能源和可持续发展 限时：45分钟总分：100分 一、单项选择题(每小题7分，共49分) 1．“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题．对此，以下措施可行的是( A ) 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．各地都要兴建水力和风力发电站 D．停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代 解析：受地域环境的限制，风力、水力发电站不能在各地兴建，因而不能关闭火力发电站，故B、C错；受技术限制，核能和太阳能尚未大规模被利用，所以也不能停止使用石油资源，故D错误． 2．关于能源的开发和利用，下列观点不正确的是( B ) A．能源是有限的，无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为 B．根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的 C．能源的开发和利用，必须同时加强对环境保护 D．不断开发新能源，是缓解能源危机、加强环境保护的主要途径 解析：能量守恒定律是自然界普遍存在的规律，但由于能量耗散，所以仍存在能源危机问题． 3．氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐．我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产生化的目标迈进．氢能具有的优点包括( A ) ①原料来源广②易燃烧、热值高③储存方便 ④制备工艺廉价易行 A．①②B．①③ C．③④D．②④ 解析：氢能是易燃烧、热值高，原料来源广；但储存难、制备成本高，故①②正确．4．在研究性学习的过程中，同学们提出了以下四个活动方案，哪些从理论上讲是可行的( D ) A．制作一个内能回收器，将散失在周围环境中的内能全部收回再利用 B．发明一种制冷设备，使温度降至绝对零度 C．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝
高中物理新课程教学设计 能源与可持续发展 泉州一中李春阳【学习任务分析】 1、本节第一部分“能量的转化和转移的方向性”，从生活实际出发，让学生了解”自然界中热 传导过程和能量转化、转移的是有一定方向的”，让学生知道热力学第二定律，接着引入热机效率问题，在这部分教学中，应使学生体会科学家不畏艰辛的探索精神，结合实例理解为什么热机具有效率，怎样提高热机效率。体会物理学与技术发展的互动关系。 2、第二部分“能源开发与可持续发展”，要让学生了解能源对人类文明的意义和有能源带来 的环境问题，引入可持续发展的概念。让学生认识节约能源，开发新能源与可持续发展的关系，可以让学生通过查阅相关材料，提出自己的见解。思考怎样探索和使用未来的理想能源 3、通过本节的学习，第一要求学生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 【学习者分析】 1、学校处于市区中心，大部分学生家庭情况优越，对于能源的地认识不足，特别是对如何节 约能源以及能源对环境的危害认识不够深刻。 2、长期以来，教育教学过程中师生地位平等，以人为本，坚持学生的主体地位，教师的主导 地位。 3、本节课为物理规律与实际生活的结合课程，重点为物理规律与实际问题的辩证关系，课堂 教学要大量引用其他相关学科的知识，比如地里，历史等，要求学生课前预习。 4、探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，过 于重视结果可能会导致丧失探究热情，扼杀学生探究的欲望。 【教学目标】 .知识与技能 （１）了解什么是常规能源，什么是新型能源 （２）知道能量转化的效率 （３）知道能量转化和转移的方向性以及第二类永动机不可能实现 （４）通过能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性 （５）了解能源与人类生存和社会发展的关系，使学生认识能源的合理利用与环境保护对可持续发展的重要意义 .过程与方法 （１）通过指导学生分析事例，培养学生分析问题和理论联系实际的能力 （２）通过指导学生阅读教材，培养学生的自学能力 .情感、态度与价值观 （１）了解大量的能源消耗带来的全球性环境问题
能源与可持续发展习题（含答案） 一、单选题(本大题共15小题，共30.0分) 1. “PM 2.5是指大气中直径或等.5米的颗粒物，被人吸入会对人健康成危害它是气量的重要污染源．荆州是国113个气质量监测市之．以下措施中会使空气P25污染增的是（） A. 禁止焚烧秸秆 B. 提倡使用太阳能设备 C. 发展核电代替部分煤发电 D. 提倡城市居民开车出行 2. 为配合济市“城同创”动，梦提出下列保建议：开发新能源减化石的使手帕，减餐巾纸的使用；市内出行乘公交或自行车，少开家车使用次性发泡塑料餐具和塑料袋；分类回收垃圾．你认为可行的（） A. ①②③⑤ B. ①③④⑤ C. ①③⑤ D. ① ②③④⑤ 3. 年“世界环境日”的主题是“提高你的呼声，而不平面海平面上升的主要是由于温效应导致的全球气候暖．下列获取电能径会加剧效是（） A. 火力发电 B. 水力发电 C. 风力发电 D. 核能发电 4. 2013月以来，全国中部地区陷入严重和污染天气中，如 图所示．中央气象台大雾蓝预升级至黄色预警德州市局也提 出要进一步改市空气质量，创更加适人居环境．以下措施善 空气量无关的） A. 加大煤改电、煤改气力度，推广使用清洁能 源 B. 加大老旧机动车更新力度，提高尾气排放标椎 C. 减少学生户外运动时间，避免呼吸道疾病 D. 限制节日爆竹燃放，减少有害气体排放． 5. 下列能符合“碳生活环理念的是（） A. 太阳能 B. 煤 C. 石油 D. 柴薪 6. 下列源中，有于保护境的是（） A. 煤 B. 汽油 C. 秸秆 D. 太阳能 7. 环境污染是人们越来越关注题，下能中，广泛使用容易造成空气（） A. 太阳能 B. 风能 C. 水能 D. 煤 8. 倡导“低碳活”的时代以下源在开发和利中环境污染和破坏作最小的是） A. 太阳能 B. 煤炭 C. 石油 D. 天然气 9. 2016湖南新能源汽车专展于2016年4月28日～5月2日在青竹湖国际会展中心内隆重举行．新能源汽车专展将为湖南人民提供一个了解新能源汽车的窗口．下列关于新能源汽车的优点中，说法错误的是（） A. 不需要消耗能量 B. 节约燃油能源 C. 减少废气排放，保护环境 D. 效率高、噪声低 10. 以下属于相对清洁、又取之不尽的能源是（） A. 煤 B. 核能 C. 太阳能 D. 天然气 11. 柴静录制的纪录片《苍穹之下》使人们对雾霾有了更清晰的认识．“霾”是指大量烟、尘等微粒悬浮空中而形成的空气混浊现象，它和“雾”一起称为“雾霾”．下列有关“霾”的说法正确的是（） A. “霾”是液化现象引起的 B. “霾”是扩散现象引起的 C. 电动汽车的开发利用将有效减少“霾”的产生 D. 汽油燃烧将内能转化成化学能，燃烧不充分排出的尾气是形成
第四节能源与可持续发展 教学目标： （一）知识与技能 知道能源消耗对环境的影响 （二）过程与方法 通过收集信息、阅读材料，从可持续发展的角度分析能源，资源及日常诸多现象，提出自己的观点及其可行的做法，培养收集信息、处理信息、合作交流的能力 （三）情感、态度与价值观 1.通过了解能源消耗对环境的影响，认识科技对人类社会发展的负面影响，提高节能意识和环保意识，并在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献。 2.有将科学服务于人类的意识，有理想，有抱负，热爱祖国，有振兴中华的使命感和责任感。 教学重点：能源的消耗对环境的影响 教学难点：能源的消耗对环境的影响 教学用具：挂图、投影 教学过程： （一）复习提问 1.平板式集热器的箱面是玻璃，内表面涂黑，这是因为( ) A.黑色物体容易反射太阳光的能量 B.黑色物体容易吸收太阳光的能量 C.黑色物体的比热容大 D.黑色物体的密度大 2.人类历史上不断进行着能源革命,_______是人类在能量转化方面最早的一次能源革命，__________的发明,直接导致了第二次能源革命；物理学家发明的__________是以核能为代表的第三次能源革命。 （二）引入新课 人类面临着能源危机和环境日益恶化的危机，人类如何应对这方面的危机是我们共同的课题。 （三）新课教学
学习过程及指导： 一、揭示目标 教师提问： 1、人类在耗用能源的同时，对环境会不会造成影响？（学生回答） 2、目前作为人类主要能源的化石能源，是取之不尽用之不竭的吗？（学习回答） 3、能源的消耗迅速增长，会不会出现能源危机？人类应该怎样解决这个问题？（学习回答） 本节的学习目标是： 1、知道21世纪的能源趋势 2、知道能源消耗对环境的影响 3、理解“理想能源”有哪些特点？ 二、指导自学 请同学们阅读课本，独立回答下列问题： 自学思考题： 1.能量转移和能量转化的方向性 2、21世纪消耗能源的速度是增快还是减慢？ 3、目前人类主要应用什么能源？是否取之不尽用之不竭？ 4、消耗能源时对环境人造成哪些影响？产生哪些危害？ 5、未来的“理想能源”要满足哪几个条件？ 三、学生自学，教师巡回指导 四、教学探究 （一）点拔指导 1、21世纪消耗能源的速度明显加快 2、目前人类主要应用化石燃料，例如：煤、石油 3、消耗能源时，会造成大气污染、水污染、固体废弃物污染，人类活动排入大气的酸性气体形成酸雨，可致水、土壤酸化，对植物、建筑构件造成危害 4、未来“理想能源”必须满足以下几个条件： 第一、必须足够丰富，可以保证长期使用； 第二、必须足足够便宜，可以保证多数人用得起；
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？ 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“V”表示大量耗用该类能源对环境会有明显破坏，用“ X”表示对环境不会造成明显破坏。
五、能源与可持续发展 知识点1 能源转化的效率 1. 某太阳能电池工作的效率是16%，意义:该太阳能电池可以把16%的太阳能转化为电能。 下列说法正确的是( ) A.某电动机工作的效率是83%，意义:该电动机可以把83%的机械能转化为电能 B.某锉锂电池充电时的效率是99 %，意义:该锂电池充电时可以把99%化学能转化为电 能 C某柴油机工作的效率是35%，意义:该柴油机可以把35%的化学能转化为内能 D某电热水器工作的效率是87 %，意义:该电热水器可以把87%的电能转化为水的内能2. 一台柴油机，有m kg柴油完全燃烧时，放出8. 0 ×108 J的热量。若损失3. 2×108 J的热 量，则该柴油机的效率是( ) A .30% B. 40% C. 50% D. 60% 3. 如图所示是某内燃机的能量流向图，该内燃机的效率是( ) A. 25% B. 40% C. 75% D. 35% 4. 下列关于能量转化效率的说法中，错误的是( ) A.在机器工作中，能量转化的效率一定小于1 B.提高燃料的利用率可以提高热机的效率 C.能量转化效率可以等于1 D.提高能量转化效率是节能问题的核心 5. 为提高锅炉的效率和燃料的利用率，下列做法不正确的是( ) A.把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛内燃烧 B.加大送风量，把煤粒在炉膛里吹起来燃烧 C.增大受热面积，减少烟气带走的热量 D.换用热值更高的燃料 6. 如图所示是利用太阳能电池工作的一种新型动力车。它上面的太阳能接收板的有效面积 为8 m2，天气晴朗且接收板正对阳光时，每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1 000 J，太阳能电池提供的电压为120 V，可供电动机正常工作的电流为10 A。 (1)太阳能属于(填“可”或‘不可”)再生能源。 (2)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是。 (3)电动机正常工作时，将电能主要转化为能，若转化效率是80%，且该车沿 水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是150 N，则该车匀速行驶的速度是m/s。
第二十二章《能源与可持续发展》单元复习 主备人：董龙坤（曹庄中学） 【复习目标】 1、知识与技能目标： (1)能结合实例对能源进行分类，说出不同能源的特点，了解能源与人类生存和社会发展的关系。 (2)了解获得核能的两种途径，了解核能的优点和可能带来的问题。 (3)知道太阳能的由来及特点，了解利用太阳能的两种方式，与太阳能利用率相关的计算。 (4)进一步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。 (5)了解世界和我国的能源状况，了解能源消耗对环境的影响及未来理想能源 的满足条件。 2、过程与方法： 通过学习和探讨过程，为学生形成对包括社会问题在内的各方面问题的可持 续发展意识奠定了基础。 3、情感、态度与价值观： 让学生在亲身讨论、探究过程中感受、关注能源可持续发展问题，逐渐从情 感参与角度对能源可持续发展问题形成正确的态度、价值观。 【复习重点】 1.知道哪些是一次能源和二次能源、可再生和不可再生能源。 2.了解核裂变和核聚变。 3.知道直接利用太阳能的主要方式。 4.了解能量转移和能量转化具有方向性。 【复习难点】 1．了解核裂变的利用。 2．了解能量转移和能量转化具有方向性。 3．太阳能利用率和水吸收的热量相结合的有关计算。 4．了解能源危机等问题，以引起对能源可持续发展的重视。 【学具准备】 PPT 课件和学生导学稿 【前置准备】利用多媒体展示本章知识网络图 【复习过程】 一、创设情境、引入复习
在 2013 年的冬天，中国北京等大部分地区有持续多日的雾霾天气，严重影响了人们的身体健康，这和人们在生产和生活中过度消耗能源，不注重可持续发展有着 必然的联系，今天这节课我们就进一步学习能源与可持续发展的有关知识。 板书课题： 第二十二章 能源与可持续发展 （设计意图 ：以人们普遍关注的雾霾天气为问题的切入点引出课题，既可以培 养学生的环保节能意识，又可以激发学生的学习兴趣，顺利地引导进入本节课的复习。） 二、专题复习 设疑： 你知道人类使用能源的历程吗？你知道能源怎么分类吗？ 【专题一】能源 （一）知识点聚焦 1．凡是能提供能量的物质资源叫做 。 2．第一次能源革命： ____是标志着以柴薪作为主要能源的时代的带来。 第二次能源革命： ____的发明使人类以机械动力代替人力核蓄力，人类的主要 能源由柴薪转向煤。 第三次能源革命：物理学家发明了可以控制核能释放的装置 —— ____，拉开 了以核能为代表的新能源序幕。 3．我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动植物经过 能源。 (1) 从产生的方式：可以从自然界直接获取的能源，统称为 能源， 如 、 、 、 、 ；无法从自然界直 接获取，必须通 过一 次能源的消耗才能得到 的能 源称为 能源， 如： 、汽油、煤油、焦炭等。 (2) 从能否再生：能源越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充的能源属 于 能源。如 、 ；可以在自然界里源源不断地 得到的能源属于 能源。如 、 、 。 (3) 从开发早晚：人类已经利用多年的能源称为 能源，如 、 ； 新近才开始利用的能源称为 ，如 、 、 。 漫长的地质年代形成的，称为 4．能源分类：
第二十二章能源与可持续发展 1．通过实例，了解能量及其存在的不同形式．能描述各种能量和我们生活的关系．2．通过实例，认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化． 3．能通过具体实例，说出能源与人类生存和社会发展的关系． 4．能结合实例，说出不可再生能源和可再生能源的特点． 5．知道核能的优点和可能带来的问题． 6．了解世界和我国的能源状况，对能源的开发利用要有可持续发展的意识． “能量”是物理学中一个非常重要的概念．在日常生活中经常接触到“能量”一词，学生对这个词本身比较熟悉，但对作为物理概念(物理量)还是比较陌生的，教材从八年级上学期开始渗透光能、热能，到电学板块时直接提出了电能的概念，将词义变成物理量，从而有了单位及计算的方法，同时粗略地渗透动能的概念，九年级又形成了动能、势能、机械能、内能等概念．“能量”作为主线之一，也贯穿在整套教材当中．本章在前面学过的各种能的知识基础之上，对能源知识做了常识性的介绍，对“能量”概念进行了简单的回顾和总结． 本章教材作为义务教育阶段物理教学的最后一章，起着至关重要的压轴作用．它使得义务教育阶段物理教学的目的在此达到高潮，物理教育教学的意义得以充分的体现．从知识方面看，对能量、能源及转化有全面的认识，从价值观方面看，培养了学生的节能意识和环保意识，对于能源的开发利用有可持续发展的意识． 本章的最终目标是让学生形成对能源开发利用有可持续发展的意识，其他的目标都是为了这一终极目标服务的，这一终极目标又为学生形成对包括社会问题在内的各方面问题的可持续发展意识奠定了基础． 学生从学习物理开始就接触光能、热能，到学习电能时就涉及了电能与其他形式能的相互转化问题，后来又逐渐学习了动能、势能、机械能、内能及它们之间的相互转化，学
22.4能源与可持续发展 教学目标： （一）知识与技能 1.知道21世纪的能源趋势 2.知道能源消耗环境的影响 3.理解理想能源的特点 （二）过程与方法 通过收集信息、阅读材料，从可持续发展的角度分析能源，资源及日常诸多现象，提出自己的观点及其可行的做法 （三）情感、态度与价值观 1.通过了解能源消耗对环境的影响，认识科技对人类社会发展的负面影响，提高节能意识和环保意识，并在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献。 2.有将科学服务于人类的意识，有理想，有抱负，热爱祖国，有振兴中华的使命感和责任感。 教学重点：理解理想能源的特点 教学难点：能源的利用对环境的影响 教学方法： 本节教材非常容易，可以放手让学生自学完成本节内容，教师只负责提问、指导学生自学就可取得较好的教学效果。板书写的尽可能简单就行。 教学用具：挂图、投影 教学过程： （一）复习提问 1.平板式集热器的箱面是玻璃，内表面涂黑，这是因为( ) A.黑色物体容易反射太阳光的能量 B.黑色物体容易吸收太阳光的能量 C.黑色物体的比热容大 D.黑色物体的密度大 2.人类历史上不断进行着能源革命,_______是人类在能量转化方面最早的一次能源革命，__________的发明,直接导致了第二次能源革命；物理学家发明的__________是以核能为代表的第三次能源革命。 （二）引入新课 人类面临着能源危机和环境日益恶化的危机，人类如何应对这方面的危机是我们共同的课题。 （三）新课教学 学习过程及指导： 一、揭示目标 教师提问： 1、人类在耗用能源的同时，对环境会不会造成影响？（学生回答） 2、目前作为人类主要能源的化石能源，是取之不尽用之不竭的吗？（学习回答） 3、能源的消耗迅速增长，会不会出现能源危机？人类应该怎样解决这个问题？（学习回答）本节的学习目标是： 1、知道21世纪的能源趋势 2、知道能源消耗对环境的影响 3、理解“理想能源”有哪些特点？
《能源与可持续发展》的教学设计 一、整体设计 本节主要介绍21世纪的能源发展趋势及能源消耗对环境的影响，未来的理想能源。其中重点内容是世界各国和我国的能源状况。也介绍本地区能源消耗及对环境的影响。通过学习提高学生的节能意识，爱护环境的意识。 二、教学目标 知识与技能 1、认识能源消耗对环境的影响 2、通过实例了解世界和我国的能源状况 过程与方法 1、通过社会调查了解当地能源使用对环境的影响 2、通过收集信息，阅读资料，从可持续发展角度分析能源资源及日常诸多现象 提出自己的观点及其可行性的做法。 情感态度与价值观 1、通过了解能源消耗对环境的影响、人事科技对人类社会发展的负面影响，提 高节能意识，环境意识，有可持续发展的意识，能在个人所及的范围内对社会的可持续发展有所贡献。 2、有将科学服务于人类的意识，有理想，有抱负热爱祖国 三、重点难点 重点：世界和我国的能源状况 难点：收集资料，组织学生讨论 四、课时安排1课时 五、课前准备 多媒体课件，视频（能源的利用和环境） 六、情境导入 多媒体播放世界各国，石油、核能、水能的利用和使用情况及世界和我国能源的消耗情况介绍 七、教学流程 知识主线多边活动结论 21 趋势 影响
知识主线多边活动结论 1、大量燃烧化石能源造成空气污染和温室效应 2、一些欠发达国家过分依赖柴薪能源，加剧了水土流失 和土地沙漠化。 想能源 八、学情分析 本节内容不多，也较简单，但能源与可持续发展是社会的热点，教学中要注意发挥学生学习的主动性。用学生身边的事件、实例结合知识的重点进行点拨。最好让学生自主学习，获取知识，提出问题，解决问题，提出看法、措施及人类努力的方向，增强学生对自然，能源的情感。 樟树市经楼中学：杨钦海
能源与可持续发展 【教学目标】 1．理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。 2．通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义。 3．了感知我们周围能源的耗散，树立节能意识。 【教学重难点】 1．能量守恒定律的内容。 2．理解能量守恒定律的确切含义。 【教学过程】 一、新课教学 （一）能的转移和转化 1．教室列举生活中能量转化的例子 （1）化学能转化为内能和机械能（2）风能转化为电能 （3）重力势能转化为电能（4）电能转化为机械能 （5）电能转化为内能（6）太阳能转化为电能
（7）光能转化为化学能（8）化学能转化为电能 【练习】 指出下列现象中能量的转化或转移情况： （1）人在跑步时，身体发热（） 化学能转化为内能 （2）风吹动帆船前进（） 风的机械能转移到帆船上 （3）放在火炉旁的冷水变热（） 内能由火炉转移给水 （4）电流通过灯泡，灯泡发光（） 电能转化为光能 （5）植物进行光合作用（） 光能转化为化学能 （二）能量守恒定律 通过上面的练习，我们可以总结得出： （1）能量转移：能量的形式没改变 （2）能量转化：能量的形式发生变化 无论能量发生转移还是转化，总能量保持不变。 1．能量守恒定律：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另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移过程中，能量
的总量保持不变。 在历史的长河里，物理规律从来都是经过不断的试错和摸索得来的，在此之前人 们认为有永动机存在，它不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功。人们把这种 不消耗能量的永动机叫第一类永动机。 在这个过程中，还设计了很多不同类型的永动机。 2．事实和理论都证明永动机是不可能制成的 永动不可能制成的原因： 根据能量守恒定律，任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式， 而不能无中生有地制造能量，因此第一类永动机是不可能制成的。 17～18世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不可能的法国科学院在1775年就正式决定，不再研究和试验任何永动机。 3．能量守恒定律的意义： （1）能量守恒定律同生物进化论、细胞的发现被恩格斯誉为19世纪的三个最伟大的科学发现。 （2）能量守恒定律是在无数实验事实的基础上建立起来的，是自然科学的普遍规 律之一。 （3）自然界一切已经实现的过程都遵守能量守恒定律。凡是违反能量守恒定律的
能源与可持续发展教案 教学目标 知识要点课标要求 1．能量转移和转化具有方向性理解能量转移和转化具有方向性 2．能源消耗对环境的影响了解能源利用对环境的影响 3．能源与可持续发展了解新能源的开发、利用及其优点 教学过程 新课引入 在我们使用能源的过程中，你是否注意到这样一些现象：工作时间较长的机械的外壳会很烫手；汽车制动时，由于摩擦动能转化成为轮胎、地面和空气的内能；汽车行驶过程中要用大量的水吸收多余的热。这些消散掉的内能能否在次被收集起来提供机械做功，继续为我们服务呢？今天我们就来学习下能源与可持续发展，了解一下能源利用中的物理知识。 探究点一能量转移和转化具有方向性 活动1：冬天，火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，能够把这些内能重新收集真情为，来年再用吗？显然不能。一般情况下，内能只能从高温物体转移到低温物体，不能相反。否则会引起其他的变化，消耗别的能。再如，冰箱里的热量不会自动转移到外部，而必须消耗其他的能量(电能)才能把热量转移出来使冰箱内部变交冷。可见，涉及热现象的能量转化过程是有方向睡，不可逆的，消散掉的内能不能被收集起来再利用。同学们可以讨论、交流一下，看看哪些能量可以被利用，哪些不能？ 归纳总结：前面学习过的化石能源、核能、太阳能可以被利用，风能、水能、地热能也能被利用。机械摩擦产生的内能不能被利用，空气摩擦产生的内能也不能被利用。
探究点二能源消耗对环境的影响 活动1: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。现在我们来看下影像，了解一下它对环境有哪些影响呢？ 同学们交流讨论自己的感受和想法。 活动2：学生通过各种媒体，可能对能源消耗对环境的影响有一些初步的认识。然后让学生讨论、交流举出能源消耗还会对环境造成哪些影响，并且在老师的指导下，把课本Ｐ１７９“想想议议”表中的空格填上，使学生认识到过量使用能源会对环境造成严重的破坏。 探究点三能源与可持续发展 活动1：阅读课本相关内容，讨论交流后回答：能源按是否可以再生利用的方式怎么分类？ 学生回答： 1.不可再生能源：煤、石油、天然气、核能等； 2.可再生能源：太阳能、水能、电能、沼气等 未来的理想能源 活动2：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，在老师的指导下，让学生说一说哪些是未来的理想能源，并说明其道理，同时在课堂上展开讨论。
18.5能源与可持续发展作业设计（含答案） 五. 五.能源与可持续发展能源与可持续发展 一.选择题 一.选择题1关于能量和能源的利用，下列说法中正确的是（）A化石能源.水能.风能均是可再生能源B目前的核电站都是利用核裂变释放的能量来发电的C太阳能无法被人类直接利用D 因为能量是守恒的所以不存在能源危机2根据媒体了解到，造成空气污染的首要污染物是可吸入颗粒物和二氧化硫。下列对其形成原因的分析不合理的是（）A环境绿化不好，粉尘随风飘扬B生活和生产中燃烧煤炭C工业生产排放废水D机动车排放尾气3关于我国能源的利用和能源的节约，下列说法正确的是（）A 我国化石燃料储量丰富，只可以说是取之不尽.用之不竭的B在能源的利用中，应注意环境保护C核能的利用肯定会造成污染，所以不能开发核能D太阳能的利用不会产生污染，所以应集中全力开发太阳能4下列各组能源中，均属于不可再生能源的是 （）A煤.石油.天然气B太阳能.地热能.风能C电能.汽油.风能D核能.水能.生物能5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6“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题。对此，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各地都要新建水力和风力发电站D停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代7近年来某市面貌发生了很大变化，增加了许多绿地，在道路两旁栽种了大量树木，改善了城市环境。下列关于城市绿化作用的说法中，不正确的是（）A植物的蒸腾作用，可以调节环境温度B城市绿地面积的增加，可以改善空气质量C在道路两旁栽种树木，可以减小车辆噪声对居民的影响D城市绿化后，可以减少工业废气和车辆尾气的排放8为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高效率的是（）A尽量使燃料充分燃烧B尽量增加热机的工作时间C尽量减少废气带走的热量D尽量减少热机部件间的摩擦9未来的理想能源要能够大规模替代常规能源，它必须满足以下哪几个条件（）A必须足够丰富，可以保证长期使用，必须足够便宜，可以保证多数人用得起B相关的技术必须成熟，可以保证大规模的使用C必须足够安全和清洁，可以保证不会严重影响环境D以上3个条件必须都满足 二.填空题 二.填空题10冬天，火炉把自己的___________传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，我们不能把这些能量重新收集起来供来年再用，一般情况下，_________只能从高温物体转移到低温物体，不能相反。上述事例说明能量的转化.能量的转移，都是有__________性的。
第4节能源与可持续发展 教学目标 教学过程 新课引入 在我们使用能源的过程中，你是否注意到这样一些现象：工作时间较长的机械的外壳会很烫手；汽车制动时，由于摩擦动能转化成为轮胎、地面和空气的内能；汽车行驶过程中要用大量的水吸收多余的热。这些消散掉的内能能否在次被收集起来提供机械做功，继续为我们服务呢？今天我们就来学习下能源与可持续发展，了解一下能源利用中的物理知识。 探究点一能量转移和转化具有方向性 活动1：冬天，火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，能够把这些内能重新收集真情为，来年再用吗？显然不能。一般情况下，内能只能从高温物体转移到低温物体，不能相反。否则会引起其他的变化，消耗别的能。再如，冰箱里的热量不会自动转移到外部，而必须消耗其他的能量(电能)才能把热量转移出来使冰箱内部变交冷。可见，涉及热现象的能量转化过程是有方向睡，不可逆的，消散掉的内能不能被收集起来再利用。同学们可以讨论、交流一下，看看哪些能量可以被利用，哪些不能？ 归纳总结：前面学习过的化石能源、核能、太阳能可以被利用，风能、水能、地热能也能被利用。机械摩擦产生的内能不能被利用，空气摩擦产生的内能也不能被利用。 探究点二能源消耗对环境的影响 活动1: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。现在我们来看下影像，了解一下它对环境
有哪些影响呢？ 同学们交流讨论自己的感受和想法。 活动2：学生通过各种媒体，可能对能源消耗对环境的影响有一些初步的认识。然后让学生讨论、交流举出能源消耗还会对环境造成哪些影响，并且在老师的指导下，把课本Ｐ１７９“想想议议”表中的空格填上，使学生认识到过量使用能源会对环境造成严重的破坏。 探究点三能源与可持续发展 活动1：阅读课本相关内容，讨论交流后回答：能源按是否可以再生利用的方式怎么分类？学生回答：1.不可再生能源：煤、石油、天然气、核能等；2.可再生能源：太阳能、水能、电能、沼气等 未来的理想能源 活动2：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，在老师的指导下，让学生说一说哪些是未来的理想能源，并说明其道理，同时在课堂上展开讨论。 板书设计 第4节能源与可持续发展 教学反思
第十七章能源与可持续发展 课题：能源与可持续发展 导学目标知识点： 1、了解一次能源、二次能源、生物质能概念，哪些属于不可再生能源，哪些属 于可再生能源。 2、了解核能的有关知识及核电站中的能量转化。 3、了解太阳能的利用方式及三次能源革命、能量转移和转化具有方向性。 课时：1课时 导学方法：启发归纳、讨论 导学过程： 课前导学： 1、什么是一次能源和二次能源？什么是可再生能源和不可再生能源？什么是化 石能源和生物质能？ 2、什么是核裂变和核聚变？ 3、太阳释放的能量来自于什么？人类直接利用太阳能有哪几种方式？ 4、三次能源革命的标志分别是什么？为什么说能量的转移和转化具有方向性？课堂导学： 一、能源的分类 1、从产生方式上分为一次能源和二次能源。 2、化石能源和生物质能。
3、不可再生能源和可再生能源。 一次能源有__________________，二次能源有 ________________________，不可再生能源有_________________，可再生能源有________________________。 化石能源和生物质能是否属于一次能源或二次能源？ 二、核能 1、核能： _________________________________________________________2、核裂变：_____________________________________________________链式反应的条件：_____________________________________________3、核聚变： _____________________________________________________核聚变的条件：_______________________________________________ 三、太阳能 1、太阳内部释放的能量来自于________________________。 2、目前直接利用太阳能的三种方式： ①______________________________；②______________________； ③__________________________________.想想做做：课本P 157，自制太阳集热器。 设计实验：设计一个简单实验，比较例外物质吸收太阳辐射能的能力大小。 四、能源革命 1、第一次能源革命的标志是____________，第二次能源革命的标志是 ____________，第三次能源革命的标志是____________。 2、能量转移和转化的方向性 ①内能转移具有方向性；②机械能和内能的转化具有方向性。
能源与可持续发展 【学习任务分析】 1、本节第一部分“能量的转化和转移的方向性”，从生活实际出发，让学生了解”自然 界中热传导过程和能量转化、转移的是有一定方向的”，让学生知道热力学第二定律，接着引入热机效率问题，在这部分教学中，应使学生体会科学家不畏艰辛的探索精神，结合实例理解为什么热机具有效率，怎样提高热机效率。体会物理学与技术发展的互动关系。 2、第二部分“能源开发与可持续发展”，要让学生了解能源对人类文明的意义和有能源 带来的环境问题，引入可持续发展的概念。让学生认识节约能源，开发新能源与可持续发展的关系，可以让学生通过查阅相关材料，提出自己的见解。思考怎样探索和使用未来的理想能源 3、通过本节的学习，第一要求学生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 【学习者分析】 1、学校处于市区中心，大部分学生家庭情况优越，对于能源的地认识不足，特别是对 如何节约能源以及能源对环境的危害认识不够深刻。 2、长期以来，教育教学过程中师生地位平等，以人为本，坚持学生的主体地位，教师 的主导地位。 3、本节课为物理规律与实际生活的结合课程，重点为物理规律与实际问题的辩证关系， 课堂教学要大量引用其他相关学科的知识，比如地里，历史等，要求学生课前预习。 4、探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温 床，过于重视结果可能会导致丧失探究热情，扼杀学生探究的欲望。 【教学目标】 1.知识与技能 （１）了解什么是常规能源，什么是新型能源 （２）知道能量转化的效率 （３）知道能量转化和转移的方向性以及第二类永动机不可能实现 （４）通过能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性 （５）了解能源与人类生存和社会发展的关系，使学生认识能源的合理利用与环境保护对可持续发展的重要意义 2.过程与方法 （１）通过指导学生分析事例，培养学生分析问题和理论联系实际的能力 （２）通过指导学生阅读教材，培养学生的自学能力 3.情感、态度与价值观 （１）了解大量的能源消耗带来的全球性环境问题 （２）提高学生的节能、环保意识 【重点难点】 重点：（１）能量转化的效率及方向性 （２）可持续发展的重要性 难点：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 【教学资源】 实物投影、幻灯片，多媒体教学设备，影片
教师: 学生日期:年月日星期:时段:课题能源与可持续额发展 学情分析 学习目标与考点分析A能通过具体事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。 B能结合实例，说出不可再生能源和可再生能源的特点。 C了解核能的优点和可能带来的问题。 D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。 E了解世界和我国能源状况。对能源的开发利用有可持续发展的意识。有保护环境和合理利用资源的意识。 学习重点难点A能通过具体事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。 B能结合实例，说出不可再生能源和可再生能源的特点。 C了解核能的优点和可能带来的问题。 D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。 E了解世界和我国能源状况。对能源的开发利用有可持续发展的意识。有保护环境和合理利用资源的意识。 学习方法学练结合，归纳总结 教学过程 知识归纳 1．能源家族： （1）化石能源是指的能源，目前人们主要使用的化石能源是，，。生命质能是由提供的能量。 （2）可以从自然界直接获取的能源统称为，如、_______、_______。无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到，统称为，如； （3）越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，叫能源，如______、_______。可以在自然界里源源不断地得到的能源叫，如、_______。 2．核能： （1）科学家发现原子核是可以改变的，在改变过程中有可能，这种能量叫做能，通常也叫做能，获得核能的途经是和。 （2）用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，这种现象叫做，同时有释放出来。这种变化不断地继续下去的现象叫做。根据这一原理制成了有极大杀伤力和破坏力的。 （3）几个质量很小的原子核，在超高温下结合成质量较大的新原子核的反应称为。也称 为。聚变时会释放更大的能量。在军事上，根据这一原理制成了杀伤力和破坏力更大 的。 3．太阳能： 龙文教育学科导学案
第二十章能源与可持续发展 1．（2017?怀化）2017年5月10日，我国在南海成功试采“可燃冰”，“可燃冰”是CH4与水在低温高压下形成的一种天然气水合物，是一种储量丰富、高热值、环保的新能源．它属于（） A．可再生能源B．不可再生能源 C．生物质能源D．二次能源 2．（2016?枣庄）太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（） 3.（2016?厦门）与世界能源结构相比，我国目前的能源结构存在不足，如图所示，以下措施有利于优化我国能源结构的是（） A．继续发挥产煤大国的优势B．减小石油和天然气的比重 C．严控核能、水电能的开发D．加大可再生资源的开发利用 4．（2017?云南）可以直接从自然界获得的能源叫一次能源，必须通过消耗一次能源才能获得的能源叫二次能源，石油、风能、天然气、煤、电能等能源中，属于可再生能源的是，属于二次能源的是．
5．（2017?黑龙江）南海地区蕴藏着大量化石能源，如天然气和可燃冰．据报道：近期我国对可燃冰的试开采已经取得了初步成功，引起世界瞩目．可燃冰属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源．北方山地区域，风力发电机随处可见，则电能属于（选填“一次”或“二次”）能源．6．（2017?菏泽）核电站发电流程如图所示，其能量转化过程为：核能→内能→能→电能． 7．（2017?广西）广西金沙核电站建成后，将造福广西民众．核电站最后输出的是能；核能属于（选填“可”或“不可”）再生能源． 8．（2017?长沙）2017年5月，我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰试开采获得成功．我国可燃冰的总资源是常规天然气、页岩气资源总和的两倍，它与天然气、石油一样，都是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；可燃冰燃烧时将化学能转化成为能．9．（2016?营口）如图所示是太阳能LED照明路灯，LED是一种发光二极管，可 以把电能直接转化成能，太阳能是（选填“可再生”或“不可再生”）能源， 它是太阳内部氢原子核发生（选填“裂变”或“聚变”）时释放出的核能． 10．（2016?宜昌）人类目前直接利用太阳能的方式主要有两种，一种是把太阳能 转化为能，如太阳能热水器；另外一种是把太阳能转化为能，如光伏发电．11．（2017?河池）风力发电机将风能转化为电能，风能属于再生能源．若一台风力发电机一天发电9.2×109J，这些能量相当于完全燃烧kg的汽油放出的热量（q汽油=4.6×107J/kg）．12．（2017?黄石）某品牌太阳能热水器内装有50kg的水，阳光照射一段时间后，热水器中的水从15℃升高到55℃，热水器中的水吸收的太阳能为J；同样的水改用电加热，则消耗的电能为KW?h[已知水的比热容C水=4.2×l03J/（kg?℃），热水器热散失忽略不计]． 13．（2017?鄂尔多斯）近几年我市蔬菜价格逐年攀升，但种植蔬菜的大棚逐年减少，小刚想利用所学的知识对大棚进行节能改造，查询资料可知，本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上平均每天可接收的太阳能是1.7×107J．用300m2集热管接收的太阳能代替煤，煤的热值是3×107J/kg，平均一个星期可节约煤t（煤完全燃烧）．太阳能为（选填“一次能源”或“二次能源”） 14．（2017?宜昌）2017年3月10日，我国在南海海底开采出天然气水合物，俗称“可燃冰”，它是由天然气和水在高压低温的条件下形成的类冰状结晶物质，可燃冰能量密度大，1m3的可燃冰释放出约0.8m3的水和164m3的天然气，可燃冰是（选填，可再生、不可再生）能源，它的“能量密度大”是指它