初三物理第二十二章能源与可持续发展导学案。

教案课件是老师不可缺少的课件，大家应该开始写教案课件了。只有写好教案课件计划，才能够使以后的工作更有目标性！你们知道哪些教案课件的范文呢？下面是小编为大家整理的“初三物理第二十二章能源与可持续发展导学案”，希望对您的工作和生活有所帮助。

课型授课时间学生姓名
能源家族
一、学习先知
(一)学习目标:
1、通过实例了解有那些不同形式的能量。
2、常识性了解什么是能源；什么是一次能源、二次能源及其特点；什么是不可再生能源、可再生能源及其特点。
(二)自主预习:
（一）导学能量的来源
阅读教材p148页第一自然段，想想议议，完成下列问题。
1、凡是能够提供的物质资源叫做能源，他是人类赖以生存和发展的重要物质基础。
如、是当今人类利用的主要能源。
2、多种多样的能源
化石能源：、、属化石能源，他藴含着化学能，是我国目前的主要能源物质，其储量有限，如果过度开发会引发严重的环境问题。
水能、风能、潮汐能他可以直接从自然界中获得，藴含着能，他与太阳能地热能一样具有、供应持久的特点，但是它的分布不稳定和不均匀。
自然界中的各中生物进行生命活动必须的能源来自，他是一化学能的形式藴含。但是它有一定的环境污染。还有一种能源就是核能，他是原子核发生变化时释放的能量，能量巨大，但存在放射性污染。
二、导学环节
（二）导学能源的分类
阅读教材P148页至149页内容，完成下列任务：
1、能源家族可从不同角度划分，从其产生的方式可分为和。比如风能、太阳能、地热能以及核能可以直接从自然界中获得的是。我们使用的电能是无法从自然界直接获取，必须通过的消耗才能得到的能源叫。
2、从能源是否可再利用的角度可分为
和。如我们生活中的越用越少，而且不可能在短期内从自然界得到补充的能
源，、和。另一种是在自然界中能源源不断得到的能源，
如、、。
3、由生命物质提供的能源称为。日常生活中我们生火取暖是木材给我们提供了。日常生活中的食物给我们提供了，在生活中我们常说某些食品含有的“热量”多，就是指的。（填“热量”、“内能”、“生物质能”或“温度”）
4、目前世界能源消耗情况，其中90%以上是不可再生能源，石油大约占40%、煤占35%、天然气占20%。目前我国的能源结构主要以煤为主，其比重大约为：煤68.%、石油、天然气24%，其他（水电、核能、新能源发电）7.3%。
【要点归纳】
1.生活中的能源可分为一次能源、二次能源、可再生能源、不可再生能源。
2.能源的广泛使用，给人类文明带来了巨大的进步，但并非所有的能源都是取之不尽、用之不竭的，所以，我们要不断的开发新能源。
三、当堂检测
1、我国曾在南海海底发现了一种俗称“可燃冰”的冰块状天然气水合物，能源总量可达全国石油总量的一半，燃烧1m3的“可燃冰”释放出的能量与燃烧164m3的天然气释放的能量相等，由此可判断“可燃冰”（）
A．具有较多的内能B.具有较多的化学能
C．只有燃烧时才有内能D.没点燃时只具有化学能
2、不同的能源物质提供给人类利用的能量形式是不同的，其中生物质能提供的是（）
A．电能B.动能C.势能D.化学能
3.关于能源的说法，正确的是（）
A．煤，石油，天然气以及水能，风能，太阳能是一次能源
B．核能，电能，地热能是二次能源
C．煤是世界上许多国家的主要能源
D．生物质能是一次能源
4．关于能源的说法，正确的是（）
A．化石能源是不可再生能源B．核能是可再生能源
C．一次能源中只有石油，煤和天然气
D．二次能源中只有电能和核能
5．下列能源中属于一次能源的是（）①风能②地热能③电能④核能
A．①②③④B．①②③C．①②④D．②③④
6．下列属于不可再生能源的是（）①石油②太阳能③天然气④生物质能A.①②B．②③C．③④D．①③
7.下列关于能源的说法正确的是（）
A．煤、石油是当今人类利用的主要能源，它们是可再生能源
B.天然气是一种清洁的能源，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.水能和风能可以从自然界里得到，是可再生能源
8.关于能源的利用，下列说法不正确的是（）
A.太阳能、地热能、核能属于新能源
B.我们用来照明的电能是二次能源
C．我们用的太阳能热水器取热是利用一次能源
D.我国煤的储量很大，不必开发太阳能的利用
9、现在城市的太阳能LED照明路灯，它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光二级管，通过电流能够发光，可以把电能直接转化成能。太阳能是（选填“一次”或“二次”）能源，清洁无污染。
10．太阳能把地面的空气晒热，太阳能转化为________能；空气流动成风，又转化为________能；植物吸收太阳能，发生光合作用，太阳能转化为植物的________能；古代植物在地质变迁中变为煤、石油、天然气，转化为这些燃料的________能。
四、学生/教师反思:

课型授课时间学生姓名
核能
一、学习先知
(一)学习目标:
（1）了解核能、裂变、聚变、链式反应的有关知识
（2）了解核电站的常识，知道核能的优点和可能带来的问题
(二)自主预习:
一、温故知新
能源的种类繁多，为了便于认识和研究，可以从不同的角度对能源进行分类：在液化气、煤、石油、电能、天然气、太阳能、风能、核能、水能中，属于一次能源的有，属于二次能源的有，属于可再生能源的有，属于不可再生能源的有，属于常规能源的有，属于新能源的有，属于清洁能源的有，属于非清洁能源的有。从上述分类中可看出，我们要大力开发和利用的新能源是。
二、导学环节
板块一：
原子核和核能阅读教材P151页地一、二自然段，完成下列任务。
1、原子的核式结构
原子由位于中心的和绕核高速旋转的组成。整个原子的质量都集中在上。其中带正电，带负电。他们所带电量相等，整个原子呈中性，对外部不显示带电的性质。原子核由和组成；质子带电，中子电，质子与中子的质量几乎是的，一个质子的质量大约是电子质量的多倍。
2、核能
由质子、中子依靠强大的紧密地结合在一起，所以原子核相当牢固，要使他们分裂或重组是相当困难的，但一旦发生分裂或重组就会释放出惊人的，这就是。
3、两种获得核能的途径
一是大质量的原子核在一定条件下发生分裂，变成较小的两个或多个原子核，会释放核能，称之为，简称裂变。另一种途径是在一定条件下两个或多个质量小的原子核聚合在一起，变成大质量的原子核会释放，称之为，简称核聚变。
板块二：
铀核裂变与氢核聚变阅读教材P151~152页第一、二、三自然段，完成下列任务。
1、铀核裂变与链式反应
（1）裂变：用轰击铀核（铀235）时，铀核会分裂成大小相差不大的个中等原子核，同时释放出，这种现象叫做裂变。
将火柴搭成如图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么现象呢？答：。
（2）链式反应：一根火柴点燃两根，两根点燃四根，如此像锁链一样持续下去。这就像用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其它铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能。这就是链式反应。1kg的铀全部裂变，释放的能量超过优质煤完全燃烧时释放的能量。目前原子弹和核电站中使用的燃料主要是铀235，核能是一种能源（选填“再生”或“不可再生”）。
（3）核电站中的能量转化过程：是核能转化为水和水蒸气的能，蒸汽轮机获得能，最后转化为。（4）核废料对环境的影响
核裂变的原料以及发生裂变反应后产生的核废料都具有很强的、长期的放射性污染，对生命体有致命的伤害，因此核废料的处理一般采用法。

三、当堂检测
1、组成原子核的粒子是（）
A．带正电的质子和带负电的电子
B．带正电的质子和不带电的中子
C．带正电的质子、带负电的电子和不带电的中子
D．带负电的电子和不带电的中子
2、关于核能，下列说法中正确的是（）
A．核能很小，无法利用
B．核能巨大但，现在无法利用
C．核动力航母利用的是核能
D．核能是可再生能源
3、关于裂变反应，下列说法错误的是（）
A．所有原子核都能发生裂变反应释放能量
B．裂变反应是重原子核吸收中子后发生的
C．原子弹是利用链式反应释放的能量
D．核电站是利用可控链式反应释放的能量
4、氢核聚变阅读教材P152页最后三段内容，完成下列任务。
（1）氢核聚变：较轻的核（氘、氚）在结合成新的较重的原子核，同时释放更大的，这种现象叫做聚变，也称为热核反应。太阳内部进行大规模的聚变，释放的核能以电磁波形式向外辐射，这就是太阳能。太阳内部发生的就是这种热核反应。核聚变释放出来的能量为裂变的四倍以上。
（2）和平利用核能
现在人类对核能的利用有：一是利用核能发电，二是应用到军事领域。
1．核电站是利用_______发电的，它的核心设备是_______，其发生的_______是可以控制的。
2．核聚变是指质量很_______的原子核，在_______下结合成新的_______来获取核能的途径。
3．获取核能有两条途径：一是原子核的________，二是________；用人工控制的办法释放核能的装置叫做________，利用核能发电的电站叫做________。
4.原子弹和核电站都是利用链式反应，两者的本质区别是原子弹爆炸时发生的链式反应是，核反应堆中发生的链式反应是。（选填“不可控制的链式反应”或“可控链式反应”）。

四、学生/教师反思:

课型授课时间学生姓名
太阳能
一、学习先知
(一)学习目标:
（1）了解太阳能的优点．
（2）知道直接利用太阳能的两条途径．
教学重点：常规能源与新能源的区别
教学难点：常规能源与新能源的区别
(二)自主预习:
一、温故知新
1、由于的变化而释放出的巨大的能量叫做核能.获得核能的两种方式是和.
2、核电站是利用原子核的发电的,它的核心设备是,在其中发生的是可以控制的.而在原子弹中发生的则是不可控制的.
3、质量较小的原子核在超高温作用下结合成质量较大的原子核,会释放出巨大的核能,这种现象叫做.氢弹就是利用此原理制成的.
二、导学环节
（一）导学太阳能——巨大的核能火炉阅读教材P154页一、二自然段，完成下列任务。
1、太阳能来源
在太阳的内部，在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能，太阳的核心每时每刻都在发生。太阳核心释放能量向外扩散，经过数千年的时间传送到太阳表面，使得太阳表面的温度高达℃，就像一个高温气体所组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去。太阳这个巨大的“核能火炉”已经稳定地燃烧了50亿年，目前他正处于壮年时期，要在经过50亿年它才可能燃尽自己的核燃料。因其可以长期供应，是（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
2、太阳能的特点
（1）清洁无污染：太阳能是最清洁的能源，对他的利用几乎不产生环境污染。
（2）巨大、分布广、获取方便：太阳能非常巨大，太阳能向周围空间辐射的总功率达3.8×1026W．太阳能辐射到地球表面的总功率是l.7×1017W。地球每小时从太阳获得的太阳能量有6.1×1020J，这比目前全世界在一年内能源生产的总量还多，可见太阳能有多么巨大．
(3)持久、可再生：
太阳能会不会用完呢？根据科学家推算，太阳像现在这样不停地向外辐射能量，还可以维持50亿年以上，对于人类来说，太阳能可以说是一种取之不尽，用之不竭的永久性能源.目前正处于中年时期。
（二）导学太阳能是能源之母阅读教材P155页内容，完成下列问题。
太阳的辐射功率及太阳能传递到地球后各种形式能量之间的转化过程。
（1）水能、风能来自太阳能：
太阳把地面和空气晒热，转化为。太阳把地面和水晒热，并使一部分水蒸发，蒸发的水汽升到空中形成云，以雨、雪的形式落下来，流入江河太阳能转化为。
（2）生物质能、化石能源来自太阳能：
植物吸收太阳能，发生光合作用，太阳能转化为植物的（生物质能），这部分能量又进入食物链中，为各种生物提供生命活动所需的能量。古代的动植物深埋在地下，在经过漫长的地质变迁中变为煤、石油、天然气，转化为这些燃料的。
（三）导学太阳能的利用
1、把太阳能转化成内能以供利用例如用太阳炉、太阳能热水器等装置把太阳能转化成内能来做饭、烧水等等，也可用集热器把水加热，产生水蒸气，再推动汽轮发电机发电——这就叫太阳能热电站．
2、通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能例如用硅光电池——也叫太阳能电池，太阳能电池的应用已很广泛，像人造卫星上的电源、太阳能汽车上的电源，小型电视机、计算器上的电源，城市道路路灯的电源等等都可用太阳能电池，我国还用太阳能电池做航标灯的电源，铁路信号灯的电源等等。
3、利用绿色植物的光合作用将光能转化为化学能，
4、广泛利用太阳能的困难
（1）太阳能虽然十分巨大，但它太分散
（2）由于地球的自转和气候、季节等原因，太阳能的功率变化大，不稳定，给正常连续地使用造成困难。
（3）目前太阳能转换器的效率不高
三、当堂检测
1、下列关于太阳能的说法中，不正确的是（）
A．太阳能分布广阔，获取方便
B．太阳能安全、清洁。利用太阳能不会给环境带来污染
C．太阳能是可供人类利用的一种新能源，但无法被人类直接利用
D．对于人类来说，太阳能可以说是一种取之不尽，用之不竭的永久性能源.
2、我们说太阳能是能源之母，是因为（）
A．太阳能巨大
B．太阳在太阳系的中央
C．太阳比地球大
D．水能、风能、化石能源、生物质能都来自于太阳
3、上海世博园区的太阳能总装机容量达到4700kw，生产太阳能电池的主要原材料是硅，硅属于（选填“导体”或“半导体“）材料，若将能源分为再生和不可再生能源，则太阳能属于能源。下列四种能源——木柴、煤炭、石油、电能，属于二次能源的是。
4、下列装置中属于光电转换的是（）
A．太阳能B.硅光电池C.干电池D.太阳能热水器
5、下列不是太阳能的优点的是（）
A．太阳能十分巨大B.太阳能是可再生能源
C.太阳能很容易转化为其他各种形式的能
D．太阳能安全，清洁无污染

四、学生/教师反思:

课型授课时间学生姓名
能量的转化与守恒
一、学习先知
(一)学习目标:
1、知道能量守恒定律
2、能举出日常生活中能量守恒的实例
3、有用能量守恒的观点分析物理现象的意识
(二)自主预习:
1、自然界中的各种现象都是互相联系的，可以从能量的角度反映这种联系。想想做做，观察实验所发生的现象，发生了哪些能量转化？
实验1现象____________、_____能转化为___
实验2现象______________、_____能转化为____
实验3现象_____________、______能转化为_____
实验4现象___________、______能转化为__
通过想想做做,我们发现在一定条件下,各种形式的能都可以相互转化：摩擦生热，_______能转化为_____能；水电站里水轮机带动发电机发电，_____能转化为____能；电动机带动水泵把水送到高处，___能转化为____能；植物吸收太阳光进行光合作用，____能转化为___能；燃料燃烧时发热，_____能转化为____能。
二、导学环节
2、想想议议
为什么它们的高度会逐渐降低？是否丢失了能量？你认为减少的机械能到哪里去了？
科学工作者经过长时间的探索，发现自然界的各种现象不是孤立的，而是互相联系的。大量事实证明，任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，能的总量是保持不变的。什么是能量守恒定律
四、合作探究：
各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化，图11.6-1给出了两个实例，能做些补充吗？
三、当堂检测
当堂训练（大约用10分钟左右）
1、火力发电厂“吃”的是煤，“发”的是电，在整个发电过程中能量转化的情况如下，请你在方框中填入相应的能量形式：
锅炉蒸汽轮机发电机
2、在庆祝小强生日的晚会上，同学们为他点燃了生日蜡烛，并拍手唱歌祝贺，同学们拍手时伴随有___能产生，蜡烛燃烧时___能转化为___能和光能。
3、各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化，指出下列情况下能量的转化。
（1）水轮机带动发电机发电______________
(2)电动机带动水泵把水从低处抽到高处_________
(3)植物吸收太阳光进行光合作用___________
(4)酒精燃烧___________
(5)摩擦生热________
(6)气体膨胀做功__________
4、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？
补充练习：1、城市绿化中要修建许多人工湖以降低“热岛效应”造成的高温，这是利用了水的大的特性。飞机的喷气发动机的热机效率可达60％，则燃料完全燃烧产生1000焦的热量，飞机可获得J的机械能。
2、在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，可以看到棉花燃烧起来，放手后活塞被弹起。（1）活塞压缩筒内气体做功是将能转化为
能。
（2）请在题目中找一现象并简述其原因。现象：。原因：。
3、小丽家里的电热水壶中装有1.5×10-3m3的水，这些水的质量kg，把这些水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是J。这些水在温度升高的过程中，水分子做无规则运动的速度（填“增大”或“减小”）。
4、国家“西气东输”重点工程完工后，将由西部地区向东部沿海地区送来清洁能源——天然气，已知天然气的热值为8.4×107J/m3，每输送100m3的天然气就相当于输送了的能量。这些能量若能完全被水吸收，可以使kg的水从20℃升高到100℃。
5、老人搓搓手，感觉到暖和；小朋友从滑梯上滑下，感觉好烫。他们的感觉不同，但从科学角度看，他们都是通过的方式改变物体内能。小朋友运动得浑身都是汗，休息一会儿后，身上的汗液就不见了，这是由于汗液的缘故。
6、汽车沿盘山公路可以驶入高耸入云的山峰，盘山公路修的弯弯曲曲主要目的是为了。载重货车下山时，其重力势能
（选填“增大”、“减小”、“不变”）；为了减少车速，司机师傅不时踩踏刹车踏板，有一部分机械能转化为；途中，汽车要经常停下来，让工作人员用水龙头向车轮闸片部位喷水，这是为了。
7、能量的转化和转移是有方向性的。例如，冬天烤火的时候，人们燃烧煤等燃料获得能，火炉把这些能量自动传给周围空气，但这些能量自动聚集起来再次利用（填“能”、“不能”）
8、放在热菜中的盐比凉菜中的盐化的更快，这说明越高，分子的无规则运动越快。用力拉铁丝不容易拉断，这说明铁丝的分子之间存在力。
9、放在热汤中的金属勺子很快变的烫手，金属勺子的内能（选填“减少”、“不变”、“增加”）这是通过的方法改变了它的内能。
10、指出下列现象中能量的转化或转移情况：
(1)植物的光合作用；
(2)雨天时发生雷电；
(3)人在跑步时，身体发热出汗。
(4)手摇发电机发电使灯泡发光；
(5)风吹动帆船前进。
[分析]物体间发生能量转移时，能量的形式不变；而发生能量的转化时，能的形式要发生改变，在确定能量转化的方向时，可从消耗什么能，得到什么能进行比较来确定。

四、学生/教师反思:

课型授课时间学生姓名
能源与可持续发展
一、学习先知
(一)学习目标:
认识能源消耗对环境的影响。
(二)自主预习:
【知识回顾】
远古人类和其他动物一样,只能利用无私的太阳所赐予的天然能源--:钻木取火是人类在能量转化方面最早的
革命;
蒸汽机的发明直接导致了能源革命;
反应堆拉开了以核能为代表的能源革命的序幕。
阅读教材P164—166内容，讨论交流完成下列任务。
1、21世纪的能源趋势（能源危机）由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长。特别是近三四十年来，能源耗量增长速度明显加快。
同学们看P164图17.5-1，了解一下一个多世纪来，人类能源消耗的情况。
根据上一节课学过的能量转移和转化的方向性，我们知道目前作为人类主要能源的化石能源，已经是取之求尽、用之求竭。化石能源、核能等是不可再生的能源，我们现在开采得越多，留给子孙后代的就越少。人类自1973年以来，共向地球索取了5000亿桶(约合800亿吨)石油，剩下的石油按现有生产水平计算，还可保证开采44年，可开采的只有135亿吨，已探明60亿吨，已开采36亿吨，资源余地不大。天然气可开采9万亿方，已探明2亿方，但分布在边远地区，开发不大，只开采5000亿方，也只能持续开采56年，煤可开采1153亿吨，开采情况不乐观，一些国家的煤炭资源已采掘殆尽。为了人类的未来，我们必须要节约能源。因此同学们以后不仅自己节约能源，看到浪费能源的行为也应该勇敢地站出来制止。水电资源开发不足（总量居世界第一），核电发展缓慢。
二、导学环节
把课本P165表中的空格填上，认识到过量使用能源会对环境造成严重的破坏。
P165教材说出了未来理想能源满足的所个条件：丰富、便宜、技术成熟、清洁安全。
三、当堂检测
1、“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题，面对此危机，以下措施可行的是（）
A．人人都要自觉做到节约用水、节约用电，不浪费和人为毁坏物品B．关闭现有的火力发电站
C．各地都要新建风力和水力发电站
D．停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代
2、能源消耗对环境的影响（环境危机）人类在耗用各种能源时，特别是目前石油、煤炭占了能源的绝大部分，而且年消耗量在不断增长，不可避免地会对环境造成影响。能源消耗会带来：环境污染、温室效应、酸雨、氮氧化物破坏臭氧层、铅化合物污染、厄尔尼诺（目前我国政府倡导的“低碳生活”就是要降低温室气体的排放。在生活中节约一度电，节约一滴水都能降低温室气体的排放。）
3、为控制大气污染，下列措施目前不可行的是（）
A．尽量用天然气代替煤作城市居民生活用的燃料
B．开发和使用新能源
C．改进消烟和除尘装置
D．禁止使用石油资源
4、未来的理想能源化石能源的大量使用，不仅留给子孙后代的越来越少，而且造成严重的环境问题。根据学过的有关能源的知识，以及课本上提出的条件，说一说哪些是未来的理想能源，并说明其道理。
5．随着人们物质生活水平逐步提高，农村的厨灶发生了革命性的变化。煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭。液化气与煤相比，热方面突出的优点是_________；环保方面突出的优点是。
6．的发明是人类利用能源的新里程碑；能的利用是人类进入现代文明社会的标志；能是能源技术的飞跃。
7.威海新闻频道5月14日报道，世界最大非晶硅光伏建筑在威海市民活动中安装，仅次于楼顶部的非晶硅光伏电玻璃有效发电面积5500cm2，在光线充足的情况下，每4h可发电1000度，阴雨天也可以发电，用非晶硅光伏发电玻璃发电时的能量转化是，使用这种能源的优点是。
8．水力发电中能量的转化情况是（）
A．水的机械能→水轮机的内能
B．水的机械能→水轮机的机械能→电能
C．水轮机的机械能→水的机械能→电能
D．水的机械能→发电机的电能?
9．可持续发展：是既满足当代人的需要，又不危害后代人满足自身需要的发展，实现人类可持续发展的途径有哪些（）
A．依靠科技进步，改变能源结构
B．开发和推广清洁的可再生能源
C．提高能源的利用效率
D．减少环境污染
10.关于能量和能源的利用，下列说法中正确的是（）
A．人类大量使用太阳能会导致温室效应
B．因为能量是守恒的，所以不存在能源危机
C．现在人类社会使用的主要能源是煤、石油和天然气
D．核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站
11.下列说法正确的是（）
A.核能是指原子核发生变化时所释放的能量
B.煤炭、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源
C.原子弹和氢弹都是利用核裂变
D.目前核电站获得核能的途径是核聚变
四、学生/教师反思:www.Jab88.Com

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能源与可持续发展

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18.5：能源与可持续发展姓名
一、预习导学
1.小轿车开动时，是把____________能转化为______________能。能量转换装置的的效率等于______________________________________________。
2.如图所示是一只白炽灯的效率图，根据此图可以知道转化成的内能为___________J，白炽灯的效率为__________。
3.能量转换装置的效率的计算公式：
4.是解决能源问题的主要出路。
5.未来的理想能源必须满足以下四个条件：第一，必须足够丰富，可以保证___________；第二，必须足够____________，保证多数人用得起；第三，相关技术必须成熟，可以保证_________使用；第四，必须足够____________、_________，可以保证不会严重影响环境。
二、合作交流、点拨探究
例1．节约能源主要的措施是（）A．大力开发新能源B．大量利用太阳能、地热能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
例2如图是一同学在拍摄的一家化工厂的外景，从这张图中你可以得到哪些信息？
分析：化石燃料的大量使用，向空气中排放大量的CO2、粉尘、SO2等，造成大气污染
例3.一台汽油机各种热损失情况大致是：汽缸散热损失30％，废气带走热量35％，摩擦等机械损耗占10％，那么它的效率大约是。
三、课内巩固、训练达标
1.热机使用的能源大都是不可再生资源，所以为了合理的利用能源，人们一直在努力地提高热机制效率，基主要途径是
2.标准煤的热值为2.93×107J/kg，1950年全世界能源消耗是2.6×1010t标准煤，消耗能量约为__________J。2000年消耗能源超过2.00×1011t标准煤，消耗能量超过____________J。
3.人类在耗用各种能源时，不可避免地会对___________造成影响。
4.现代社会中，尤其是我国使用的能量主要来源于（）
A．太阳能B．风能C．水能D．燃料燃烧得到的内能
5.下列四种能源，在使用中容易造成水土流失和沙漠化的是（）
A．石油B．天然气C．柴薪D．核能
6.下列四种能源，在使用中对环境影响最小的是（）
A．水力发电B．煤C．柴薪D．石油
7.使用核能时，对环境的影响主要是（）
A．向大气中排放有害物质B．造成水土流失
C．对人的有害辐射D．形成酸雨
8.小明学习了“能源和可持续发展”这一节之后，知道了节约能源的重要性，小明心想：在自己家中有哪些可以节约能源的具体方法？请你帮他想出一种。

9.完全燃烧500g无烟煤，有多少化学能转化为内能？如果这些内能的30%被100kg水吸收，可使40℃的水温度升高到多少℃？（q无烟煤=3.4×107J/kg）

四、应用迁移、拓展延伸
1.下列常见的几热机中，效率最低的为（）
A．蒸汽机B．喷气发动机C．柴油机D．汽油机
2.节约能源主要的措施是（）
A．大力开发新能源B．大量利用太阳能、地热能
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.煤、石油、天燃气、水能、风能、氢能、太阳能、潮汐能、地热能中，属于新能源的是_____________、______________、______________、____________，其余的是________能源。
4.有一辆小轿车，当一部分燃料完全燃烧时，放出的热量为8×105J，其中转化为动能的那部分能量为2×105J，则该汽车的效率为_________________。

5.有两个同学在比较两辆同样小轿车的效率，通过调查发现，这两辆小车同样在高速公路上以100km/h的速度行驶100km，甲车的油耗为6L，而乙的油耗为8L，你认为哪辆车的效率高？还可以用什么方法来比较小汽车的效率

能源与可持续发展1

能源与可持续发展1
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。

能源与可持续发展3

能源与可持续发展3
节能教案示例之一
（一）教学目的
1．知道能源利用率的概念．
2．了解解决能源问题的两条途径——开发新能源和提高能源利用率．
3．知道能源问题的最终解决要靠科学技术的进步，激发学生努力向上的精神．
（二）教学过程
1．引入新课
教师：我们学习热机的时候提出过一个概念叫热机的效率，同学们还记得它的含意吗？
学生：在热机里用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所放出的能量之比叫做热机的效率．
教师：回答正确．我们知道煤燃烧放出热量的过程是碳和氧反应生成二氧化碳的过程，那么一般情况下放入炉膛的煤能不能完全燃烧光呢？
学生：不能，总会留下没有烧透的煤碴．
教师：对，我们在利用燃料时，一部分被有效利用了，还有一部分没被利用就扔掉了；那么被有效利用的燃料放出的内能能全部被有效利用吗？同学们在学习内燃机时知道，内燃机在工作时能不能把汽油或柴油燃烧时放出的内能全部变成机械能呢？
学生：不能，还有相当一部分内能被排出的废气带走了，内燃机的效率只有20～40%．
教师：回答得很好．由此可见，能源在利用时，能够有效利用的能量只占其中的一部分，还有相当一部分未被利用而散失了，所以我们要想办法提高能量的有效利用部分，减少未被利用的部分．这就是今天我们要学习的内容．
2．进行新课
板书：＜第六节节能＞
(1)什么叫能源利用率
板书：＜有效利用的能量占消耗的能源所含能量的比值叫做能源利用率．＞
(2)提高能源利用率就可以节约能源的消耗
教师：以热机为例，有效利用的能量仅为用来做有用功的那部分内能，如果能把从内燃机中排出的废气带走的热量也利用起来，从整体来讲也就提高了能源的利用率了．
板书：＜提高能源利用率可以减少能源的消耗＞
教师：我国目前总的能源利用率只有30%，比发达国家的50%还有很大差距，如果我国能把能源利用率提高到50%，按1989年的数据计算，每年就可节约标准煤3.8亿吨，这是个多么大的数字啊！所以节省能源消耗，既可提高经济效益，又能缓解能源紧张局面，意义是十分巨大的．
(3)提高能源利用率要靠科学技术的进步
教师：在热机那一章的学习中，同学们已经知道，使用蒸汽机的效率只有10%左右，后来发明了内燃机，效率提高到30%以上．从火电站到热电站，能源利用率从30%提高到50%以上．采用超高压送电，大大减少了输电线上的能量损失，又等于提高了能源的利用率．
板书：＜能源利用率的提高离不开科学技术的进步．＞
(4)我国挣取的节能措施
请同学阅读该节课文第5自然段，然后共同总结，并板书：
＜1．把火电站改成热电站．
2．把分散供热改为集中供热．
3．开发节能新产品，淘汰能耗高的旧产品．＞
教师：同学们可以算一笔帐：如果把60瓦的白炽灯都换成11瓦的小高效节能灯（亮度相当），那么消耗的电能将是原来的百分之几呢？从这里可以看到淘汰老、旧设备，开发节能新产品，在节能上的潜力是很大的．目前我国正在进行社会主义四个现代化建设，能源的需求量很大，而能源的供应往往跟不上生产发展的需要，所以每个人都要提高节能意识，从自己做起，从家庭、学校做起．节约能源消耗，也是为祖国建设做贡献．
(5)全章结束语
①要开发利用新能源
教师：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，随着社会的发展，人类对能源的需求必将越来越大，更多地开发利用能源，就成为关系到人类生存发展的重大社会问题．人类现在还不能利用可挖核聚变的能量，随着科学技术的进步，一旦可挖核聚变能够很方便地实现，可以说将永远地解决人类的能源需求了．因为核聚变使用的原料氘，储量非常丰富，1升海水中就含有0.03克氘，经计算：1升海水中的氘聚变释放的核能相当于300升汽油燃烧时放出的能量．地球上的水总共含有约40多万亿吨氘，假如这些氘的1%作为核聚变的燃料，按现在的能源消耗计算，就足以满足全世界几亿年对能源的需求，所以只此一项就足够人类使用了．何况现在人类对太阳能的利用规模还很小，如果找到了光电转换效率高的材料和技术，人们可以大规模地直接利用太阳能来发电，这也是一个诱人的前景．
②科学技术的进步，会使能源的开发和利用出现新局面
随着科学技术的进步，今天还不能充分利用的能源，明天可能会发现一种新方法而利用得更充分；另外今后也还会发现更加巨大的新能源，这些都不是不可能实现的幻想．世世代代的中外科学家、发明家、工程师为人类开发利用能源已经做出了巨大的贡献，人类还一直在不断发现、不断前进．在座的同学们都是21世纪的建设者，希望同学们将来在能源问题上，或在其他科学技术问题上能够大显身手，为祖国的四个现代化，为人类的进步作出重大的贡献．
3．布置作业
阅读课本：了解提高能源利用率的有关问题，提高学习科学知识的兴趣和认识．
节能教案示例之二
（一）教学目的
1．常识性了解什么是能源利用率．
2．常识性了解节能的重要性、紧迫性，明确节能是每个公民的职责，自觉树立节能意识，培养节能的良好习惯．
3．常识性了解人类从根本上解决能源问题的出路是依靠科学技术进步．
（二）教学过程
1．指导学生自学教材
告诉学生，这节课主要采取自学教材和分组讨论的方式来学习节约能源的问题．要求学生在自学中就下面板书的几个问题做好参加讨论的准备．
板书：
(1)举例说说什么叫能源利用率？
(2)提高能源利用率、节约能源的重要性？
(3)提高能源利用率、节约能源的根本措施是什么？
(4)人类从根本上解决能源问题的出路在哪里？
(5)如果每人一年节约用电1千瓦时，那么全国近12亿人一年节约的电能相当于多少吨标准煤完全燃烧放出的能量？（标准煤的燃烧值为2.93×10焦／千克）
2．学生阅读教材，教师巡视，了解学生阅读情况
3．组织学生分组讨论
4．由各组推出代表向全班汇报本组的讨沦结果
5．教师进一步归纳学生的讨论结果，进行这节课的总结
在总结中着重强调：
(1)节能的重要性和紧迫性．
由于目前人们使用的能源主要还是煤、石油和天然气，或者是由煤和石油转化而来的电能．因此，节约能源不仅能提高经济效益，缓解能源供应紧张的局面，而且能减少对环境的污染．例如，每节约1千瓦时电能，如用于工业生产，则可增加约8元的工业产值；而少烧1吨煤，则可少向大气中排放约20千克二氧化硫、440千克二氧化碳和15千克烟尘．可见，提高能源利用率、节约能源对促进国民经济发展和保护环境都有很重要的意义．
现在，我国的能源生产和供应情况与社会主义现代化建设的需求还有较大差距．据报纸公布的资料介绍：近几年，全国工农业生产因缺能而少创造的产值，每年都高达千亿元以上．另一方面，由于设备、技术、管理等各方面的原因，不少地方存在着高能耗、低效益的问题．例如，每生产1万块砖，大工厂的耗能量是0.87吨标准煤，而农村砖厂的耗能量则是1.05—3吨标准煤．据统计，我国人均能源资源的拥有量低于世界平均值，能源利用率低于发达国家，随着国民经济的发展和人民生活的改善，能源的需求量还要继续增加．因此，提高能源利用率、节约能源，对我国来说，是既重要又紧迫的事情．
(2)自觉树立节能意识，培养节能的良好习惯．
能源问题与我们每个人的生活息息相关．节能是利国利民、造福子孙的事情，而不仅仅是某个部门、某些人的事情．因此，每个人都要自觉树立节能意识，积极宣传节能的重大意义，培养节能的良好习惯，从节约1千瓦时电、1克煤、1滴油做起，那么，日久天长，就能为我国社会主义现代化建设做出应有的贡献．
6．布置作业
(6)调查了解本地开发和利用能源的情况．
(2)对学校、家庭提出节能的建议．
（三）设想、体会
1．根据九年义务教育初中物理教学大纲关于“常识性了解能源的开发利用和环境保护”的教学要求，本教案在强调节能可以提高经济效益、缓解能源供应紧张局面的同时，专门举出数据补充说明节能还可以减少环境的污染．
2．在教学中，注意联系我国国情，教育学生对待节能问题要有紧迫感．
3．这节课采取教师提示，学生自学教材和分组讨论，教师进一步归纳总结的方式．实践证明，这样做，既有利于学生抓住教材重点，对能源问题获得较深的印象，也有利于教师及时了解所教学生的实际认识和想法，以便按照大纲和教材的要求，有针对性地进行教学，提高普及能源常识教育的实效．