第二十二章能源与可持续发展。
导入一：问题导入。
**人类利用能源的一些场景，比如水力发电、煤炭、石油、天然气等**。
问题1:人类利用的很多能源都是来自于太阳，那么这些能量都是由太阳提供的吗？
回答1:学生观察**和**，了解人类能源的使用，知道生活生产离不开能源。人类使用的能量是通过不同的能源提供的，能量并非都来自太阳。
问题2:人类使用的能量是无穷无尽的吗？
回答2:不是。
[过渡语] 各种能源的使用，促进了人类文明的发展。你能说出这些能源的**吗？从这节课开始，我们就来学习有关能源的知识。
导入二：情景导入。
资料介绍：截至2023年12月31日24时，三峡水电站全年发电988亿千瓦时，超过巴西和巴拉圭共同拥有的伊泰普水电站，创单座水电站年发电量新的世界最高纪录，并首度成为世界上年发电量最高的水电站。湖北武汉市一年用电量为350亿千瓦时左右，988亿千瓦时的发电量相当于武汉市两年半的用电量。
相当于减少4900多万吨原煤消耗，减少近一亿吨二氧化碳排放。如果每千瓦时电能对gdp的贡献按10元计算，三峡电站全年发出的清洁电能，相当于为国家带动创造了近一万亿元财富。
[过渡语] 电能是人类生活、生产中广泛使用的能源的一种。人类的生活、生产活动无法离开能量的使用。你知道三峡水电站是如何发电的吗？
除了电能你还知道哪些能源？在这一节课里，我们将一起来学习能源的利用以及能源分类的知识。
一、人类利用能源的历程。
思路一。1.人类利用能源的历程。
展示一：介绍火的利用。
自从人类掌握了人工取火的方法之后，人类就开始了开发利用能源的进程。
学生展示课前的调查资料，介绍人类利用能源的起始阶段，以及柴薪时代向煤炭时代的转折。
展示二：化石能源的利用。
人类利用能源史上两次划时代革命转折，即煤炭代替柴薪成为主要能源。石油取代煤炭居于主导地位，创造了世界经济发展的奇迹。
提出问题：内燃机中的能量转化，对生产和生活带来什么影响？
教师：展示以蒸汽机、热机为代表的以化石能源为动力的各种机械，引发了世界性的工业革命。
展示三：电能的利用。
教师：展示电磁感应现象的发现以及发电机的发明使煤、石油等化石能源被转换成更加便于输送和利用的电能。
2.能源的分类。
学生分组讨论：请你对下列能源进行分类，并说出分类标准。
煤、天然气、汽油、太阳能、核能、地热能、电能。
学生讨论进行分组：
1.按能源能否直接从自然界获得，可分为：
一次能源：煤、天然气、太阳能、核能、地热能。
二次能源：汽油、电能。
2.按能源能否循环使用和不断补充，可分为：
可再生能源：太阳能、地热能。
不可再生能源：煤、天然气、核能。
3.按能源的利用状况，可分为：
常规能源：煤、天然气。
新能源：太阳能、核能、地热能。
4.按能源利用对环境的污染情况，可分为：
清洁能源：太阳能、核能、地热能、电能、天然气。
非清洁能源：煤、汽油。
小结：一次能源和二次能源是根据能否直接从自然界获得划分的，二次能源一般是通过一次能源转化得来的。
我们接触较多的二次能源是电能，电能便于传输和转化，在实际中应用广泛。你能说出电能在产生和使用过程中的能量转化吗？
回答：发电机把机械能转化为电能；电视机把电能转化为光能和内能；电冰箱工作时压缩机把电能转化为机械能，压缩空气做功把机械能转化为内能；节能灯把电能主要转化为光能；电熨斗把电能转化为内能。
知识拓展] 能源是提供能量的物质资源，能源的利用过程，实质上是能量的转化和转移过程，但是不能说能源就是能量，能源只有在使用时才能提供能量。
思路二。1.能源的概念。
概念：能够提供热、光、机械能和电能等各种形式的能量**就叫能源。
讲解：金属的冶炼、机器的运转、汽车和火车等交通工具的行驶需要能量，生活中烧饭、取暖、照明等也需要能量。生产和生活中利用的这些能量，是通过不同的能源提供的。
各种能源的广泛利用，极大地促进了人类文明的发展。
2.能源的种类。
问题：我们的生活中都用到了哪些能源？
回答：家庭生活中常用柴薪、煤炭、煤气、电能等。汽车等交通工具使用的是汽油和柴油；飞机飞行消耗航空煤油等。
3.人类利用能源的历程。
展示**：钻木取火。
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。开启了人类以柴薪为主要能源的时代。
展示**：砍伐森林。
讲解：柴薪主要通过砍伐森林获得，现在，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。
展示**：行驶中的蒸汽机火车。
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。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。
展示**：煤炭。
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。
4.能源的类型。
展示**：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能。
讲解：像化石能源这样能直接从自然界获取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。
展示**：电能。
讲解：消耗一次能源才能得到的能源称为二次能源。像电能是消耗煤炭等一次能源得到的，是二次能源。
电能的利用。
讲解：电能可以做什么？
总结：供照明；供电炉类用电器产生热；驱动电动交通工具；供电子设备工作；供电风扇类用电器工作。
知识拓展] 一次能源可以分为可再生能源和不可再生能源两大类。可再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、潮汐能等等，它们在自然界可以循环再生。不可再生能源是在自然界中经过亿万年形成的，短期内无法恢复且随着大规模开发利用，储量越来越少，总有枯竭的一天。
包括：煤、石油、天然气、油页岩、核能等，它们不能再生，用掉一点少一点。
[过渡语] 能源在现实生活和生产中有哪些应用？如何进行分类？
二、21世纪的能源趋势。
阅读课本中“21世纪的能源趋势”,了解当今世界范围能源所面临的严峻问题，了解近年来世界能源消耗情况。
展示资料，以百分比方式描述的我国和世界能源扇形图。分析世界与我国目前能耗结构比是否合理。
学生分析能源消耗扇形图可以得出，能源消耗中化石能源消耗占比最大，可再生的清洁能源利用率太低。能耗结构比不合理。
我国人均能源拥有量处于世界较低的标准。
思考下列问题：
问题1:能耗结构比的不合理，会带来什么样的问题？
回答1:无论是中国还是世界，化石能源消耗都占比过重。化石能源是不可再生能源，储量有限。要积极开发清洁的新能源，降低化石能源消耗比，实现能源的可持续发展。
问题2:从我国能源人均拥有量偏低中你能感悟到什么？
回答2:我国能源人均拥有量偏低，这就要求我们在实际使用能源时要节约能源，要更加迫切地去开发新能源和使用可再生能源。比如开发我国现在使用较少的水电、核能、太阳能等新能源。
知识拓展] 新能源主要有太阳能、风能、地热能、生物质能等。其中生物质能经过几十年的探索后，国内外专家表示这种能源方式不能大力发展，它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源，更会导致社会不健康发展。地热能如果大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏，将引起生态环境恶化。
风能和太阳能对于地球来讲取之不尽、用之不竭，健康无污染，必将成为今后替代能源的主力军。
1.了解人类使用能源的历程：柴薪→煤炭→石油。
2.人类从使用柴薪能源开始使用能源；蒸汽机的出现使煤、石油的使用越来越普遍，它引发了一次工业革命。汽轮机及大型发电机的出现，使电能的应用越来越广泛。
3.能源的类型：一次能源是直接能从自然界获得的，比如煤、石油、天然气等；二次能源是通过一次能源转化得来的，比如电能等。
4.了解21世纪的能源趋势。
1.判断下列哪种说法正确 (
a.能源都来自太阳能。
b.电能是一种二次能源。
c.风能是一种二次能源。
d.天然气不是化石能源。
解析：像地热能和核能不是来自太阳能，a错误。一次能源和二次能源是按能源是否由自然界直接提供来分的，像电能是由其他形式能转化而来的，属于二次能源，b正确。
像煤、石油、风能等是由自然界直接提供的，不需要转化，属于一次能源，c错误。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，属于一次能源中的化石能源，d错误。故选b.
2.小明学习了本节知识后，做了如下总结，其中不正确的是 (
a.地热能是不可再生的能源。
b.煤、石油、天然气都属于常规能源。
c.汽油、酒精属于二次能源。
d.木材、草类、肉类等有生命的物质提供的能量称为生物质能。
解析：地热能可以从自然界获得，能不断得到补充，属于可再生能源，a错误；煤、石油、天然气是已经大规模使用的能源，属于常规能源，b正确；汽油是利用石油提炼而成的，酒精是利用粮食、水果等发酵而成的，都属于二次能源，c正确；有生命的物质提供的能量称为生物质能，d正确。故选a.
3.下面关于能量转化的说法，正确的是 (
a.用砂轮磨刀时，将内能转化为动能。
b.陨石进入大气层成为流星时，是内能转化为机械能。
c.壶中的水沸腾，壶盖不断跳动，是水的势能转化为壶盖的动能。
d.用打气筒给轮胎打气时，打气筒发热，是机械能转化为内能。
解析：能量的使用过程就是能量的转化或转移过程。砂轮磨刀，砂轮和刀的温度升高，把机械能转化为内能，a错误；陨石进入大气层成为流星时，与空气摩擦生热，使陨石温度升高，机械能转化为内能，b错误；壶中的水沸腾，壶盖跳动，把内能转化为机械能，c错误；用气筒打气时，气筒发热，把机械能转化为内能，d正确。
故选d.
4.人类发明和制造的各种机械和机器，都可以看作是用来控制能量的转化形式、发生地点或时间的能量转换器。按照这种观点，汽油机是把能转化为能的能量转化器；干电池供电时是把能转化为能的能量转化器；钻木取火是把能转化为能。
解析：汽油机把燃料燃烧产生的内能转化为机械能，给机械提供动力；干电池供电时，内部的化学物质把化学能转化为电能；钻木取火消耗机械能，转化为木头的内能。
答案】 内机械化学电机械内。
1.能源的概念。
2.人类利用能源的历程。
3.能源的类型，主要包括一次能源和二次能源。
4.21世纪能源发展的趋势。
一、教材作业。
必做题】 教材第169页动手动脑学物理的1,2题。
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第十七章能源与可持续发展。第二节核能。郑金昌翟卫侠。课型 新授课课时 1课时。使用日期 2013年3月26日。教学目标 一 知识与技能。1 常识性了解原子和原子核的组成。2 常识性了解裂变 链式反应 聚变的大致情况和原子弹 氢弹的制造原理，以及核反应堆的作用。二 过程与方法。1 常识性了解研究可控核...