2024-2025学年新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律第四节能源与可持续发展教案新人教版必修3VIP

PAGE4-第4节能源与可持续发展教学设计问题与目标1.知道不同形式的能量转换，在转换的过程中能量总量保持不变。2.了解利用各种能量的方式，了解核裂变、核聚变。3.了解可再生能源和不行再生能源，相识能源过度开发的影响。重点与难点重点1.相识到自然界中能量转化具有方向性。2.增加自身环保意识和可持续发展意识。教学打算老师要求教学课件学生要求查阅相关资料，预习教材内容教学过程一、导入新课我们知道，内能可以转化成电能，电能可以转化成光能、内能或机械能既然能量是守恒的，不会凭空消逝，为什么我们还要节约能源呢？我们要如何节约能源呢？现在的能源主要有哪些？二、新课教学机械能守恒定律告知我们，做机械运动的物体具有动能和势能，相互之间可以转化；在电路中，电源将其他形式的能转化为电能，负载又将电能转化为内能、光能和机械能能量既不会凭空产生，也不会凭空消逝，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。这个规律叫作能量守恒定律。（一）能量转移或转化的方向性1.电热锅里煮鸡蛋，水沸腾着，锅里的水和鸡蛋一起翻滚着，锅盖边缘蒸汽从缝隙钻出，这里面能量是怎么转移或转化的？【老师活动】提问：把刚煮熟的鸡蛋拿出来放到冷水中，过一会儿后，鸡蛋和水的温度会怎么改变？【学生活动】回答：鸡蛋的温度会降低，水的温度上升。【老师活动】提问：过一段时间水和鸡蛋的温度会相同，试问是否可能水的温度自发降低，鸡蛋的温度重新上升？【学生活动】回答：不会发生。水的温度可以自发降低，但是鸡蛋的温度不能自发上升。【老师活动】总结：由此可见，与热现象有关的宏观自然过程是不行逆的。2.查阅资料，阅读教材。既然能量是守恒的，不会凭空消逝，那我们还须要节约资源吗？（1）能量是具有消散现象的。（2）在利用能量的过程中，能量的总量没变，但是利用品质却降低了。（3）能量的转化具有方向性。（4）有些能源在短时间内无法再生，比如煤炭、石油、自然气等，是不行再生资源。可再生能源主要包括树木和其他植物、水能、太阳能、风能等。（二）能源的分类与应用1.查阅资料，阅读课本，说一说我国在新能源利用方面有哪些成就？太阳能发电，太阳能的利用对环境的影响很小。利用太阳能最有前途的领域是，通过太阳电池将太阳能干脆转化成电能。目前我国是最大的光伏产品制造国。2015年年底，我国太阳能光伏发电累计并网容量达到4.158×107kW。水力发电，水能是可再生能源，水电站是利用水能的重要形式。水电对环境的影响比火电小，发电成本低。到2015年中国水电装机总量居世界第一。风能发电，为了增加风力发电的功率，通常把许多风车建在一起，成为“风车田”。我国风力资源丰富，尤其是西北、华北、华东、西南地区。随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展，我国风力发电开发走在了世界前列，装机容量居全球第一。核能发电，一些质量较大的原子核在裂变成较轻的原子核时，会释放出惊人的能量。同样质量的化学燃料与核燃料相比，假如都进行了完全反应，核燃料释放出的能量要远远大于化学燃料释放出的能量。可限制的裂变反应所释放出的能量，可以很好地被人们所利用。核电站就是利用可控核裂变来发电的。我国的核能发电技术已居于世界领先地位。2.观看“福岛核辐射”纪录片，探讨能源平安的重要性。了解我国在核能方面的发展主要是用它来发电，核能在新能源领域中被看好、也是最有发展前途的能源，但是核能设施一旦爱护不当，发生泄漏，其危害也是巨大的，目前技术还无法对核辐射的危害进行有效消退，因此，包括我国在内的世界各国对发展核能都实行了谨慎的原则。（三）能源与社会发展1.小组探讨煤炭以及汽车尾气对环境造成的危害。（1）了解能源利用是社会经济发展和环境爱护之间的一把双刃剑，它们既能相互促进又能相互破坏。目前环境污染问题渐渐凸显，大多数环境问题，如空气污染、酸雨和全球变暖、生物多样性丢失和土地沙漠化等都是由化石燃料为基础的能源利用系统造成的。其中，煤炭和燃料油是污染最严峻的能源。（2）了解经济增长与能源消费和供应是相互关联的，知道获得能源是政治和技术世界中最基本的方面。（3）知道化石能源会耗尽，并且在短时间内无法复原，关注能源平安。2.小组探讨如何才能做到社会的可持续发展。（1）实现能源与环境的共同发展，不仅要坚决不移地实施可持续发展战略，更要大力发展绿色能源并推广运用生物质能、太阳能、地热能、风能、潮汐能等新能源，用低碳能源代替高碳能源，用低碳节能产品代替高耗能产品，向发电。绿色低碳方向发展。（2）建言献策：建立新能源政策，激励运用可再生能源；依靠新技术，提高能源利用率；加大环保执法力度；增加环保教化，提高学生和群众的低碳环保意识。（3）让学生了解“节能”，即节约能源，主要是提高能源本，增：利用效率，而不是限制人民群众的能源消费水平。“环为建设保”，即环境爱护，主要是削减污染物排放。三、课堂小结这节