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第二十二章 能源与可持续发展
第1节　能源
知识与技能：
1．通过实例了解自然界中有哪些不同形式的能量。
2．常识性了解能源的概念和分类。
3．初步了解人类利用能源的发展历程，了解人类能源消耗的增长状况。
过程与方法：
通过图文结合的方式，联系生活实际，培养学生收集和提取信息的能力。
情感、态度与价值观：
1．从能源问题到能源科学引发学生的学习兴趣和学习欲望。
2．认识科学对人类社会发展的负面影响，提高节能意识和环保意识，并在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献。
重点：了解什么是能源。
难点：能源的分类。
多媒体课件。
一、情景导入
石油是许多国家的主要能源，伊拉克是盛产石油的中东国家之一。2003年3月20日，以英美军队为主的联合部队以伊
拉克藏有大规模杀伤性武器并暗中支持恐怖分子为由，对伊拉克发动了7年多的军事行动，摧毁了以萨达姆为首的伊拉克政权，你知道导致这场战争的真正原因是什么吗？
同学们，从能源的角度出发，这其实是一场美国为争夺石油资源而发动的战争。你们知道什么是能源吗？你知道能源为什么这么重要吗？
二、合作探究
　人类利用能源的历程
1．能源
电能只是人类生活、生产活动中广为使用的能量中的一种，人类的生活、生产活动无法离开能量的使用。我们每天要吃饭、喝水，用什么来煮饭、烧水呢？(学生回答：煮饭、烧水需要煤、煤气、柴薪、天然气等)要开动汽车、火车、飞机等交通工具需要消耗什么呢？(学生回答：开动交通工具需要汽油、柴油、电能等)煤、煤气、柴薪、天然气、汽油、柴油等它们在起什么作用？
多媒体展示图片：
同学们交流讨论什么是能源？阐明自己的观点。
像煤、天然气、石油、风、电、太阳光等能够提供能量的物质资源，我们都把它们叫做能源。
煤的形成
煤是古代植物遗体的堆积层埋在地下后，经过长时期的地质作用而形成的。据研究，几乎所有的植物遗体，只要具备了形成煤的条件，都可以转化成煤。不过，低等植物遗体所形成的煤，分布范围小，厚度薄，很少被人利用。那些分布广、规模大、利用广泛的煤，都是高等植物的遗体(主要是古代的蕨类、松柏类以及一些被子植物的遗体)形成的。
在地球的历史上，最有利于成煤的地质年代主要是晚古生代的石炭纪、二叠纪，中生代的侏罗纪以及新生代的第三纪。这是因为，在这几个时期内，地球上的气候非常温暖潮湿，地球表面到处长满了高大的绿色植物，尤其在湖沼、盆地等低洼地带和有水的环境里，封印木、鳞木等古代蕨类植物生长得特别茂盛。
当时，高大的树木倒下以后，若是被水淹没，就会造成倒木和氧隔绝的情况。在缺氧的环境里，植物遗体不会很快地分解、腐烂。随着倒木数量的不断增加，最终形成了植物遗体的堆积层。这些古代植物遗体的堆积层在微生物的作用下，不断地被分解，又不断地化合，渐渐形成了泥炭层，这是煤的形成的第一步。
由于地壳的运动，泥炭层下沉了。泥炭层被泥沙、岩石等沉积物覆盖起来。这时，泥炭层一方面受到上面的泥沙、岩石等的沉重压力，另一方面，也是更重要的方面，泥炭层又受到地热的作用。在这样的条件下，泥炭层开始进一步发生变化：先是脱水，被压紧，从而比重加大，而且石炭的含量逐渐增加，氧的含量逐渐减少，腐蚀性物质的含量逐渐降低。完成这几个过程以后，泥炭就变成了褐煤。
褐煤如果继续不断地受到增加的温度和压力的作用，就会引起内部分子结构、物理性质和化学性质的进一步变化，褐煤就逐渐变成了烟煤或无烟煤了。
2．人类利用能源的历程
(1)钻木取火这项技术的出现，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。现在，柴薪仍是某些发展中国家的重要生活能源。
　
钻木取火——人类最早的“技术革命”
(2)蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑。人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能，实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代，人类的主要能源从柴薪转向煤。
蒸汽机的利用——人类进入工业化社会
(3)电能的利用给人类带来了一个光明、灿烂的新世界。
(4)开发和利用核能成为人类获取能量的一个新途径。
3．柴薪能源与化石能源
(1)柴薪主要通过砍伐森林获得，大面积的砍伐森林严重破坏地球的生态平衡。同时由于燃烧柴薪获取能量的效率较低，人类仍需要开发其他的能源。
(2)煤、石油、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。
4．能源的分类
什么叫做一次能源？什么叫做二次能源？
(1)像化石能源这样可以直接从自然界获得的能源称为一次能源。风能、水能、太阳能、地热能以及核能等均属于一次能源。煤、石油、天然气这三种能源是当今世界一次能源的三大支柱。
(2)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称为二次能源。电能属于二次能源。
　21世纪的能源趋势
人类在不断发展进步，能源的利用也在发生变化，21世纪能源的利用将会呈现什么样的趋势呢？
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(1)化石能源是现代人类文明所需的主要能源，而且化石能源开发利用后不能再生，如果长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽，所以开发新能源至关重要。
(2)20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。
第1节　能源
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见学生用书。
要让学生从生活实践中认识到能源是人类不可缺少的。了解几种常见的能源，认识到开发能源与节约能源同等重要，认识到开发能源与保护能源同等重要。要让学生明白解决能源危机的几种重要途径，认识到在目前形势下，解决能源危机的关键是提高能量转化的效率和节约能源。

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