22.4 能源與可持續(xù)發(fā)展一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1知道能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有一定的方向性。2了解我國(guó)和世界的能源狀況和能源消耗的趨勢(shì)。3了解未來理想能源的特征。4、了解21世紀(jì)人類消耗能源的趨勢(shì)，知道解決能源問題的重要性和主要出路。（二）過程與方法通過收集信息、閱讀材料、相互交流，認(rèn)識(shí)能源的利用對(duì)環(huán)境的影響，能用辯證的觀點(diǎn)來看待資源利用與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。（三）情感態(tài)度和價(jià)值觀認(rèn)識(shí)伴隨大量能源消耗所產(chǎn)生的環(huán)境問題，對(duì)于能源的開發(fā)和利用有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。初步認(rèn)識(shí)科技給人類帶來的負(fù)面效應(yīng)，培養(yǎng)學(xué)生節(jié)能意識(shí)、環(huán)保意識(shí)。二、教學(xué)重難點(diǎn)本節(jié)內(nèi)容是由“能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性”、“能源消耗對(duì)環(huán)境的影響”、“能源與可持續(xù)發(fā)展”三部分內(nèi)容組成的。根據(jù)能量守恒定律可知，使用能量的過程中，能量的總量保持不變，那么還會(huì)出現(xiàn)能源危機(jī)嗎？因?yàn)槟芰吭谵D(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中具有方向性，把能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移后，能量不能自動(dòng)再轉(zhuǎn)化到原來形式或轉(zhuǎn)移到原來的物體，這部分內(nèi)容學(xué)生不太容易理解，是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)。通過了解世界和我國(guó)使用能源狀況，全世界對(duì)能源的需求量在不斷增大，并且以不可再生能源為主，所以人類不得不面對(duì)能源危機(jī)，要實(shí)現(xiàn)能源與可持續(xù)發(fā)展，需要開發(fā)和探索各種新能源。所以了解世界和我國(guó)的能源狀況是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)。重點(diǎn)：了解世界和我國(guó)的能源狀況、能源消耗對(duì)環(huán)境的影響。難點(diǎn)：知道能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性。三、教學(xué)策略提出能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性的問題，通過分析實(shí)例來說明能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性，如汽車散失的熱不能收集起來，雖然能量守恒，但散失的能量無法再次被使用。通過資料、圖片、等介紹在能源使用過程中對(duì)環(huán)境造成的危害，通過一些觸目驚心的圖片，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到使用能源時(shí)要注意環(huán)境保護(hù)，要辯證地看待能源的使用與環(huán)境保護(hù)間的關(guān)系。展示我國(guó)近年來消耗能源的結(jié)構(gòu)和數(shù)量，了解地球上儲(chǔ)存的不可再生能源是有限的，人類正面對(duì)著能源危機(jī)，需要開發(fā)和利用新能源來解決這個(gè)問題。通過交流討論，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)與他人合作的精神。結(jié)合前面能源使用對(duì)環(huán)境的影響，提出新能源需要具備哪些特點(diǎn)。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備實(shí)物投影、多媒體課件、有關(guān)能源的資料五、新課教學(xué)（一）能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性1、能量轉(zhuǎn)移的方向性 2、能量轉(zhuǎn)化的方向性（二）能源消耗對(duì)環(huán)境的影響（三）能源與可持續(xù)發(fā)展1、不可再生能源2、可再生能源 一、能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性1、能量轉(zhuǎn)移的方向性【提出問題】（1）請(qǐng)回憶在熱傳遞的過程中，熱量是怎樣轉(zhuǎn)移的？（2）冷水能把內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)移給熱水嗎？（3）手握冰塊，內(nèi)能從手轉(zhuǎn)移到冰塊，冰塊還能把內(nèi)能轉(zhuǎn)移給手嗎？教師總結(jié)：在熱傳遞的過程中，熱量只能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，不能相反。【提出問題】你見過生活中熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體的嗎？舉例： 電冰箱【教師提示】如果要使熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體，就需要消耗其他形式的能量。例如電冰箱就需要消耗電能。【教師小結(jié)】能量轉(zhuǎn)移具有方向性。2、能量轉(zhuǎn)化的方向性舉例： 行駛的汽車【提出問題】（1）汽車制動(dòng)時(shí)，消耗的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成什么能？（2）這些消耗的能量能不能再自動(dòng)地被用來驅(qū)動(dòng)汽車？【引導(dǎo)學(xué)生分析】汽車制動(dòng)時(shí)，由于摩擦，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成輪胎、地面和空氣的內(nèi)能，這些消耗的能量不能再自動(dòng)地被用來驅(qū)動(dòng)汽車。【提出問題】火力發(fā)電消耗的是煤炭的什么能？得到的是什么能？得到的電還能變成煤炭嗎？引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)我們所能利用的能源是有限的，所以需要節(jié)約能源。【教師小結(jié)】能量轉(zhuǎn)化具有方向性。【總結(jié)】與熱現(xiàn)象有關(guān)的能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，或者說，能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有不可逆性，因此，不是什么能量都可以利用，能源的利用是有條件的。（設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生意識(shí)到自然界中能的總量保持不變，但并非所有的能量都可以被利用，我們能利用的能量是有限的。在為學(xué)生樹立節(jié)約能源的思想同時(shí)，為本節(jié)課“能源與可持續(xù)發(fā)展”做好鋪墊。）二、能源消耗對(duì)環(huán)境的影響【提出問題】人類在消耗各種能源的進(jìn)程中給自己帶來了便利，也給自己造成了麻煩，對(duì)環(huán)境造成了污染。消耗能源會(huì)對(duì)環(huán)境造成那些影響，產(chǎn)生哪些危害？說一說你的看法？1、搜集事例，學(xué)生討論、分享：引導(dǎo)學(xué)生分組討論，搜集事例，相互分享。2、分析學(xué)生列舉的事例：展示事例一：大量燃燒煤、石油【提出問題】1、燃燒煤的能量轉(zhuǎn)化？2、能量有沒有完全利用？3、有無環(huán)境污染？分析：化石能源通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，相當(dāng)一部分內(nèi)能沒有被有效利用，造成了熱污染。展示事例二：汽車尾氣【提出問題】你看到什么現(xiàn)象，你發(fā)現(xiàn)汽車尾氣有何危害？分析：汽車尾氣造成空氣污染和城市熱島效應(yīng)。燃料燃燒產(chǎn)生的大量二氧化碳，加劇了地球的溫室效應(yīng)。展示事例三：酸雨、酸性氣體【提出問題】從圖中你能發(fā)現(xiàn)什么問題？為什么會(huì)這樣？【分析】燃料燃燒還生成二氧化硫、氮氧化物、粉塵和一氧化碳等有害物質(zhì)。產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物遇到雨水就會(huì)形成酸雨，會(huì)腐蝕建筑物，對(duì)植物和魚類造成危害。【想想議議】在耗用各種能源時(shí)，對(duì)環(huán)境是否會(huì)造成破壞呢？在下表中，用“”表示大量耗用該類能源對(duì)環(huán)境會(huì)有明顯破壞，用“”表示對(duì)環(huán)境不會(huì)造成明顯破壞。【提出問題】針對(duì)以上事例，你對(duì)能源的利用有什么看法？怎樣能更好的利用能源？【歸納總結(jié)】保護(hù)環(huán)境，控制和消除大氣污染，已成為當(dāng)前世界需要解決的重要課題。我們既要有效地利用能源，又要很好的控制和消除污染。（設(shè)計(jì)意圖：使學(xué)生認(rèn)識(shí)我國(guó)的能源現(xiàn)狀,對(duì)我國(guó)能源的浪費(fèi)和來源有焦慮感，身臨其境的體味不合理開發(fā)和利用對(duì)人類生存環(huán)境造成的危害；同時(shí)鍛煉學(xué)生搜集信息、處理信息的能力，進(jìn)一步提高節(jié)能和環(huán)保的意識(shí)。）三、能源與可持續(xù)發(fā)展【提出問題】目前，人們?cè)谏a(chǎn)生活中使用的能源有哪些？出示學(xué)生回答的能源：煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能、太陽能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能、氫能等。【提出問題】你能給他們分類嗎？引導(dǎo)學(xué)生：從是否能可再生角度進(jìn)行分類。化石能源、核能等能源會(huì)越來越少，不能在短期內(nèi)從自然界中得到補(bǔ)充，這類能源稱為不可再生能源。【提出問題】全世界的能源消耗逐年增長(zhǎng)，像化石能源、核能會(huì)消耗殆盡，那該怎么辦？太陽能、風(fēng)能、水能 【提出問題】這些能源有什么特點(diǎn)？【結(jié)論】像風(fēng)能、水能、太陽能等可以在自然界中源源不斷的得到，稱為可再生能源。幻燈片出示小資料【提出問題】開發(fā)可再生能源要滿足什么條件？引導(dǎo)學(xué)生：分析可再生能源中的風(fēng)能、水能、太陽能的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。【教師總結(jié)】1、必須足夠豐富，可以保證長(zhǎng)期使用。2、必須足夠便宜，可以保證多數(shù)人用得起。3、必須技術(shù)成熟，可以保證大規(guī)模使用。4、必須足夠安全、清潔，以保證不會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境。（設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生參與，讓學(xué)生設(shè)計(jì)，營(yíng)造一個(gè)“安全”的教學(xué)環(huán)境，廣開言路，讓學(xué)生的思維與教師的引導(dǎo)共振。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到能源開發(fā)和的合理利用與環(huán)境保護(hù)對(duì)可持續(xù)發(fā)展的重要意義。）四、未來的理想能源學(xué)生交流：自然現(xiàn)象的變化也具有類似的不可逆性，例如沙漠化的土地不會(huì)自發(fā)地再變?yōu)榫G洲。因此人類不僅要珍惜能源和資源，還要自覺地保護(hù)自然。學(xué)生討論：環(huán)境污染：霧霾天氣，天不再藍(lán)了，水不再清了，空氣中充滿了粉塵等等。問：消耗能源會(huì)對(duì)環(huán)境造成的危害嗎？學(xué)生回答：石油、煤的燃燒化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能量不能完全轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生大量廢熱造成了環(huán)境污染。學(xué)生回答：造成環(huán)境污染、溫室效應(yīng)、霧霾天氣等。學(xué)生回答：酸雨腐蝕的漢白玉石柱，含硫燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化硫等。學(xué)生分組討論后完成學(xué)生回答：現(xiàn)在的能源特別是不可再生能源有限且有效利用率低、浪費(fèi)嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了環(huán)境，應(yīng)合理開發(fā)新能源，我們既要有效地利用能源，又要很好的控制和消除污染。必須開發(fā)新的能夠長(zhǎng)期使用的清潔能源。學(xué)生討論后各抒己見。學(xué)生展示課前搜集的小資料，討論、通過比較，嘗試總結(jié)。三、課堂小結(jié) 引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，并提出疑惑，師生共同解決。五、布置作業(yè)課本181頁2題和3題【板書設(shè)計(jì)】能源與可持續(xù)發(fā)展一、能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性1、與熱現(xiàn)象有關(guān)的能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性2、能源的利用是有條件的二、能源消耗對(duì)環(huán)境的影響1、溫室效應(yīng)2、熱島效應(yīng)3、酸雨三、能源與可持續(xù)發(fā)展 1、不可再生能源 2、可再生能源 檢測(cè)題1下列說法中正確的是()A水能和風(fēng)能都是“不可再生能源” B太陽能是一種清潔能源C天然氣是一種新能源D核能對(duì)環(huán)境的污染比常規(guī)能源對(duì)環(huán)境的污染大2關(guān)于“溫室效應(yīng)”，下列說法正確的是()A太陽能源源不斷地輻射到地球上，由此產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”B石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量，由此產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”C“溫室效應(yīng)”使得地面氣溫上升、兩極冰雪融化D“溫室效應(yīng)”使得土壤酸化3近年來，我國(guó)許多城市禁止汽車使用含鉛汽油，其主要原因是()A提高汽油燃燒效率 B降低汽油成本C避免鉛污染大氣 D鉛資源短缺4下列供熱方式最有利于環(huán)境保護(hù)的是()A用煤做燃料供熱 B用石油做燃料供熱C用天然氣或煤氣做燃料供熱 D用太陽能灶供熱5. 解決人類對(duì)能源需求的根本出路是（ ）A加速開采地球上的化石能源B積極尋找含能源豐富的星球供人類定居C依靠科學(xué)技術(shù)，不斷開發(fā)新能源D盡可能地節(jié)約能源6 大規(guī)模開發(fā)和利用太陽能時(shí)，下列困難中，目前人們所關(guān)注解決的重點(diǎn)是（ ）A單位面積上功率較小B地球自轉(zhuǎn)C光電、光熱轉(zhuǎn)化裝置效率低D光照不均勻7、 核反應(yīng)堆中控制核裂變反應(yīng)快慢的部分是（ ）A渦輪機(jī) B控制棒 C燃料棒 D熱交換器三、能源與可持續(xù)發(fā)展1、不可再生能源2、可再生能源