九年级物理全册《22.4能源与可持续发展》教学案（人教版）。

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第二十二章能源与可持续发展
第4节能源与可持续发展
学习目标
1.知道能量的转换和转移有一定的方向性。
2.了解能源与人类生存和发展的关系。
3.列举常见的不可再生能源和可再生能源。
4.对于能源的开发利用有可持续发展的意识。
自主探究
1.能量的转化、能量的转移,都是有性的,人们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的。能源的利用是有条件的,我们所能利用的能源是有限的,所以需要能源。
2.能源消耗对环境的影响:、,我们既要有效地,又要很好地控制和消除。
3.化石能源、核能等能源会越来越少,不能在短期内从自然界中得到补充,这类能源称为能源。像风能、水能、太阳能等可以在自然界中源源不断的得到,称为能源。
合作探究
一、能量转移和能量转化的方向性
思考讨论:
(1)在热传递的过程中,热量是怎样转移的?
(2)冷水能把热量自发地转移给热水吗?

提出问题:电冰箱为何能把热量从低温物体转移到高温物体?

归纳总结:能量的转移具有性。
思考讨论:汽车制动时,消耗的动能转化成什么能?这些消耗的能量能不能再自动地用来驱动汽车?
归纳总结:能量的转化具有性。
二、能源消耗对环境的影响
思考讨论:人类在利用化石能源时,能量有没有完全利用?有无环境污染?
提出问题:通过观察图片,你看到什么现象,你知道汽车尾气有何危害?JAB88.COM

提出问题:从图中你能发现什么问题?为什么会这样?

想想议议:在耗用各种能源时,对环境是否会造成破坏呢?在下表中,用“√”表示大量耗用该类能源对环境会有明显破坏,用“×”表示对环境不会造成明显破坏。
能源种类
产生的
环境问题石油和
天然气煤水力发电核能柴薪
空气污染
废物
有害反射
水土流失和沙漠化
(破坏生态平衡)

针对以上事例,你对能源的利用有什么看法?怎样能更好地利用能源?

三、能源与可持续发展
生活举例:目前,人们在生产、生活中使用的能源有哪些?

自主学习:阅读课本P180的内容,学习有关的知识。
1.不能在短期内从自然界中得到补充的能源为不可再生能源,如:、等。
2.可以在自然界中源源不断地得到的为可再生能源,如:、、等。
思考讨论:开发可再生能源要满足什么条件?

课堂检测
1.“低碳生活”是指生活中所耗用的能量、材料要尽量减少,从而降低二氧化碳的排放量。下列做法不符合“低碳生活”理念的是()
A.教科书循环使用
B.少用一次性木筷
C.用完电器后拔掉插头
D.使用一次性塑料袋购物
2.开发和利用可再生能源是解决能源危机的有效途径,下列属于可再生能源的是()
A.石油
B.天然气
C.煤炭
D.太阳能
3.关于能源的消耗对环境的影响,下列说法正确的是()
A.为了避免消耗能源对环境的影响,必须停止使用一切能源
B.燃烧柴薪对周围环境没什么影响
C.化石燃料中仅仅是煤会对环境造成污染
D.过量使用能源会对环境造成严重的破坏
4.石油是一种重要的能源,但又是不可再生的能源,目前人类正面临着石油短缺、油价上涨的挑战。探求能源利用的新途径是人类亟待解决的课题。以下探究能源利用的途径不恰当的是()
A.更多地利用木材
B.更多地利用太阳能
C.增加风力发电量
D.增加核电站发电量
5.下列说法中正确的是()
A.未来的理想能源要能大规模替代核能、水能、风能
B.未来的理想能源要能大规模替代太阳能
C.未来的理想能源要能大规模替代化石能源
D.以上说法都正确
6.长久性地解决人类对能源需求的根本方法是()
A.充分利用地球上化石燃料资源
B.改进工艺,提高能源利用率
C.依靠科学技术进步,不断开发新能源
D.尽可能地少用能源
7.如图所示是豆子生长过程的几个图片,不过次序已经打乱了,正确的顺序是(填写字母序号),这说明能量的转化、能量的转移是有的。

8.能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一。能源家族中:①煤炭,②核能,③石油,④天然气,⑤水能,⑥风能,⑦地热能等,属于不可再生的是;不是直接或间接来自于太阳的是。(填序号)
9.能源危机制约着现代社会的发展,开发和利用可再生能源是人类立足自身解决能源问题的重要举措之一。
(1)目前,煤、石油、天然气等化石燃料成为最主要的能源,它们的大量使用打破了生物圈中碳循环的平衡,使大气中的含量迅速增加,导致全球气温升高。
(2)氢能源是我国正在开发的新能源之一。其使用的主要途径是设法构成原电池,从能量转换的角度看,原电池是一种转化为电能的装置。
(3)某辆以蓄电池为能源的环保汽车,总质量是1000kg;当它在水平路面上以一定速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流为20A,输入电压为50V,在此状态下,驱动电机的输入功率为W,设想改用太阳能电池给该车供电,所需的太阳能电池板的面积至少应为m2.(按阳光垂直照射时,地球表面每平方米面积上每秒内可获得800J的能量,太阳能电池的转换效率为20%计算)

参考答案
自主探究
1.方向节约
2.热污染大气污染利用能源污染
3.不可再生可再生
合作探究
一、能量转移和能量转化的方向性
思考讨论:(1)在热传递的过程中,热量自发地从高温物体转移到低温物体。
(2)冷水的热量不能自发地转移给热水。
提出问题:电冰箱通过消耗电能,把冰箱内的热量转移到外面。如果要使热量从低温物体转移到高温物体,就需要消耗其他形式的能量。
归纳总结:方向
思考讨论:汽车制动时,由于摩擦,动能转化为轮胎、地面和空气的内能,这些消耗的能量不能再自动地用来驱动汽车。
归纳总结:方向
二、能源消耗对环境的影响
思考讨论:化石能源通过燃烧转化为内能,相当一部分内能没有被利用,从而造成了热污染。
提出问题:汽车尾气造成空气污染和城市热岛效应。燃料燃烧产生的大量二氧化碳,加剧了地球的温室效应。
提出问题:燃料燃烧生成二氧化硫、氮氧化物、粉尘和一氧化碳等有害物质。产生的二氧化硫、氮氧化物遇到雨水就会形成酸雨,会腐蚀建筑物,对植物和鱼类造成危害。
想想议议:保护环境,控制和消除大气污染,已成为当前世界需要解决的重要课题。我们既要有效地利用能源,又要很好地控制和消除污染。
三、能源与可持续发展
煤、石油、天然气、水能、核能、风能、太阳能、地热能和生物质能等。
自主学习:1.化石能源核能
2.风能水能太阳能
思考讨论:(1)必须足够便宜,可以保证多数人用得起。
(2)相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用。
(3)必须足够安全、清洁,以保证不会严重影响环境。
课堂检测
1.D解析:“低能耗”“低废水”“低废弃物”是低碳理念的重要内涵。教科书循环使用、少用一次性木筷,可以节约木材,用完电器后拔掉插头,可以节约电能。使用一次性塑料袋购物,会浪费材料,消耗能源。
2.D解析:太阳能是能够源源不断地从自然界得到的能源,属于可再生能源;煤、天然气、石油是短期内不能从自然界得到补充的能源,属于不可再生能源。
3.D解析:化石能源、柴薪等能源消耗时都会对环境造成污染。
4.A解析:木材虽然是可再生能源,但它的再生也需要一个较长的周期,如果无计划地过度利用,会造成大面积的水土流失、土地沙漠化等一系列的环境问题。所以木材的利用必须适度,并不是越多越好,故A项不恰当;太阳能和核能是非常具有潜力也是非常有发展前景的新能源,大力开发这些新能源是解决能源危机的途径之一。风能是可再生的一次能源,能量巨大且无污染,应尽量开发利用,以减少对其他常规能源的消耗,缓解能源危机的压力。
5.C解析:未来的理想能源要能大规模替代煤、石油、天然气等常规能源,潜在的替代能源有核能、风能、水能、太阳能等。
6.C解析:化石燃料用完以后就不能再生,A项错误;工艺的改进,对能源利用率的提高是有一定成效的,但不能从根本上解决问题,唯有提高科学技术,不断开发新能源,才能从根本上解决问题,B项错误,C项正确;能源问题,关系到人类的衣食住行,关系到国家的兴旺发达,关系到社会的繁荣和进步,能源是人类社会发展的动力,没有了能源,也就没有了人类的进步,D项错误。
7.答案:aebdc方向性
解析:提供生活实际情景,基于物理来源于生活、反映生活的理念,其发生顺序具有不可逆转的特点。
8.答案:①②③④②⑦
解析:煤、石油、天然气和核能属于不可再生能源,风能和地热能属于可再生能源;核能和地热能不是直接或间接来自于太阳。
9.答案:(1)二氧化碳(2)化学能(3)10006.25

延伸阅读

能源与可持续发展1

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第十六章能源与可持续发展比较与案例分析
一、知识点教学要求和内容标准的知识目标比较
知识点教学大纲（试用）对知识的教学要求教学大纲（修订本）对知识的教学要求课程标准中内容标准知识目标
原子和原子核常识性了解原子和原子核的组成知道原子和原子核的组成
*放射现象常识性了解射线的应用、强射线对人体的危害的防护了解核能的优点和可能带来的问题。
*核能常识性了解裂变反应和核能发电的大致情况
能的转化和守恒知道各种形式的能可以相互转化，转化过程中能量守恒知道各种形式的能可以相互转化，转化过程中能量守恒知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。
通过能量的转化和转移，认识效率。初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。
*能源的开发和利用常识性了解几种主要能源、节能的重要性、能源的开发利用和环境保护能通过具体事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。
能结合实例，说出不可再生能源和可再生能源的特点。
了解世界和我国的能源状况。对于能源的开发利用有可持续发展的意识。
二、实验、技能要求和内容标准科学探究的比较
教学大纲规定的演示实验和学生实验教学大纲对技能的教学要求课程标准中内容标准的科学探究和实验课程标准中内容标准的技能目标
原子和原子核(挂图)
射线(挂图)
射线的防护(挂图)
链式反应(挂图)
核电站(挂图)
热电站(挂图)
蓄能电站(挂图)
太阳能电站(挂图)
三、、变化部分逐条分析
1、增加了“能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识”。
分析：教学大纲对能的转化和守恒定律的教学要求是“知道各种形式的能可以相互转化，转化过程中能量守恒”，可以看出教学目标主要是从知识的角度来提出的。由于能量守恒定律是自然界中最普遍、最基本的定律之一，它是人类认识自然、改造自然的有力武器，所以课程标准对这部分内容提出了更高的要求，却增加了“能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识”。第一点要求属于“了解”水平，要求学生能从宏观的角度大致说明日常生活中有关能量守恒的实例即可。第二点要求属于“理解”水平，目的是进一步发展学生用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。增加的这两点要求充分体现了STS的观点和强调与其他学科相联系的新课程理念。新教材在编写这部分内容时，首先让学生利用身边的器材完成一组小实验来讨论自然界各种现象的内在联系，体会能量之间的相互转化。然后介绍能量守恒定律。同时专门安排了科学世界栏目：向地球要热。让学生了解地热这种新能源以及人们如何利用地热供暖、发电，给人们的生活带来方便等。针对这部分内容的增加，新教材也增加了相应的创新性的练习和习题。如：
例1：释放化学能的过程不断地发生在你的体内。食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需能量。这种过程没有火焰，但化学能同样可以转变为内能，因此人的体温保持在37℃左右。从能量守恒的角度说说，食物提供的化学能还转变为哪些能量？
人体摄入的能量（营养师称之为热量）过多、过少，都有损于健康。对于正在长身体的初中学生，每天应该摄入多少热量？应该如何调整饮食？查阅资料，进行调查，写一篇科学报告，并与同学交流。
例2：课本图155-5（P125）的构思图表现的是一种不需要耗用任何能量而能永远不停工作的机器---“永动机”。讨论一下，这种构思能够实现吗？
2、增加了“通过能量的转化和转移，认识效率。初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性”。
分析：这部分知识在教学大纲里没有作要求，原教材也没有编写这部分内容。但由于这部分知识与我们生活和社会联系非常紧密，课程标准对这部分知识提出了两点要求。第一点要求“通过能量的转化和转移，认识效率”属于“认识”水平层次，要求能通过生产生活中的一些常见实例，分析能量在转化和转移的过程中，有能量损耗，从而进一步从更广义的范围认识效率的概念。第二点要求“初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性”属于“初步了解”水平层次，强调在分析能量的转化和转移时，同时还要考虑方向性，说明分析物理现象时都是有规律可循的道理。新教材在处理这部分内容时，一是结合燃料的热值让学生讨论怎样提高各种热机及炉子的效率；二是让学生阅读、讨论人类历史上不断进行着的能源革命，使学生进一步认识到科技给人类带来的便利。三是通过具体实例让学生初步认识到能量的转化与转移是有方向性的。同时还安排了STS栏目：灾害----失控的能量释放。这些都充分体现了STS观点。针对这部分内容的增加，新教材也增加了相应的练习和习题。如：
例1：分析汽车（拖拉机）中燃料释放内能的去向，讨论提高效率的可能方法。
例2：调查本地历史上火灾发生的事例，从能量转化的角度分析其成因并讨论如何防止火灾。
例3：指出你生活中存在哪些浪费能源的现象，可以采取哪些节能措施？
3、将“常识性了解几种主要能源、节能的重要性、能源的开发利用和环境保护”变为“能通过具体事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系”、“能结合实例，说出不可再生能源和可再生能源的特点”。
分析：这部分内容在教学大纲里是作为选学内容的，教学大纲的要求也是作为常识性了解，在实际教学中，学生只是作为外课阅读材料，教师不作任何说明和解释。随着能源问题在社会生活中越来越突出，课程标准提出了明确的要求。第一点属于“了解”水平层次，要求能通过具体事例，了解自然界有哪些能源，能说出人类开发和利用能源的历程与人类生活和社会发展的关系。体现了科学、技术和社会的紧密联系。第二点属于“理解”水平层次，要求通过不可再生能源和可再生能源的理解，了解人类所面临的能源危机，使学生有一种紧迫感，责任感。注重了学生情感态度与价值观的培养。新教材在处理这部分内容时，从“能源家庭”入手，介绍了日常生活中常用的各种能源，着重介绍了核能和太阳能。在学生的练习和习题里也安排了相应的题目。如：
例1：调查自己家庭目前的能源使用状况和能源使用的变迁。必须说明使用了哪几种能源、每种能源的特点和类别、每种能源的计量单位及意义、每个月各种能源的大约使用量。
例2：结合实例说明不可再生能源和可再生能源的特点。
4、增加了“了解世界和我国的能源状况。对于能源的开发利用有可持续发展的意识”。
分析：这部分内容在大纲里没有作要求，原教材里也没有列出来。课程标准明确提出了两点要求。第一是要求“了解世界和我国的能源状况”，属于“了解”水平层次，要求学生通过具体的资料和事实，来了解我国和世界的能源状况，我国发展能源的方针和对策。第二是要求“对于能源的开发利用有可持续发展的意识”，属于“体验性目标的“领悟”水平层次，要求学生要关心科学发展前沿，具有可持续发展的意识，树立科学的世界观，有将科学服务于人类的使命感与责任感。充分体现了从物理走向社会的基本课程理念。新教材在编写这部分内容时，一是介绍了21世纪的能源趋势；二是结合实例让学生分析说明能源消耗对环境的影响；三是让学生讨论怎样探索和使用未来的理想能源。课后的练习和习题也安排了一些创新性的题目。如：
例1：你认为风能、太阳能、核能……以及你所想到的可能的能源，哪些有可能成为今后的理想能源？
例2：调查你周围使用能源中的不安全因素及其对环境的影响，提出几种可行的改进措施。
例3：科学作文：能源与我们的生活。

九年级物理概念汇总：能源与可持续发展

九年级物理概念汇总：能源与可持续发展

第十八章《能源与可持续发展》
1.一切可以提供能量的物质都被称作能源，能源利用的过程就是能量转化或者转移的过程。
2.人类开发和使用能源的历史可以分为四个阶段：火的利用、化石燃料的利用、电能的利用、核能的发现。
3.从不同的角度，人们可以进行分类，如根据能源是否可以从自然界直接获得，可以分为一次能源和二次能源，而根据能源是否可以持续从自然界获得，一次能源又可以被分为可再生能源和不可再生能源。
4.煤炭、水能、石油等这些能源的使用规模很大，被称为常规能源，太阳能、风能、核能等这些能源处于开发阶段，使用规模很小，被称为新能源。
5.核能利用的两种方式是重核的裂变和轻核的聚变。
6.原子弹和核反应堆都是利用重核的裂变获取核能的，氢弹和太阳都是利用轻核的聚变获取核能的。
7.太阳被称为“人类的能源之母”这是因为除了核能、地热能、潮汐能外，几乎所有的能量都来源于太阳。人们利用太阳能的方式有三种：光热转换、光电转换、光化转换。
8.能量之间可以发生相互转换，能量转换是有条件的，同时也是有方向的，但是在能量转换的过程中，能的总量是守恒的。
9.所有的机械都可以被看作能量转换器，我们把转换过程中机械输出的有用能量和机械消耗的输入总能量之比称为机械的效率。
10.目前世界各国的主要能源是化石（填“化石”或“电”）能源，而这是造成大气污染、“酸雨”、“温室效应”的重要原

九年级物理上册《能源与可持续发展》复习学案

九年级物理上册《能源与可持续发展》复习学案

学习目标：3.会运用能源与可持续发展的有关知识解决实际问题
学习过程：基础练习（巩固）：二、选择题
1．如图所示,市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子。在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是（）
A．太阳能→电能→机械能
B．太阳能→机械能→电能
C．电能→太阳能→机械能
D．机械能→太阳能→电能
2.改善现在的能源危机，下列措施中不可行的是（）
A．大力开发新能源B．只要人类不使用能量就可以了
C．大量利用水能、风能D．采用新技术、新设备，更新落后的技术装备
3．从核能到电能，下列能量转化过程中正确的途径是（）
A．核能→机械能→内能→电能B．核能→内能→机械能→电能
C．核能→内能→电能D．核能→电能
4．对能源的分类有不同的方法，一般情况下，将能源分成三类，第一类能源来自球以外，第二类能源来自于地球内部，第三类能源来自于地球和其他天体的相互作用，人们已经利用太阳能和核燃料分别属于（）
A．太阳能属第一类能源，核燃料属第二类能源
B．太阳能属第二类能源，核燃料属第三类能源
C．太阳能属第二类能源，核燃料属第一类能源
D．太阳能属第一类能源，核燃料属第一类能源
5．下列能源中不属于一次能源的是（）
A．石油B．天然气C．柴油D．风能
6．下列将太阳能直接转化为内能的是（）
A．太阳能电池使灯泡发光B．植物进行光合作用
C．太阳能热水器烧水D．以上都不是
7．提高能量的利用效率，除了不随便浪费能源外，主要还需改进应用能源的技术常采用的措施，下列不能提高能量的利用效率的是（）
A．让燃料充分燃烧B．采用保温隔热措施，减少热量的散失
C．充分利用余热和减少有害摩擦D．增加能量的转化环节
8．放射性现象揭示了（）
A．原子有内部结构，可以再分B．原子核有内部结构，可以再分
C．原子核有质子和中子组成D．原子核内存在电子
9．2009年世界环境日主题为“地球需要你：团结起来应对气候变化”。世界自然基金会应对全球气候变化提出了“地球一小时”的倡议，希望个人，社区、企业和政府在每年3月最后一个星期六20：30一21：30熄灯一小时。下列应对气候变化的有关做法，不宜提倡的是（）
A．提高森林覆盖率B．大量使用煤、石油等化石燃料
C．响应“地球一小时”倡议D．开发新能源
10．大量使用下列能源能造成空气污染加剧的是（）
A．化石能源B．太阳能C．风能D．核能
达标检测
1．为减轻大气污染，下列措施中错误的是（）
A．建热电站，集中对企业或居民供热?
B．改进消烟和除尘装置，提高其性能?
C．大力推广使用太阳能?
D．放弃内能的利用，停止使用一切燃料?
2．核电站的核心设备是（）?
A．热交换器?B．汽轮发电机?
C．核反应堆?D．冷凝器?
3．下列说法中属于可再生能源的一组是（）?
A．水能、风能、太阳能?
B．水能、风能、电能?
C．化石能源、核能、生物质能?
D．太阳能、核能、生物质能?
4．太阳把地面晒热，太阳能转化为________能。热空气上升，空气流动
形成风，太阳能转化为__________能。植物吸收太阳光，发生光合作
用，太阳能转化为______能。太阳把地面和水面晒热，一部分水蒸发
到高空形成雨雪落下来，太阳能转化为_______能。
5．核能是________发生变化的过程中释放出的能量，它又叫________能。
获得核能的两条途径是_________和_________。
6．近些年来，有些农村地区存在大量焚烧农作物秸秆现象，这种做法不仅污染环境，还常引发火灾，是应当禁止的行为．根据所学知识可知，农作物秸秆燃烧时，其主要生成物除了粉尘、一氧化碳外、还有__________．因此大量焚烧秸秆增加了温室气体的排放，危害环境．另外，秸秆燃烧时其化学能转化为_______能，白白损失掉了
7．如果每人每年节约用电1kW·h，那么全国13亿人口节约的电量相当于多少吨标准煤燃烧释放的能量（标准煤的热值是2．9×107J/kg）？

8．以保护环境，控制和减少大气污染为内容，谈谈你对内能利用的看法，提出你认为可以减少污染的方法和建议．