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(共26张PPT)
第5章 能源及其利用
能源推动人类社会发展，但为满足持续增长的需求并实现可持续发展，必须调整现有能源结构，探索新途径，开发清洁可持续能源，以达成人与自然的和谐。
第1节 认识能源
人们的生活、学习与工作离不开能源。那么，能源从哪里来的？能源如何分类？能源利用对社会、环境与生态有什么影响？能源可以永无止境地产生和利用吗？
第二课时 能源与环境
第1节 认识能源
三、可再生能源
当今世界正从以化石能源向核能及可再生能源（太阳能、风能、水能、生物质能）为主的新能源发展。
太阳能、风能
水能
生物质能
太阳能
太阳是大部分能的源泉。太阳每秒钟辐射到地球上的能相当于600万吨标准煤燃烧释放出的能。我们开采化石能源来获取能，实际上就是上亿年前地球所接收的太阳能。
太阳能的应用
太阳能热水器加热水，利用太阳能驱动交通工具。
光伏发电
太阳能取暖、晒衣物、发展农业
水能
水力发电是利用高处的水往低处流动时，将水的重力势能转化成水轮机的动能，再推动发电机产生电能。水能是可再生的清洁能源。水力工程投资大、建设周期长，但水力发电效率高，成本低。
水能
风能是一种天然的可再生能源。空气流动速度越快，风能就越大。风力发电就是利用风力推动叶轮转动，然后叶轮带动发电机转动产生电能。
根据地形和主风力方向排列，向电网供电。风力发电无污染，占土少，廉价的发电方式。
潮汐能
潮汐能是海洋潮汐蕴含的可再生能源。涨潮时海水动能转化为势能，落潮时势能再转化为动能。潮汐发电利用海湾、河口等地形筑坝成库，通过水轮发电机将潮汐能转化为电能。
生物质能
由生物体产生的能称为生物质能，是以化学能的形式储存在生物体中的太阳能，来源于绿色植物的光合作用。生物质能主要来自柴薪、人畜粪便、城市生活垃圾、绿色植物等。
生物质能热分解技术可以制取人造石油、生物炭和可燃气体，使生物质能得到充分利用。
1.据统计，截至2022年12月底，我国可再生能源发电累计装机容量达到11.7亿千瓦，占全国发电总装机容量45.7%。其中，水电、风电、太阳能发电装机分别达到4.13亿千瓦、3.65亿千瓦、3.92亿千瓦。
2.根据上述材料，统计我国各类发电方式所占的比例大约是多少。
发电方式 水电 风电 太阳能发电 其他（火电、核电等）
所占比例 16.1% 14.3% 15.3% 54.3%
表5.1-1
3.哪种发电方式所占的比例最大？涉及的能源属于可再生能源还是不可再生能源？
4.为什么不同发电方式的比例不同？
总体以火电为主。 在可再生能源中，水电占比最大。
水能、风能、太阳能属于可再生能源；火电使用的煤炭、石油、天然气属于不可再生能源。
各种发电方式的占比是资源、技术、经济、政策等多重因素综合作用的结果。
四、能源与社会发展
使用可再生能源能够减少对环境的破坏，但开发可再生能源的过程中，其对环境没有伤害吗？
1.搜寻有关可再生能源的网站，选取其中一种你感兴趣的能源，了解该能源的内容与目前的发展，并尝试整理出其优缺点。
我想了解的能源是 风能
此能源使用的特点 利用风力发电，受天气影响，不稳定
此能源使用的优点 清洁、可再生、成本低、资源丰富
此能源使用的缺点 不稳定、有噪音、影响鸟类、选址受限
2.搜寻目前我国适合使用此能源的地方在哪里，并说明理由。
适合使用此能源的地方 内蒙古、河北北部、新疆及东部沿海
该地方的环境条件 风力大且稳定，地势开阔或海面宽阔
对该地方是否有不好的影响 有，可能影响鸟类、产生噪音、破坏景观
3.尝试就“能源的发展与人类生活”展开讨论，写出你的观点。
风能是这条道路上的重要一环，但不应被神化。我们需要以理性的态度，综合发展储能、智能电网、核能、生物质能等多种技术，形成多元互补的能源格局，才能真正实现人类与自然和谐共生的未来。
人类能源利用经历：柴薪时期→化石能源时期→多能源结构时期的演变。火的使用是关键转折，工业革命后煤和石油成为主力，能源需求增长并持续推动利用方式变革。
蒸汽机开启化石能源大规模利用，内燃机和发电机推动机械化与电气化，20世纪50年代石油和天然气超越煤炭，如今正向新能源（太阳能、风能、核能）转型。每一次技术突破都变革了生产生活方式，推动社会进步。
人类能源利用历程：
柴薪时期→化石能源时期→多能源结构时期
3. 可再生能源
太阳能：几乎所有能源的源泉，利用方式有光伏、热水器等。
水能：势能→电能，效率高但工程投资大。
风能：风力发电，无污染、占地少。
潮汐能：利用涨落潮发电。
生物质能：来自生物体（柴薪、垃圾等），通过热分解制取燃料。
4. 能源与社会发展
人类用能历程：柴薪→化石能源→多能源结构。
化石能源问题：CO 加剧气候变暖，SO 致酸雨，氮氧化物产生光化学烟雾，浮尘危害健康。
出路：改变不合理结构、节能、开发新能源（核聚变、可再生能源），实现人与自然和谐发展。
1．国家鼓励大家践行可持续生活方式，共同创造蓝天白云、清洁永续的蓝色未来。作为一名中学生，下列做法不符合这一主题的是（　　）
A．选择自行车和公交车作为出行工具
B．节约用纸，不使用一次性塑料袋
C．将废纸、塑料瓶等收集起来，一起焚烧
D．拒绝使用一次性木筷，用电子贺卡代替纸贺卡
C
2．点光源发出的光辐射是以它为球心向四周空间发射的，所以 （　　）
A．离点光源越远，光照面积越大，在光照面积上得到的光辐射就越多
B．离点光源越远，光照面积越大，在单位面积上得到的光辐射就越多
C．点光源发出的光辐射到达被照面单位面积上的光辐射量随距离的增大而迅速减小
D．恒星是点光源，所以地球上得到的恒星上的光辐射是绝对平行的
C
3．太阳是太阳系中唯一的恒星，每时每刻向外辐射太阳能。下列关于太阳能的叙述中，错误的是（　　）
A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自于太阳能
B．生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的
C．地球上的水循环是由太阳能推动的
D．太阳能来源于太阳内部的核裂变
D
4．关于能量和能源，下列说法中正确的是（　　）
A．水能、太阳能都是不可再生能源
B．提高能量转化效率是”节能减排”的重要措施之一
C．目前核电站核反应堆里的核反应方式是核聚变
D．能量既不能创造，也不会消灭，所以不用节约能源
B
5．下列关于合理利用资源与节约能源的行为中，都正确的是 （　　）
①手机充电完毕后，不及时拔下充电器
②将废书报、饮料瓶等送到废品回收站
③尽量使用一次性杯子　
④夏天使用空调时，不要把温度设置得过低　
⑤用洗衣服的水冲厕所
A．①③⑤ B．②③④ C．②④⑤ D．①④⑤
C第5章第1节 认识能源2教学设计
一、教学目标
科学观念
1. 了解可再生能源的种类（太阳能、水能、风能、潮汐能、生物质能）及其利用方式。
2. 知道能源与社会发展的关系，了解人类能源利用的历程及化石能源带来的环境问题。
科学思维
1. 通过分析各种可再生能源的优缺点，培养辩证思维能力。
2. 通过数据统计和图表分析，培养信息提取和数据处理能力。
探究实践
1. 通过阅读材料，分析我国各类发电方式的占比，并能解释原因。
2. 能就“能源的发展与人类生活”展开讨论，提出自己的观点。
态度责任
1. 认识可再生能源的重要性，树立可持续发展和环境保护意识。
2. 关注能源问题，培养节约能源、践行绿色生活方式的责任感。
二、教学重点与难点
教学重点
可再生能源的种类及其利用方式；能源与社会发展的关系。
教学难点
各种可再生能源的优缺点比较；人类能源利用历程的演变及其对社会的影响。
三、教学准备
教师准备
多媒体课件、PPT演示文稿、相关视频资料、数据图表。
学生准备
预习课本内容，搜集有关可再生能源的资料。
四、教学过程
1. 导入新课（5分钟）
【提问】上节课我们学习了能源的分类和不可再生能源，那么除了化石能源和核能，还有哪些能源可以为我们所用？它们有什么特点？
【引入】今天我们来学习可再生能源以及能源与社会发展的关系。
2. 可再生能源（20分钟）
【讲解】当今世界正从以化石能源向核能及可再生能源（太阳能、风能、水能、生物质能）为主的新能源发展。
（1）太阳能
太阳能的应用：太阳能热水器加热水，利用太阳能驱动交通工具。太阳能取暖、晒衣物、发展农业。
（2）水能
水力发电是利用高处的水往低处流动时，将水的重力势能转化成水轮机的动能，再推动发电机产生电能。水能是可再生的清洁能源。水力工程投资大、建设周期长，但水力发电效率高，成本低。
（3）风能
风能是一种天然的可再生能源。空气流动速度越快，风能就越大。风力发电就是利用风力推动叶轮转动，然后叶轮带动发电机转动产生电能。根据地形和主风力方向排列，向电网供电。风力发电无污染，占土少，是一种廉价的发电方式。
（4）潮汐能
潮汐能是海洋潮汐蕴含的可再生能源。涨潮时海水动能转化为势能，落潮时势能再转化为动能。潮汐发电利用海湾、河口等地形筑坝成库，通过水轮发电机将潮汐能转化为电能。
（5）生物质能
由生物体产生的能称为生物质能，是以化学能的形式储存在生物体中的太阳能，来源于绿色植物的光合作用。生物质能主要来自柴薪、人畜粪便、城市生活垃圾、绿色植物等。生物质能热分解技术可以制取人造石油、生物炭和可燃气体，使生物质能得到充分利用。
3. 我国发电方式占比分析（8分钟）
【展示数据】据统计，截至2022年12月底，我国可再生能源发电累计装机容量达到11.7亿千瓦，占全国发电总装机容量45.7%。其中，水电、风电、太阳能发电装机分别达到4.13亿千瓦、3.65亿千瓦、3.92亿千瓦。
【提问】根据上述材料，统计我国各类发电方式所占的比例大约是多少？
水电：16.1%　风电：14.3%　太阳能发电：15.3%　其他（火电、核电等）：54.3%
【提问】哪种发电方式所占的比例最大？涉及的能源属于可再生能源还是不可再生能源？
【回答】火电（其他）占比最大，使用的煤炭、石油、天然气属于不可再生能源。在可再生能源中，水电占比最大。
【提问】为什么不同发电方式的比例不同？
【总结】总体以火电为主。各种发电方式的占比是资源、技术、经济、政策等多重因素综合作用的结果。
4. 能源与社会发展（12分钟）
【提问】使用可再生能源能够减少对环境的破坏，但开发可再生能源的过程中，其对环境没有伤害吗？
【引导】以风能为例，请同学们思考其优缺点。
优点：清洁、可再生、成本低、资源丰富。
缺点：不稳定（受天气影响）、有噪音、影响鸟类、选址受限。
【介绍】我国适合风能开发的地方：内蒙古、河北北部、新疆及东部沿海，这些地方风力大且稳定，地势开阔或海面宽阔。但可能影响鸟类、产生噪音、破坏景观。
【观点】风能是这条道路上的重要一环，但不应被神化。我们需要以理性的态度，综合发展储能、智能电网、核能、生物质能等多种技术，形成多元互补的能源格局，才能真正实现人类与自然和谐共生的未来。
【讲解】人类能源利用经历：柴薪时期→化石能源时期→多能源结构时期的演变。火的使用是关键转折，工业革命后煤和石油成为主力，能源需求增长并持续推动利用方式变革。蒸汽机开启化石能源大规模利用，内燃机和发电机推动机械化与电气化，20世纪50年代石油和天然气超越煤炭，如今正向新能源（太阳能、风能、核能）转型。每一次技术突破都变革了生产生活方式，推动社会进步。
【总结】化石能源问题：CO 加剧气候变暖，SO 致酸雨，氮氧化物产生光化学烟雾，浮尘危害健康。出路：改变不合理结构、节能、开发新能源（核聚变、可再生能源），实现人与自然和谐发展。
5. 课堂练习（10分钟）
1. 国家鼓励大家践行可持续生活方式，共同创造蓝天白云、清洁永续的蓝色未来。作为一名中学生，下列做法不符合这一主题的是（　）
A．选择自行车和公交车作为出行工具
B．节约用纸，不使用一次性塑料袋
C．将废纸、塑料瓶等收集起来，一起焚烧
D．拒绝使用一次性木筷，用电子贺卡代替纸贺卡
答案：C
2. 点光源发出的光辐射是以它为球心向四周空间发射的，所以 （　）
A．离点光源越远，光照面积越大，在光照面积上得到的光辐射就越多
B．离点光源越远，光照面积越大，在单位面积上得到的光辐射就越多
C．点光源发出的光辐射到达被照面单位面积上的光辐射量随距离的增大而迅速减小
D．恒星是点光源，所以地球上得到的恒星上的光辐射是绝对平行的
答案：C
3. 太阳是太阳系中唯一的恒星，每时每刻向外辐射太阳能。下列关于太阳能的叙述中，错误的是（　）
A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自于太阳能
B．生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的
C．地球上的水循环是由太阳能推动的
D．太阳能来源于太阳内部的核裂变
答案：D（太阳能来源于核聚变）
4. 关于能量和能源，下列说法中正确的是（　）
A．水能、太阳能都是不可再生能源
B．提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一
C．目前核电站核反应堆里的核反应方式是核聚变
D．能量既不能创造，也不会消灭，所以不用节约能源
答案：B
5. 下列关于合理利用资源与节约能源的行为中，都正确的是（　）
①手机充电完毕后，不及时拔下充电器　②将废书报、饮料瓶等送到废品回收站　③尽量使用一次性杯子　④夏天使用空调时，不要把温度设置得过低　⑤用洗衣服的水冲厕所
A．①③⑤
B．②③④
C．②④⑤
D．①④⑤
答案：C
6. 课堂小结（3分钟）
【总结】本节课我们学习了：
（1）可再生能源的种类：太阳能、水能、风能、潮汐能、生物质能及其利用方式。
（2）我国发电方式中火电占比最大，可再生能源中水电占比最大。
（3）人类能源利用历程：柴薪→化石能源→多能源结构，化石能源带来环境问题，出路在于开发新能源和节能。
7. 布置作业（2分钟）
【作业】课后查阅资料，了解一种可再生能源的最新发展动态，并写一篇200字左右的短文介绍其优缺点及未来前景。
五、板书设计
第5章第1节 认识能源（第二课时）
一、可再生能源
1. 太阳能：热水器、驱动交通工具
2. 水能：重力势能→动能→电能（效率高、投资大）
3. 风能：风力→叶轮→电能（清洁、不稳定）
4. 潮汐能：涨落潮→电能
5. 生物质能：光合作用储存的化学能
二、我国发电方式占比
火电（不可再生）最大，水电（可再生能源）最大
三、能源与社会发展
1. 人类用能历程：柴薪→化石能源→多能源结构
2. 化石能源问题：CO 、SO 、氮氧化物、浮尘
3. 出路：节能、开发新能源（核聚变、可再生能源）
六、教学反思
本节课内容较为丰富，涉及多种可再生能源和能源与社会发展的关系。在教学过程中，通过数据分析和案例讨论，学生对可再生能源的特点有了较清晰的认识，并能积极参与讨论。但在讲解能源利用历程时，部分学生对历史背景的理解不够深入，后续可引入更多历史事件或视频资料辅助教学。另外，关于能源与环境问题的讨论，学生表现出较高的兴趣，但需要进一步引导他们关注实际生活中的节能行为，增强社会责任感。总体来看，本节课达到了预期的教学目标，后续可增加小组合作探究活动，以加深学生对能源问题的理解。

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