初中物理人教版九年级全册第4节 能源与可持续发展一等奖教案设计

设计说明

本节内容由“能量转移和能量转化的方向性”“能源消耗对环境的影响”和“能源与可持续发展”三部分组成。由于“能量转移和能量转化的方向性”部分内容较难理解，所以在设计时先带领学生回顾能量守恒定律，引导学生分析生产生活中的实例，通过分析能量的转移或转化过程，并非所有的能量都可以被利用，即能够被利用的能量是有限的，从而得出能量的转移和转化具有方向性，这样由已学知识过渡到新知识，符合学生的认知规律。能源的利用对环境的影响，学生在实际生活中接触较多，所以本部分内容由学生自己搜集资料交流完成，培养学生收集信息、处理信息的能力。从能源对环境的影响引出未来的理想能源，先对能源进行分类，在了解不可再生能源的局限性的基础上，总结出新能源需要满足的条件。

教学目标

【知识与技能】

1.知道能量的转化和转移有一定的方向性。

2.认识伴随大量能源消耗所产生的能源问题，对于能源的开发利用有可持续发展的意识。

3.认识可再生能源与不可再生能源，并能正确区分。

4.了解未来理想能源的特征。

【过程与方法】

认识能源的利用对环境的影响，能用辩证的观点来看待资源利用与环境保护的关系。

【情感、态度和价值观】

通过对能量转移、转化具有方向性的理解，增强节能意识，通过学习能源消耗对环境的影响，增强环境保护意识。

重点难点

教学重点

可再生能源与不可再生能源的区分。

教学难点

知道能量的转化和转移有一定的方向性。

教学方法

观察、讨论相结合。

教具、学具

学生用：日常生活中能量转移和转化的实例、搜集的环境污染实例。

教师用：环境污染的资料图片。

授课时数

1课时

教学过程

回顾思考

1.人类历史上对能源的利用取得了三次突破，即三次能源革命。这三次能源革命分别以__________、__________和__________的利用为标志，以柴薪、化石能源和核能为主要能源。

2.煤、石油、天然气统称为__________，跟核能、太阳能一样，都属于__________能源。

3.自然界中的各种能量是相互联系的，在一定条件下，各种能量可以发生相互__________和__________。在能量的转移和转化过程中，能量的总量保持__________。

导入新课

师：能量守恒定律的内容是什么？

生：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

师：既然能量是守恒的，那么地球上的能量就不会减少了，为什么还要节约能源呢？对于这个问题，我们学习本节知识后就会找到答案的。

讲授新课

一、能量转移和能量转化的方向性

出示日常生活中“节约用电”标志的图片。

师：既然能量是守恒的，为什么我们还要节约用电呢？

师：人类利用能量的过程实际上是能量转移和能量转化的过程，你能从日常生活中找到哪些能量转移和能量转化的实例？

生1：用暖气取暖发生了能量的转移。

师：冬天我们利用暖气取暖，内能从暖气中的热水转移到室内空气，但是我们无法使内能从室内空气再转移到热水中。说明能量转移具有方向性。

生2：汽车制动时发生了能量的转化。

师：汽车制动时，汽车的动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，人们无法把这些内能重新收集起来用于驱动汽车。说明能量转化具有方向性。

生3：热电厂发电时发生了能量的转化。

师：热电厂发电，化学能转化成内能、内能转化为机械能，机械能转化为电能。而电能无法再变回燃料的化学能。

师：从上面的实例可以看出：能量的转移和转化是有方向的，能源的利用是有条件的，能为我们所用的能源是有限的，所以，我们要节约能源。

小结：我们在利用能量时总会有一部分能量转化成内能消散在环境中，这些能量虽然还在自然界中，但无法自动转化为其他形式的能量，很难或无法再利用，即经转化后，可利用的能量越来越少，能源危机依然存在。

二、能源消耗对环境的影响

师：人类消耗各种能源时给自己带来了便利，但也不可避免地对环境造成影响。能源消耗会对环境造成哪些影响，产生哪些危害呢？请小组交流收集到的对环境造成影响的实例并说出你们的看法。

学生讨论后回答。

生1：大量燃烧石油、煤炭造成空气污染并且产生各种废料。

生2：烧柴加剧了水土流失和沙漠化。

生3：海上石油开采发生漏油事件，会破坏生态环境。

生4：煤炭燃烧产生的二氧化硫等气体会形成酸雨，可致水、土壤酸化，对植物、建筑构件造成危害。

生5：燃料燃烧产生大量的二氧化碳气体，会加剧温室效应。

生6：没被利用的内能，造成热污染，形成热岛效应。

……

师：全世界因使用煤、石油等燃料，每年排入大气的有害物质达几亿吨之多。这些烟尘废气污染了大气。看下面的图片。

观察教材第179页图22.4-4，体会大气污染物排放数值的巨大程度。

师：结合刚才的实例，完成教材第179页“想想议议”表格。

学生填好后回答。

各种能源对环境的影响：

三、　能源与可持续发展

师：目前，人们生产生活中使用的能源有哪些？

生：太阳能、风能、水能、化石能源、核能、地热能、潮汐能等。

师：试着从是否可再生方面对这些能源进行分类。

生：太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能为一类，化石能源、核能为第二类.

师：像化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，称为不可再生能源。像风能、水能、太阳能等可以在自然界中源源不断地得到，所以我们把它们称为可再生能源。

师：全世界能源的消耗在逐年上升，可开采情况不容乐观，请看资料.

(出示资料)

石油可开采的只有135亿吨，已探明60亿吨，已开采36亿吨；

天然气可开采9万亿立方米，已探明2万亿立方米，但分布在边远地区，目前只开采了5 000亿立方米；

煤可开采1 153亿吨，开采情况不容乐观。

师：当今世界消耗的主要是不可再生能源，且资源有限，终有用完的时候，且开采情况不容乐观，污染严重，下一步我们应该怎么办？

生：开发新能源。

师：你认为开发哪些新能源呢？

生：风能、水能、太阳能等。

师：从刚才这些新能源中，你认为开发新能源需要满足什么条件呢？

归纳：

新能源需要满足的条件

1．必须足够丰富，可以保证长期使用；

2.必须足够便宜，可以保证多数人用得起；

3.相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；

4.必须足够安全、清洁，以保证不会严重污染环境。

课堂小结

板书设计

第4节　能源与可持续发展

1.能量的转化和转移具有方向性。

2.能源消耗对环境的影响。

3.像化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，称为不可再生能源。

像风能、水能、太阳能等可以在自然界中源源不断地得到，所以我们把它们称为可再生能源。

4.未来理想能源需要满足的条件：

(1)必须足够丰富，可以保证长期使用；

(2)必须足够便宜，可以保证多数人用得起；

(3)相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；

(4)必须足够安全、清洁，可以保证不会严重污染环境。

教学反思