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第二十二章 能源与可持续发展
第1节 能源
教学目标
一、物理观念
1.知道什么是能源，能例举出不同历史时期人类利用的主要能源。
2.能分辨一次能源与二次能源，了解两者的特点。
3.了解21世纪的能源趋势。
二、科学思维
1.梳理清楚人类利用能源的历程，能对各时期能源利用优缺点提出自己的见解。
2.对世界能源消耗结构与中国能源消耗结构图进行对比分析，认识到我国能源结构的缺陷。
三、科学探究
通过图文结合、联系生活实际的方式，培养学生收集和提取信息的能力。
四、科学态度与责任
1.通过本次学习，让学生了解人类利用能源的发展历程，感受能源革命带来的巨大的社会变革。培养探索新能源的主观意识。
2.认识到目前的能源形式，有节约能源的意识。
教学重点
能源与人类生存发展的历程。
教学难点
一次能源和二次能源的特点。
教具准备
多媒体课件。
教学过程
新课引入
设置情景：某天，爸爸开车带小科出去玩。汽车行驶了一会儿后，爸爸把汽车开进了加油站。小科提出了疑问……，提问学生：汽车在行驶过程中消耗了什么？被消耗的物质给汽车提供了什么？得出消耗的物质叫做能源。
说一说我们生活中的能量有哪些来源：同学们每天要吃饭、喝水，把生米做成熟饭，把生水烧开都需要燃料，煤、煤气、柴薪、天然气等等在燃烧时都能提供能量；要开动汽车、火车、飞机等交通工具需要消耗汽油或者柴油，汽油、柴油燃烧时也能提供能量；山上采伐的木料放到江、河里能顺流而下，水流可以运送木料做功，水流还可推动水轮机做功，使磨转动，水轮机还能带动发电机转动发出电来，江河里的水流能提供能量；同样，流动的空气——风也有能量，风能推动风车做功。还有新式的核能、太阳能的利用等。
新课讲授
探究点一：人类利用能源的历程
活动1：讲解钻木取火使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变（第一次能源革命）。开启了人类以柴薪为主要能源的时代。展示图片：钻木取火。（可以让学生用汇报的方式进行）
讲解柴薪主要通过砍伐森林获得等等相关内容。
活动2：提出问题：使用大量使用柴薪也有很多危害，你知道吗？
组织学生讨论使用柴薪的危害。
归纳总结：大面积砍伐森林会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，人类需要开发其他的能源。燃烧的同时还能产生大量的二氧化碳加剧温室效应，而且还会产生不少有毒气体。
活动3：讲解蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能（第二次能源革命）。实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代，人类的主要能源也从柴薪转化为热值更高的煤。蒸汽机比较笨重，效率也不高，人们发明了内燃机，自此石油也成为了当今主要的能源。如今，随着技术的发展，天然气也走进了千家万户。（讲解煤炭、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。）
归纳总结：①化石能源：煤、石油、天然气。②一次能源：可以直接从自然界直接获取的能源。③化石能源是当今世界的主要能源。
活动4：讲解电力的使用。在19世纪末期，电力的发现、开发及利用，使人类对化石能源实现了延伸利用，生产出二次能源。
讲解二次能源的概念与分析为什么要使用二次能源。
归纳总结：①二次能源：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。②二次能源使用比较方便。
活动5：讲解当今时代为了减少对化石能源的依赖和保护环境等原因而转向开发新能源。（第三次能源革命）
学生思考有哪些新能源。这些新能源有什么优点。
归纳总结：①新能源有太阳能、风能、潮汐能、核能、地热能等等。②它们具有清洁无污染或者蕴含很大的能量。
活动6：提出问题：本节课谈到的很多能源哪些属于常见的一次能源、二次能源分别有哪些？
学生们讨论和整理。
归纳总结：一次能源有：化石能源、核能、太阳能、地热能、水能、风能……
二次能源有：电能、柴油、汽油、酒精、氢气……
探究点三 21世纪的能源趋势
活动1：多媒体课件展示教材图22.1-5图片，根据你对图片的理解回答下面的问题。从中得到的启示是什么？
学生阅读课本和交流、讨论后回答
归纳总结：化石能源是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源，不久的将来会消耗殆尽，而且，在开采化石能源的过程中对环境的破坏也十分严重，所以开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围的重要课题。
活动2：出示世界能源消耗结构和中国能源消耗结构对比示意图。提出问题：我国的能源消耗结构是否合理？这样的能源消耗结构会带来什么问题？如何改变这种现状？
归纳总结：我国的能源结构不合理，煤炭等化石能源的使用占比很大，这对我国的环境不太有利，我国需要加大对新能源的开发。
活动3：讲解核能的使用。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时代。
课堂小结（板书设计）
第一节 能源
教学反思
要让学生从的生活实践中认识到能源是人类不可缺少的资源。了解几种常见的能源，认识懂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得效率和节约能源。

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