人教版 (2019)必修 第三册4 能源与可持续发展优质教案

课 时 教 案

第 12 单元             第  4  案               总第 27 案

课题： §12. 4  能源与可持续发展

【教学目标与核心素养】

1．理解能量守恒定律

2．知道能量转移或转化的方向性

3．知道能量耗散

4．知道能量的分类与应用

5．知道能源与社会发展的关系

【教学重点】

1．能量守恒定律

2．能量转移或转化的方向性

【教学难点】

1．能量转移或转化的方向性

【教学过程】

引入：

通过机械能和电路知识的学习，我们知道动能和势能，机械能和内能、电能、光能、机械能之间可以相互转化，他们在转化过程中遵循什么样的规律呢？人们对各种能量之间的关系的研究经历了一个漫长的过程。

一、能量守恒定律

1．各种新发现

1801年，戴维发现电流的化学效应（电和化学的联系）

1820年，奥斯特发现电流的磁效应（电和磁的联系）

1821年，塞贝克发现温差电现象（热和电的联系）

1831年，法拉第发现电磁感应现象（电和磁的联系）

1840年，焦耳发现电流的热效应（电和热的联系）

1842年，迈尔表述了能量守恒定律，并计算出热功当量的数值（力和热的练系）

1843年，焦耳测定了热功当量的数值（力和热的联系）

1847年，亥姆霍兹在理论上概括和总结能量守恒定律

从以上发现可以得出：各种自然现象之间是有关联的，在这种情况下，不同国家、不同领域的十几位科学家，以不同的方式，各自独立的提出能量守恒定律。

2．内容

能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能 从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的 物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。

二、能量转移或转化的方向性

阅读课本P93，完成思考与讨论。

学生回答：不可能发生。

教师分析：科学家研究发现，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。

1．能量转化的单向性

能量的转化过程有些是可以自然发生的，有些则不能。即热量的转移不会自发的发生

2．能量耗散

热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用，这种现象叫作能量的耗散。

学生从日常生活中举例，深化认识。

3．能源危机的含义（节约能源的原因）

能量的耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的能源变成不便于利用的能源。

能量的耗散反映出自然界中的宏观过程具有方向性。

三、能源的分类与应用

1．分类

不可再生能源（化石能源）：短期内无法再生的能源。

可再生能源：自然界中可以再生的能源。

阅读教材P96内容，了解我国研发的新能源

2．开发新能源

①太阳能发电

②水力发电

③风能发电

④核能发电

四、能源与社会发展

阅读教材P97，了解人类对能源的利用经历的三个时期。

1．能源利用的三个时期

柴薪时期、 煤炭时期、石油时期。

2．能源与环境

①温室效应

②酸雨

③光化学烟雾

3．可持续发展的核心

追求发展与资源、环境的平衡：既满 足当代人的需求，又不损害子孙后代的需求。

一方面要大 力提倡节能，另一方面要发展可再生能源以及天然气、清 洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度 低的清洁能源，推动形成人与自然和谐发展的生态文明。

小结：

作业：