沪科版九年级物理 （能源的开发和利用）能源、材料与社会教学课件

能源的开发和利用

情境导入

我们已经认识了各种形式的能，在日常生活中做饭、照明、取暖等需要能量。在工厂里机器的运转、在公路上汽车等交通工具的动力的产生等都需要能量。人类自身生命的运动、生长也需要能量……人类生活的一切活动都离不开能量，没有能量，人类将无法生存！今天我们来研究能源的开发和利用。(1)通过学习了解什么是能源。知道哪些属于可再生能源，哪些属于不可再生能源。知道能源与人类社会密切相关，但需要不断开发和利用新能源以解决能源的供需矛盾和环境问题。(2)知道能源与人类生存和社会发展密切相关，知道人类发现、开发、利用能源的历史，就是其认识自然、理解自然的历史，并能通过。(3)了解能源的利用和开发在推动社会进步的同时，带来了能源危机，也造成了对环境的污染和生态的破坏，学会辨证的思考问题、学会关注自然、关注社会。本节目标预习反馈2.不可再生能源:一旦消耗很难_____的能源。如煤、石油、天然气和铀矿这类化石或矿物能源。.1.可再生能源:可以_________或可以_____的能源。如太阳能、风能、水能以及动、植物等。3.环境污染:煤的燃烧会产生大量的_________气体,导致__________,全球变暖,危害生态平衡。长期提供再生再生二氧化碳温室效应课堂探究一.能源与社会人类利用能源的历程钻木取火这项技术的出现，使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。开启了人类以柴薪为主要能源的时代。柴薪主要通过砍伐森林获得，大面积的砍伐森林严重破坏地球的生态平衡。同时由于燃烧柴薪获取能量的效率较低，人类仍需要开发其他的能源。课堂探究

蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能。实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代，人类的主要能源从柴薪转向热值更高的煤。

煤、石油、天然气是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。这三种能源是当今世界一次能源的三大支柱。课堂探究

1．能直接从自然界获取的能源称为一次能源。水能地热能风能课堂探究（1）不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充如：化石能源、核能（2）可再生能源：可以在自然界里源源不断地得到如：水能、风能、太阳能、生物质能课堂探究

2．由一次能源经过加工得到的能源称为二次能源。汽油、柴油地热发电风力发电太阳能发电水力发电课堂探究电能的利用课堂探究一次能源二次能源地热能核能太阳能风能水能化石能源可再生能源煤天然气石油电能柴油汽油不可再生能源典例分析例1：关于能源、能量，下列说法正确的是（）A．可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向B．核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站C．能量是守恒的，不会发生能源危机D．化石能源、水能、核能，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源解：A、可再生能源足够清洁、无污染环境，可以保证不会严重影响环境，是未来理想能源的一个重要发展方向，故A正确．B、核电站的建设与运行若有疏漏会造成环境污染，核废料具有放射性，但不应该关闭，应该合理的利用，故B错误；C、由于能量的转化具有方向性，所以无节制的消耗能源会造成能源危机，故C错误；D、化石能源、核能不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而水能可以从自然界不断地得到，属于可再生能源，所以D错误．故选A．A课堂探究二.能源与环境

人类社会的发展进步离不开能源的使用，每一次能源革命都给人类社会带来了重大的变革。

煤、石油、天然气等化石能源的利用，使人类获得大量的内能，给人类文明带来进步，但同时给人类带来环境污染，造成危害。如这些燃料在燃烧过程中产生了大量的有害气体，造成了大气污染，不但直接有害人体健康，而且会影响动植物的正常生长。课堂探究温室效应（1）温室效应，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。课堂探究温室效应课堂探究（2）影响：如果大气不存在这种效应，那么地表温度将会下降约3℃或更多。反之，若温室效应不断加强，全球温度也必将逐年持续升高。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，已引起全球气候变暖等一系列严重问题，引起了全世界各国的关注。课堂探究

能源的大量使用促进了社会的发展,但同时也带来了许多资源和环境问题,结合本课谈一谈你认为会带来哪些问题?课堂探究能源开发和利用对环境的影响能源的开发和利用，为人类社会的发展创造了条件，同时也造成了环境污染与生态破坏。煤的燃烧会产生大量的CO2和烟尘，污染空气。大气中CO2浓度的增大，导致温室效应，全球变暖，危害生态平衡。火力发电厂发电所产生的“余热”会引起热污染。泄漏的石油会污染海洋。汽车排放的尾气和各种工业废气污染城市，危害人们的身体健康。人类与自然界是相互作用、对立统一的,过渡的索取和破坏自然界导致自然界对人类的“惩罚”,这是一种原因和结果的对立统一的辩证关系。能源与环境是当今一个富有挑战性的话题，处理好二者关系是科学发展观的要求。我们必须合理开发和利用能源。课堂探究以前我们的家园是多么的美丽课堂探究蓝天、白云、空气、怡人的丽日课堂探究可是今天课堂探究

社会的发展离不开能源,人类将如何才能解决好能源与保护环境这一问题呢?作为未来的主人,请畅所欲言。典例分析例2：在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人们应特别重视开发利用的能源是（）A．太阳能B．石油C．煤炭D．天然气解：太阳能取之不尽用之不竭，而且环保，不会对环境产生影响，也在科学技术的进步也很容易转化为其他形式的能；煤炭、石油、天然气属于化石能源，属于不可再生能源，并且在使用时会产生废物、废气污染环境，与节能环保，低碳生活不相符．故选A．A课堂探究三.开发新能源1.太阳能直接利用太阳能的方式主要有两种。（1）光热转化

用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质。实现了把太阳能转化为内能。课堂探究将太阳能直接转化为内能而加以利用；课堂探究集热器的原理集热器太阳光热水水箱冷水课堂探究（2）光电转化

太阳能电池可以将太阳能转变为电能；在航空、航天、交通、通信等领域中有较为广泛的应用。课堂探究太阳能热发电电站

定日镜追着太阳转，反射阳光集热塔加热水，通过水蒸气推动汽轮机发电课堂探究利用太阳能发电课堂探究2.核能：在原子核发生变化时放出的能量.

★获得核能的两条途径是：（1）重核的裂变（2）轻核的聚变课堂探究（1）重核的裂变

发生裂变的条件

用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。

链式反应

将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？课堂探究核裂变

核裂变是较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应。

原子弹就是根据这个原理制造的一种核武器。课堂探究

核电站利用核能发电

核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。

1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。

目前，全世界已经建成了几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的1/5。课堂探究

链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变。释放出极大的能量。

在人类实现可控核裂变大约三年后，即1945年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。课堂探究（2）轻核的聚变

将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。氘氚聚变氦核中子能量

氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，能释放大量核能。这一过程就是聚变。课堂探究核聚变

核聚变是较轻的原子核结合为较重的原子核的一种核反应。氢弹就是根据这个原理制造的一种威力比原子弹更大的核武器。课堂探究和平利用核能

利用核能发电是人们利用核能的一个重要方向。目前，世界上已经利用核裂变原理建成了许多核能发电站。课堂探究泰山核电站课堂探究大亚湾核电站课堂探究田湾核电站课堂探究岭澳核电站课堂探究其他新能源的开发与利用课堂探究地热能

地球内部蕴藏着大量的热。在有地热资源的地方可以开发的利用地热能发电。课堂探究潮汐能

月球、太阳对地球的引力作用产生了潮汐。每天，涨潮与落潮蕴藏着巨大的能量，这种能量可以用来发电。课堂探究风能

风具有很大的能量。人们很早就学会了利用风能，行船、抽水、磨谷……

风能还可以用来发电。典例分析例3：2015年3月10日，世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”顺利完成环球飞行之旅中的第一站．该飞机安装了超过17000块太阳能电池板，每天产生340千瓦时的电．关于太阳能飞机，下列说法中正确的是（）A．太阳能电池板的作用是将太阳能转化成电能B．太阳光不属于电磁波C．太阳能属于不可再生能源D．太阳光在真空中的传播速度是340m/s解：A、太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能，故A正确；B、太阳光是一种电磁波，故B错误；C、太阳能可以源源不断的从自然界获得，是可再生能源，故C错误；D、光在真空中的传播速度是3×108m/s，故D错误．故选A．A本课小结

1．能源与社会可再生能源和不可再生能源

2．能源与环境3．开发新能源太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能拓展练习2.关于能量与能源，下列说法错误的是（）.A．能量的转化、能量的转移，都是有方向性的B．核电站能控制裂变的反应速度C．化石能源、水能、核能，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源D．人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响C1.关于核电站、能量和能源，下列说法正确的是（）A．目前人类己建成的核电站，都是利用核聚变发电B．核电站的核废枓可以直接堆放在露天垃圾场C．所有能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律D．水能，风能和太阳能都属于不可再生能源C完成同步练习册作业布置第二节能源的开发和利用第二十章能源、材料与社会

1.我国的能源结构2.国际能源机构的统计，地球上的石油、天然气、煤供人类开采的年限，分别只有40年、50年和240年。课前导入1.能结合实例，说出可再生能源和不可再生能源的特点；2.了解太阳、核能的优点，了解核聚变、核裂变；3.了解地热能、潮汐能、风能。学习目标学习目标认真阅读课本198——199页内容，完成自学指导1的问题。自学指导1：

1、像

、

、

以及

等这类可以

或可以

的能源属于可再生能源。2、像

、

、

和

这类化石或矿物能源一旦消耗就很难再生的能源属于不可再生能源。3、解决能源问题的主要出路是开发和利用

能源，特别是开发和利用

能和

能。

用煤作燃料的蒸汽机的发明，带来了人类历史上的第一次工业革命。各种机械以及交通工具的相继发明大大提高了社会生产力。随后，石油、天然气先后成为人类生产、生活广泛使用的能源。新知探究

通过对电磁的研究，人类找到了开发和利用能源的新途径，电能的利用，为人类带来光明、灿烂的新世界。各种电器设备的发明，使人们生活水平、生活质量得到极大的改善。灯火辉煌的夜景新知探究认真阅读课本199——200页内容，完成自学指导2的问题。

自学指导2：

能源的大量开发和使用，会对环境造成哪些影响？人们在清理海上漂浮的石油烟雾笼罩的城市能源与环境二新知探究工厂排出的废气全球暖化导致北极熊饥不择食大熊吃小熊新知探究认真阅读课本200——204页内容，完成自学指导3的问题。自学指导3：

1、解决能源问题的主要出路是开发和利用

能源，我国开发和利用新能源有

、

、

、

、

。2、太阳能是一种既相对

，又

的能源。目前，人们主要采用

和

的方式来开发和利用太阳能。3、核能的开发和利用有两种方式；一种是利用

释放能量，一种是利用

释放能量。

是较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应，

是较轻的原子核结合成为较重的原子核的一种核反应。

4、原子弹是利用

原理制成的，氢弹是利用

原理制成的，氢弹的威力比原子弹大得多。目前，世界上的核电站都是利用

的原理建成的。

1.太阳能

太阳能是取之不尽的天然能源，而且是一种“清洁”的能源，不会带来环境污染问题。太阳灶太阳能热水器开发新能源三新知探究人们利用太阳能一方面利用太阳能发电，另一方面把太阳能直接转化为内能。航天器太阳能发电装置新知探究太阳能热水器新知探究2.核能

原子核发生改变所产生的能量,核能的开发和利用可以采用两种方法：（1）利用核裂变释放能量；

核裂变是较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应。

新知探究

链式反应用中子轰击铀235原子核，铀核在分裂时，会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。新知探究

原子弹就是根据这个核裂变原理制造的。目前，世界上已经利用核裂变原理建成了许多核电站。（2）核聚变释放能量。

核聚变是较轻的原子核结合为较重的原子核的一种核反应。氢弹就是根据核聚变原理制造的一种威力比原子弹更大的核武器。新知探究3.地热能

地球内部蕴藏着大量的热。在有地热资源的地方可以开发的利用地热能发电。冰岛地热新知探究4.潮汐能

月球、太阳对地球的引力作用产生了潮汐。每天，涨潮与落潮蕴藏着巨大的能量，这种能量可以用来发电。潮汐