讲
能量转化与效率，能源与可持续发展。
（四）归纳小结
1、在本节课中都有哪些收获。
2、本节课不仅仅要了解能源与可持续发展的有关知识，更重要的是让同学们掌握科学探究的方法，培养学生探究问题能力。
六、板书设计
能源与可持续发展
（一）能量转化与效率
1、能量转化的效率
2、热机效率
（二）能源与可持续发展
1、能源——双刃剑
2、我国能源面临的问题
3、能源的可持续发展
七、作业布置
1、同步练习册
2、预习下节到学案
八、教学反思
本教学设计是以学生自主学习为基础，教师指导的学习模式，在本节教学中用简单的事例、形象的动画展示、生动的实验，拓展他们的思维，激发学生的求知欲，同时又点明主题。 重视培养学生学用结合的能力，把物理学活学透。每当向学生传授新的物理知识时，都应联系它在实际生产或生活中的某些应用，同时要求学生细心观察周围的世界，找出与所学知识相关的事例。另外，本节课利用大量的图片和视频突破了这一难点，让学生列举了大量的生活实例，体现了从物理走向生活的教学理念。

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