资源简介

/ 让教学更有效 高效备课 | 物理学科
【学习目标】
1.物理观念：明确能源的分类标准，理解可再生与不可再生能源的特性，知晓能源与社会发展的关联。
2.科学思维：通过分析能源消耗数据、增长趋势，提升数据解读与逻辑推理能力。
3.科学探究：完成“我国可再生能源增长情况分析”活动，深化对能源发展的认知。
4.科学态度与责任：认识能源危机的严峻性，感受我国能源革命的成就，树立节约能源、支持清洁能源发展的意识。
重点：1．掌握可再生能源与不可再生能源的分类及实例；
2.明确我国能源消耗结构与可再生能源发展现状。
难点：1．理解能源危机的成因及我国能源革命的应对策略；
2.建立“能源有限，节约与清洁利用”的责任意识。
【自主学习】
1.火的发现和利用，让人类学会了利用___________为主要能源，直到19世纪中叶，其在全世界能耗中仍占75%。
2.18世纪末___________的发明引发工业革命，___________成为这场工业革命的动力基础，世界进入了“___________时代”。
3.19世纪70年代___________＿的出现，__________的迅速发展，使煤炭在能源消耗结构中的比重逐渐下降。进入20世纪60年代以来，___________的应用日益广泛。1965年，___________在世界能耗中比例已超过煤炭，世界进入了“___________时代”。
4.目前，人们正致力于___________＿、___________、___________、___________、___________＿、___________等的开发和利用。21世纪将是___________能源的快速发展时期。
5.能源可分为___________＿＿能源和___________＿能源。煤、石油、天然气等一旦被消耗，是不能再生的，这类能源属于___________能源；而太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、潮汐能等是不会随开发利用日益减少的，这类能源可以从自然界源源不断地得到，所以属于___________能源。
6.目前，全世界的能源消耗结构中，煤、石油、天然气占比较大，能源消耗仍然以___________能源为主，在结构上存在___________、___________的现象。按现行使用量和增长预期计算，已探明的不可再生能源供人们使用的时间___________,___________是当今世界面临的重大问题。
7.近年来，我国以___________、___________、______________为代表的可再生能源实现了跨越式发展。
【合作探究】
1.薪柴时期
_____的发现和利用，结束了人类茹毛饮血的原始生活，推动人类文明进程；19世纪中叶前，_______薪柴占全球能耗75%。2.煤炭时代
（a）早期使用的蒸汽火车
18世纪末蒸汽机发明引发工业革命，被誉为“黑金”的________成为动力基础。工厂、船舶、火车等都离不开它。
（b）以蒸汽机为动力的高速观光轮船
蒸汽机的发明开辟了人类利用能源的新历程。
1900年煤炭在能耗中占比达57.6%，世界进入“_______时代”。
3.石油时代
19世纪70年代内燃机出现、电力工业发展，煤炭占比下降；1965年_________占比超煤炭，成为最重要能源；
石油 天然气
至今石油、天然气仍是_______能源，但面临_______危机。
石油及其产品
4.多元化能源—未来社会的理想能源
目前，人们正致力于、核能、风能、水能、太阳能、海洋能、氢能等的开发和利用。
核能 风力发电 太阳能电池 热能发电场
21世纪将是_________能源的快速发展时期。
1.能源的分类
（1）不可再生能源：一旦被消耗，便_______的能源。如_____、_____、______、核能等。
（2）可再生能源
不会随开发利用而日益_______的能源。如________、水能、风能、地热能、海洋能、潮汐能等，这类能源可以在自然界里源源不断地得到。
2.目前使用最广的能源是______，电能是由上述_____能源和______能源转换得来的。
煤发电厂 风力发电
分类 概念 实例
按照获 取方式 一次能源 可直接从自然界获得的能源 水能、化石能源、风能、太阳能、 地热能、核能、潮汐能等
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 电、酒精、木炭、煤气、柴油、 液化气、沼气、氢气、汽油等
按照对环境的影 清洁能源 使用时对环境没有污染或污染较轻的能源 太阳能、电能、风能、水能、潮汐能、地热能
污染能源 使用时对环境污染较重的能源 煤、石油、柴薪等
按照人类 开发早晚 常规能源 人类已经利用多年的能源 煤、石油、天然气及水能等
新能源 人类新近才开始利用的能源 核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能、生物质能等
1.能源危机
（1）全世界能耗结构：以煤（27.2%）、石油（31.2%）、天然气（24.7%）等________能源为主；
（2）我国能耗结构：煤56.0%、石油18.5%、天然气8.9%、其他（水电、核电、风电等）16.6%。
我国2021年能源消耗结构
（3）能源危机原因：不可再生能源储量________，按现行使用量和增长预期，最短不足_______年将耗尽，能源供需矛盾突出。
2.我国的能源革命
进入新时代以来，我国深入推进能源革命，推动能源的________、________、_______利用。
（1）加强煤炭等能源的清洁、高效利用，加大油气资源的____和_____；
（2）大力发展新能源：加快建设新型能源体系，突出_____能源和_____能源发展；
（3）我国已成为世界能源生产第________大国，构建了多元清洁的能源供应体系；
（4）水电、风电、光伏发电、生物质发电装机规模稳居世界______，截至2022年底，我国可再生能源发电总装机容量达到12.13亿千瓦。
活动：我国可再生能源增长情况分析
活动准备：教材77页表 20-1-1 我国近年发电量数据统计
年份 2017年 2018年 2019年 2020年 2021年
总发电量八亿千瓦·时） 66 044 71661 75 034 77 790 85 342
水电 11 979 12318 13 044 13 552 13 390
火电 47 546 50 963 52 201 53 302 58 058
核电 2481 2944 3 483 3 662 4075
风电 2972 3 660 4 060 4 665 6 561
太阳能发电 1065 1775 2 243 2 605 3 253
其他 1 1 3 4 5
通过表中数据，请分析各年中水电、风电、太阳能发电等可再生能源的增长情况。结合数据谈谈你对此的看法。从表中你还能看出哪些信息？
信息浏览
国部分能源储量 我国是世界能源生产大国之一，截至2021年底，已探明的煤、石油、天 然气的储量如图所示。
请计算一下，我国能源的人均拥有量分别是多少？谈谈你的感想。
（a）煤的储量约为2.08×1011t （b）天然气的储量约为6.34×1012m3
（c）石油的储量约为3.69×109t
【归纳整理】
1.人类利用能源的历史：薪柴时期→煤炭时代→石油时代→多元化能源
2.能源的分类：不可再生能源和可再生能源
3.能源危机和我国的能源革命
【课堂练习】
1.下列各组能源中，都属于可再生能源的是（　　）
A．石油、天然气 B．水能、天然气
C．风能、太阳能 D．煤炭、木柴
2.下列说法正确的是（ ）
A.天然气和太阳能都是清洁能源，人类可以无穷无尽地开发
B.核能是物质发生化学反应时所释放的能量
C.因为水能是可再生能源，所以我们不必节约用水
D.为应对能源危机，开发利用太阳能等新能源势在必行
3.按照能源发展史排序，正确的是（　　）
①内燃机　②钻木取火　③薪柴燃烧　④核反应堆 ⑤蒸汽机　⑥天然取火
A．⑥②③⑤①④ B．⑥③②①⑤④ C．②⑥③⑤④① D．⑥②①⑤④③
【课后巩固】
1.煤炭、石油、核能、太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能、植物燃料等能源中，哪些是可再生能源，哪些是不可再生能源？
2.请从互联网或有关资料中了解我国能源的状况，以及我国每年生产和进口各种能源的情况，并作出评价。
3.请调查一下，你所在的城市或乡镇，燃油汽车和新能源汽车的保有量大约是多少？近年来有什么变化？试分析为何有这样的变化
1.下列关于能源的说法，正确的是（　　）
A．煤、石油和天然气是当今人类利用的主要能源，它们是不可再生能源
B．天然气是一种清洁能源，人类可以无尽地开发利用
C．如果大量利用太阳能，可能使太阳能在短期内消耗殆尽
D．水能和风能可以在短期内从自然界里得到补充，是可再生能源
2.小明学习了能源的知识后，作出了如下总结，其中错误的是（　　）
A．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气
B．电能是重要的二次能源
C．钻木取火开启了以柴薪为主要能源的时代
D．化石能源在地球上储量丰富，因此人类可以不必开发新能源
3.网约车方便快捷，成为人们出行的首选，纯电动汽车替代燃油汽车成为网约车中的主力军。下列说法错误的是（ ）
A．石油是不可再生能源
B．发动机消耗的汽油属于一次能源
C．用户通过手机联络网约车司机，利用了电磁波能够传递信息
D．纯电动汽车替代燃油汽车，可以减少碳排放
4.许多城市都在推广利用太阳能，城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能。下列关于太阳能的说法正确的是（ ）
A．太阳是一个巨大的“核能火炉”
B．太阳能为二次能源
C．对于人类，太阳能几乎可以说是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
D．太阳能清洁无污染
5.下列能源中：①煤炭、②水能、③石油、④太阳能、⑤天然气、⑥风能、⑦电能，其中属于不可再生能源的是________，属于可再生能源的是________。（选填序号）
6.京张高速铁路是中国第一条采用北斗卫星导航系统、设计速度为的智能化高速铁路，修建期间配备了最大台车、最智能盾构机、最快铺轨机。
（1）高铁列车与北斗卫星之间利用 波传递信息来进行精准定位；高铁列车运行时消耗的电能属于 次能源。
（2）如图所示，盾构机在施工过程中，会产生大量的热，其内部的水冷循环系统可以给盾构机及时降温，水冷循环系统是通过 的方式改变物体内能的，用水冷却主要是利用了水的 较大的特性。
7.“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台，是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。
（1）风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。风力发电将空气的 能转化为电能，电能是 次能源。
（2）“三峡引领号”与北斗系统建立关联，利用 （选填“超声波”或“电磁波”）向工作人员传递平台运动的动态信息。
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
【课前预习】
1.答案：1.薪柴 2.蒸汽机 煤炭 煤炭 3. 内燃机 电力工业 石油 石油 石油 4.太阳能 核能 水能 风能 海洋能 氢能 清洁 5. 不可再生 可再生 不可再生 可再生6.不可再生 不科学 不合理 长短不一 能源危机 7.水电 风电 太阳能发电
【合作探究】
探究点一：
答案：1.火 2.煤炭 煤炭 3.石油 核心 枯竭 清洁
探究点二：
答案：1.（1）不能再生 煤 石油 天然气（2）减少 太阳能 2.电能 可再生 不可再生
探究点三：
答案：1.（1）不可再生（3）有限 100 2.清洁 低碳 高效（1）勘探 开发
（2）新 清洁（3）一（4）第一
活动参考答案：（1）水电：整体呈缓慢增长趋势，2021年略有回落，增长相对平稳。
风电：增长迅猛，增幅达120.7%。
太阳能发电：增速最快，增幅达205.4%。
整体趋势：我国可再生能源发展势头强劲，能源结构正在向清洁低碳转型。
（2）对可再生能源增长的看法
①能源转型加速：风电和太阳能发电的爆发式增长，体现了我国大力发展非化石能源、推动“双碳”目标的决心。
② 结构优化明显：火电虽仍是主力，但占比从2017年的71.4%降至2021年的68.1%，可再生能源的替代作用日益凸显。
③风电和光伏技术的成熟、成本的下降，是其快速发展的重要支撑。
④挑战并存：水电增长趋缓、可再生能源的间歇性和不稳定性，对电网调度和储能技术提出了更高要求。
（3）表中还能看出的其他信息
①总发电量稳步增长：从2017年的66 044亿千瓦·时增至2021年的85 342亿千瓦·时，年均增速约6.6%。
②核电发展稳健：发电量从2017年的2 481亿千瓦·时增至2021年的4 075亿千瓦·时，成为清洁低碳能源的重要组成部分。
③“其他”类别占比极小：始终在1–5亿千瓦·时之间，对整体结构影响可忽略不计。
信息浏览参考答案：2021年我国人口约14.13亿，经计算可知：煤炭人均占有量约147.2吨/人；天然气人均占有量约4486.9立方米/人；石油人均占有量约2.61吨/人。
我国虽然是能源生产大国，但由于人口基数大，人均能源占有量远低于世界平均水平，尤其是石油、天然气的人均占有量差距明显。这也提醒我们要更加重视能源节约、提高能源利用效率，同时加快发展清洁能源，保障国家能源安全。
【课堂练习】
1.【答案】C
【详解】可再生能源能在短时间内形成的能源，像太阳能、水能、风能、木柴等。而煤、石油和天然气很难在短时间内形成，属于不可再生能源。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2.答案：D
【解析】核能是在原子核发生变化时所释放的能量，核反应不属于化学反应。地球上可以利用的淡水资源是有限的，因此需要节约用水。
3.【答案】A
【详解】ABCD．根据能源的开发与利用可知，最开始时是人类利用天然的火种，然后钻木取火，逐渐转变为人工火种点燃柴薪提供热量，工业革命时期发明了蒸汽机，随后又诞生了内燃机，实现了热能向机械能的大规模转化，现在人们正在使用核能，故A符合题意，B、C、D不符合题意。
故选A。
【课后巩固】
基础练习
答案：1.可再生能源：太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能、植物蔬菜能源；不可再生能源：煤炭、石油、核能。
2.我国能源状况：能源总量丰富但人均占有量低，结构以煤炭为主，清洁能源占比有待提升；生产情况：煤炭、石油产量居世界前列，部分能源对外依存度较高。评价：需优化能源结构，降低对外依存度，加大清洁能源开发力度，保障能源安全与可持续发展。
3.以某城市为例）燃油汽车保有量约120万辆，新能源汽车保有量约15万辆；近年来新能源汽车保有量年均增长20%，燃油汽车增长放缓。
变化原因：国家新能源汽车补贴政策支持、续航技术提升、充电设施普及、环保意识增强及使用成本优势。
能力提升
1.【答案】AD
【详解】AB．煤、石油和天然气是我们开采出来的化石能源，是不可再生能源，不可能被无尽地开发利用，故A正确，故B错误；
C．太阳能可以从自然界中源源不断的得到，不可能消耗完，是可再生能源，故C错误；
D．水能和风能也可以从自然界里源源不断的得到，是可再生能源，故D正确。
故选AD。
2.【答案】D
【详解】A．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气等化石能源，故A是正确的，不符合题意；
B．电能是通过其他能源（比如化石能源、水能等）转化而来的，属于重要的二次能源，故B是正确的，不符合题意；
C．钻木取火开启了以柴薪为主要能源的时代，这是能源发展的一个阶段，故C是正确的，不符合题意；
D．化石能源在地球上的储量是有限的，而且是不可再生能源，人类必须开发新能源来替代，故D是错误的，符合题意。
故选D。
3.【答案】B
【详解】A．石油不能源源不断的在大自然中获取，因此属于不可再生能源，故A正确，不符合题意；
B．一次能源是指可以从自然界直接获取的能源；而汽油是由石油（一次能源）经过加工提炼得到的，属于二次能源，并非一次能源，故B错误，符合题意；
C．手机通过发射和接收电磁波来传递信息，用户联系网约车司机利用了电磁波能够传递信息的特性，故C正确，不符合题意；
D．纯电动汽车替代燃油汽车，不会有废气的排放，可以减少碳的排放，故D正确，不符合题意。
故选B。
4.【答案】ACD
【详解】A．地球接受的辐射能来自太阳中的核聚变反应，因此太阳是一个巨大的“核能火炉”，故A正确；
B．太阳能可以从自然界直接获取，为一次能源，故B错误；
CD．太阳能属于可再生能源，对于人类来说，太阳能几乎可以说是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源，并且清洁无污染，故CD正确。
故选ACD。
5.答案：①③⑤ ②④⑥
【解析】煤炭、石油、天然气是古代动植物的遗骸经过漫长的地质年代形成的，一旦被消耗，在短时间内无法从自然界得到补充，属于不可再生能源。水能、风能、太阳能可以从自然界里源源不断地获得，属于可再生能源。电能是通过一次能源转化来的二次能源，不属于可再生能源和不可再生能源的范畴。
6.【答案】(1) 电磁 二 (2) 热传递 比热容
【详解】（1）[1]高铁列车与北斗卫星之间通过电磁波传递信息，因电磁波可在真空中传播，适合卫星通信。
[2]电能需由一次能源转化而来，属于二次能源。
（2）[1]水冷循环系统通过热传递方式将热量从盾构机内部转移至水中，实现降温。
[2]用水冷却的原因是水的比热容较大，相同质量的水在温度变化相同时可吸收更多热量。
7.【答案】(1) 可再生 机械 二
（2）电磁波
【详解】（1）[1]风能是能够源源不断的从自然界得到的能源，属于可再生能源。
[2]风力发电时，空气流动带动叶片转动，将空气的机械能转化为电能。
[3]电能不能够从自然界直接获取，需要由一次能源转化而来，属于二次能源。
（2）由于声音不能在真空中传播，电磁波传播范围广，速度快，电磁波能在真空中传播，故“三峡引领号”与北斗系统建立关联，是利用电磁波向工作人员传递信息的。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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