《能源与可持续发展》教案 教案.docx
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《能源与可持续发展》教案教案
第四节：
能源与可持续开展
【教学目标】
知识与技能
1．了解人类利用能源的开展足迹，知道能量的转移和转化都是有方向性的。
2．了解我国和世界能源消耗的增长状况，认识能源消耗对环境的影响。
3．知道能源与人类生存和社会开展的关系，使学生认识能源可持续开展的重要意义
4．认识未来能源的特征。
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．通过对能量转移、转化具有方向性的理解，增强节能意识。
2．通过亲身的体验和感悟，关心自己身边的能源消耗对环境的影响，关注人类对能源的需求和大量消耗能源所带来的问题，有可持续开展的意识，对保护环境，维持自然界的平衡与和谐负有责任感。
3．使学生养成将科学效劳于人类的习惯，有振兴中华的使命感和责任感。
【教学重点】
1、能量转化和转移的方向性。
2、能源与可持续开展。
【教学难点】
收集消耗能源对环境造成破坏的资料用以讨论能量转化和转移的方向性。
【教学准备】
实物投影、幻灯片，多媒体教学设备
【教学过程】
主要教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
一、温故知新
二、生活情境，激趣导入
【复习提问】能量守恒定律的内容是什么？
【课件展示】节约用电
【提出问题】既然能量是守恒的，为什么我们还要节约用电呢？
【教师引导】原来用电器在工作的时候把电能转化成其他的能量，比方：
电灯工作时把电能转化成内能和光能。
这些能量有的不是我们需要的，有的不能重复利用，不能再变成供电灯发光的电能了。
【引入新课】由此可见为了社会的可持续开展我们每个人应当节约能源。
本节课我们就来学习能源与可持续开展。
【板书课题】第4节：
能源与可持续开展
〔设计意图：
这样引入新课很自然，表达了物理知识是来源于生活的。
自然地提出问题并可复习能量守恒定律，同时使学生养成节约能源的意识。
〕
答复：
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另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。
学生思考并答复：
电能用完了就没了，还要重新发电。
学生听讲
三、进行新课
〔一〕能量转移和能量转化的方向性
1、能量转移的方向性
2、能量转化的方向性
〔二〕能源消耗对环境的影响
〔三〕能源与可持续开展
1、不可再生能源
2、可再生能源
一、能量转移的方向性
【提出问题】
〔1〕请回忆在热传递的过程中，热量是怎样转移的？
〔2〕冷水能把内能自发地转移给热水吗？
教师总结：
在热传递的过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。
【提出问题】
你见过生活中热量从低温物体转移到高温物体的吗？
【课件展示】电冰箱
【教师提示】如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量。
例如电冰箱就需要消耗电能。
【教师小结】能量转移具有方向性。
二、能量转化的方向性
【课件展示】行驶的汽车
【提出问题】
〔1〕汽车制动时，消耗的动能转化成什么能？
〔2〕这些消耗的能量能不能再自动地被用来驱动汽车？
【引导学生分析】汽车制动时，由于摩擦，动能转化成轮胎、地面和空气的内能，这些消耗的能量不能再自动地被用来驱动汽车。
【提出问题】火力发电消耗的是煤炭的什么能？
得到的是什么能？
得到的电还能变成煤炭吗？
引导学生正确认识我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。
【教师小结】能量转化具有方向性。
【总结】与热现象有关的能量的转化和转移具有方向性，或者说，能量转化和转移具有不可逆性，因此，不是什么能量都可以利用，能源的利用是有条件的。
〔设计意图：
让学生意识到自然界中能的总量保持不变，但并非所有的能量都可以被利用，我们能利用的能量是有限的。
在为学生树立节约能源的思想同时，为本节课“能源与可持续开展〞做好铺垫。
〕
【提出问题】人类在消耗各种能源的进程中给自己带来了便利，也给自己造成了麻烦，对环境造成了污染。
消耗能源会对环境造成那些影响，产生哪些危害？
说一说你的看法？
1、搜集事例，学生讨论、分享：
引导学生分组讨论，搜集事例，相互分享。
2、分析学生列举的事例：
【课件展示】
展示事例一：
大量燃烧煤、石油
【提出问题】
1、燃烧煤的能量转化？
2、能量有没有完全利用？
3、有无环境污染？
分析：
化石能源通过燃烧转化为内能，相当一局部内能没有被有效利用，造成了热污染。
【课件展示】展示事例二：
汽车尾气
【提出问题】
你看到什么现象，你发现汽车尾气有何危害？
分析：
汽车尾气造成空气污染和城市热岛效应。
燃料燃烧产生的大量二氧化碳，加剧了地球的温室效应。
【课件展示】展示事例三：
酸雨、酸性气体
【提出问题】
从图中你能发现什么问题？
为什么会这样？
【分析】燃料燃烧还生成二氧化硫、氮氧化物、粉尘和一氧化碳等有害物质。
产生的二氧化硫、氮氧化物遇到雨水就会形成酸雨，会腐蚀建筑物，对植物和鱼类造成危害。
【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“√〞表示大量耗用该类能源对环境会有明显破坏，用“×〞表示对环境不会造成明显破坏。
【提出问题】针对以上事例，你对能源的利用有什么看法？
怎样能更好的利用能源？
【归纳总结】保护环境，控制和消除大气污染，已成为当前世界需要解决的重要课题。
我们既要有效地利用能源，又要很好的控制和消除污染。
〔设计意图：
使学生认识我国的能源现状,对我国能源的浪费和来源有焦虑感，身临其境的体味不合理开发和利用对人类生存环境造成的危害；同时锻炼学生搜集信息、处理信息的能力，进一步提高节能和环保的意识。
〕
【提出问题】目前，人们在生产生活中使用的能源有哪些？
【课件展示】出示学生答复的能源：
煤、石油、天然气、水能、核能、风能、太阳能、风能、海洋能、地热能和生物质能、氢能等。
【提出问题】你能给他们分类吗？
引导学生：
从是否能可再生角度进行分类。
【课件展示】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，这类能源称为不可再生能源。
【提出问题】全世界的能源消耗逐年增长，像化石能源、核能会消耗殆尽，那该怎么办？
【课件展示】太阳能、风能、水能
【提出问题】这些能源有什么特点？
【结论】像风能、水能、太阳能等可以在自然界中源源不断的得到，称为可再生能源。
小资料
我国能源特点：
总量丰富、人物贫乏；分布不均，耗能量大；污染严重、效率低下。
检查调查结果：
〔学生课前调查情况〕石油：
可开采的只有135亿吨，已探明60亿吨，已开采36亿吨，资源余地不大。
天燃气：
可开采9万亿方，已探明2亿方，但分布在遥远地区，开发不大，只开采5000亿方。
煤：
可开采1153亿吨，开采情况不乐观。
水电资源开发缺乏〔总量居世界第一〕。
核电开展缓慢。
太阳能、风能、海洋能、地热能和生物质能、氢能等新能源开发利用规模小。
【提出问题】开发可再生能源要满足什么条件？
引导学生：
分析可再生能源中的风能、水能、太阳能的优点和缺点。
【教师总结】
1、必须足够丰富，可以保证长期使用。
2、必须足够廉价，可以保证多数人用得起。
3、必须技术成熟，可以保证大规模使用。
4、必须足够平安、清洁，以保证不会严重影响环境。
〔设计意图：
让学生参与，让学生设计，营造一个“平安〞的教学环境，广开言路，让学生的思维与教师的引导共振。
使学生认识到能源开发和的合理利用与环境保护对可持续开展的重要意义。
〕
学生答复：
热量从高温物体转移到低温物体
学生答复：
不能
学生思考
提出：
冰箱、空调等
学生听讲
记忆
学生思考并提出自己的看法
学生思考答复。
学生交流：
自然现象的变化也具有类似的不可逆性，例如沙漠化的土地不会自发地再变为绿洲。
因此人类不仅要珍惜能源和资源，还要自觉地保护自然。
学生答复：
环境污染：
雾霾天气，天不再蓝了，水不再清了，空气中充满了粉尘等等。
学生举例说明：
消耗能源会对环境造成的危害。
学生观看课件
学生答复：
化学能转化为内能，能量不能完全转化，产生大量废热造成了环境污染。
学生观看课件
学生答复：
造成环境污染、温室效应、雾霾天气等。
学生观看课件
学生答复：
酸雨腐蚀的汉白玉石柱，含硫燃料燃烧会产生二氧化硫等。
学生分组讨论后完成
学生答复：
现在的能源有效利用率低、浪费严重，严重影响了环境，应
合理开发新能源，我们既要有效地利用能源，又要很好的控制和消除污染。
学生讨论后各抒己见。
学生尝试分类
学生讨论得出必须开发新的能源、能够长期使用的能源。
学生尝试答复：
用完了还会有的
学生展示课前搜集的小资料
学生讨论：
不可再生能源有限，且污染严重，必须开发清洁的新能源。
学生讨论
学生通过比拟，尝试总结。
三、课堂小结
回忆本节课“你学到了什么？
〞
学生讨论发言，梳理本节知识要点
四、课堂检测
见附件1老师巡视、讲评
完成检测题
见附件1
五、布置作业
完成课本181页2题和3题
课后完成
【板书设计】
能源与可持续开展
一、能量转移和能量转化的方向性
1、与热现象有关的能量的转化和转移具有方向性
2、能源的利用是有条件的
二、能源消耗对环境的影响
1、温室效应
2、热岛效应
3、酸雨
三、能源与可持续开展
1、不可再生能源
2、可再生能源
【教学反思】
一、案例的“亮点〞
本节课通过让学生了解能源对人类文明的意义和利用能源带来的环境问题，引入可持续开展的概念，让学生认识节约能源，开发新能源与可持续开展的关系，可以通过查阅相关材料，提出自己的见解，思考怎样探索和使用未来的理想能源。
通过收集信息、阅读材料，从可持续开展的角度分析能源，资源及日常诸多现象，提出自己的观点及其可行的做法，培养学生收集信息、处理信息、合作交流的能力。
二、教学中易出现的问题
1、在课堂探究的过程中，教师要尽可能预见可能出现的问题，课堂上遇到无法解决的问题，课后要查阅资料，请教别人，明确认识后，告诉学生，教师也要保持终生学习的习惯。
2、教学围绕问题展开，但不是教师提出一个漫无边际的问题，学生无尽的思考并随意答复所构成的“菜场式〞课堂；课堂教学需要教师的引导，需要学生的参与，主要要呈现学生的自学能力。
附件1：
检测题
1．以下说法中正确的选项是（ ）
A．水能和风能都是“可再生能源〞
B．太阳能是一种清洁能源
C．沼气是一种新能源
D．核能对环境的污染比常规能源对环境的污染大
2．关于“温室效应〞，以下说法正确的选项是（ ）
A．太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室效应〞
B．石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应〞
C．“温室效应〞使得地面气温上升、两极冰雪融化
D．“温室效应〞使得土壤酸化
3．近年来，我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油，其主要原因是（ ）
A．提高汽油燃烧效率B．降低汽油本钱
C．防止铅污染大气D．铅资源短缺
4．以下供热方式最有利于环境保护的是（ ）
A．用煤做燃料供热B．用石油做燃料供热
C．用天然气或煤气做燃料供热D．用太阳能灶供热
5．各种形式的能之间可以在一定条件下相互转化，请按表中例如完成表格。
能量转化
实例
化学能转化为电能
使用干电池供电
用电热水器烧水
机械能转化为内能
6．新能源和生态环保，是本世纪关注的两大热点，而太阳能是一个巨大的能源，取之不尽，用之不竭，并且直接利用太阳能不会造成环境污染。
二年来，我国太阳能产业开展十分迅速，如太阳能热水器就是把太阳能直接转化为__________能。
7．随着人们物质生活水平逐步提高，农村的厨灶发生了革命性的变化。
煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭。
液化气与煤相比，热方面突出的优点是_________；环保方面突出的优点是__________。
假设要将2.5kg初温为20℃的水加热到80℃，至少需要燃烧___________m3的液化气。
[水的比热容是4.2×103J/〔kg·℃〕，液化气的热值是5.0×107J/m3]。
参考答案：
1．解析：
选ABC.水能和风能都能再生，A正确；太阳能属于清洁能源，B正确；沼气属于新能源，C正确；核能属于新能源，是一种清洁能源，D错误．
2．解析：
选BC.“温室效应〞的产生是由于石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量．它的危害是使地面气温上升、两极冰雪融化、海平面上升，淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等，故B、C选项正确．
3．解析：
选C.含铅汽油燃烧后产生有毒物质，对大气有污染，而且汽车尾气是大气污染的重要来源，故应选C.
4．解析：
选D.煤、石油、天然气等材料的利用，使人类获得大量的内能．但由于这些燃料中含有杂质以及燃烧的不充分，使得废气中含粉尘、一氧化碳、二氧化硫等物质污染了大气．而太阳能是一种无污染的能源，应大力推广，故应选D.
5．电能转化为内能摩擦生热
6．内
7．热值大污染小×10-2
《电磁波的海洋》
课题
§21～2电磁波的海洋
设计思想
本节内容主要是通过学生观察实验和生活实例展现，让学生经历了“观察—思考—结论〞的过程。
由于物理与生活、社会有着极为紧密和广泛的联系，在课堂上不可能将庞大数量的信息在有限的时间内塞给学生。
因此必须改变“只有讲过才算教过〞的观念，应该让学生通过阅读教科书和补充材料来收集各种形式的信息，同时开展调查研究和讨论展示进行学习。
本节课对学生知识层面的要求不是很高，但本节课可以很好的表达学生自主学习和相互合作的精神。
学情分析
我们生活在电磁波的海洋里，收音机、电视机、移动等等都是靠电磁波来传递信息的。
但电磁波是什么？
学生往往感到迷惑，它是怎样产生的？
这是本章的重点内容。
这一节所讲的知识大局部是生活中的客观存在，但学生又无法用视觉、触觉去认识，因此教学中从学生身边的事物讲起，通过对图片的分析、实验演示，让学生体会到了物理知识确实与我们的生活息息相关，充分展示了物理学科的实用性、趣味性、实验性和科学性等特点，进而激发学生学习的兴趣，引起学生的思考。
教材分析
本节为初中物理九年级第二十一章第二节的内容，这一局部内容从学生身边的事物讲起，让学生体会到了物理学确实与我们的生活息息相关，充分展示了物理的实用性、趣味性、实验性和科学性，进而激发了学生的求知欲，引起学生的思考。
当今时代信息技术飞速开展，信息技术渗透在人们生活中的各个领域。
虽然学生对信息传递的工具较为熟悉，但对信息传递的技术却知之甚少，通过学习让学生对电磁波有初步了解，为学生学习无线电知识做好铺垫，表达出“从生活到物理、从物理到生活〞的思想。
相比之下，在概念的引入上比拟直截了当，教材更注重物理知识的探究过程和学生获得知识的过程。
教学
目标
知识与
技能
1．了解电磁波的产生和传播；
2．知道光速是电磁波以及电磁波在真空中的传播速度；
3．知道波长、频率和波速的关系。
过程与
方法
1．通过演示了解电磁波的产生，分析图片知道电磁波可以在真空中传播；
2．通过观察图标，认识电磁波在不同波段的作用。
情感态度与
价值观
体验电磁波是一种物质，电磁波是真实存在的。
教学
重点
难点
重点：
电磁波产生、传播、应用；
难点：
电磁波是怎样传播的；知道波长、频率和波速的关系。
教学
方法
观察法、讨论法
使用器材
（两部）、真空罩、收音机、导线、电池、多媒体课件
课时
1课时
教学过程设计
教学
环节
教师活动
学生活动
设计意图
一、引入
新课
问题引入：
通过观看电视发射塔和电视机图片，提出以下问题：
电视机和电视发射塔之间并没有连着线，那它们是怎样收到声音和图像的呢？
电磁波与我们生活紧密联系着。
雷达设备在军事、气象等方面有广泛的应用。
隐形飞机是一种先进的军用飞机，可以防止被雷达发现，隐形飞机用的主要是吸波材料，它能减少飞机对电磁波的反射，使雷达很难发现。
观察、
思考、交流
从学生熟知的事物入手来认识电磁波的存在，使学生有亲切感，乐于探究。
二、探究
新知
一、电磁波的产生
问题：
电磁波是怎样产生的？
演示：
翻开一台收音机，取一节干电池和一根导线，拿到收音机附近。
将导线的一端与电池的负极相连，再
将导线的另一端与正极摩擦，验证电磁波的存在。
迅速变化的电流激起电磁波。
导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。
变化的电流（电场）→变化的磁场→变化的电流（电场）······
看图片分析水振动形成水波，用类比的方法比拟水波、声波、电磁波。
二、电磁波的传播
1．电磁波的参数
波长：
相邻两个波峰或波谷之间的距离；
频率f：
由导体内每秒电流方向变化的次数决定；
波速c：
反映电磁波传播的快慢程度；
演示实验：
把一个放在真空罩内，给这个打，这个能够收到这个信号吗？
2．电磁波可以在真空中传播，不需要介质。
电磁波在真空中传播的速度：
c＝3×108m/s
3．波长、频率和波速的关系
公式：
c＝f
c——波速——m/s
λ——波长——m
f——频率——Hz
波长越短，频率越高。
4．电磁波谱
（1）电磁波按频率从高到低排列：
射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波
（2）无线电波
通常用于播送、电视和移动的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一局部，叫做无线电波。
三、电磁波的用途
γ射线：
作脑手术（可灭癌细胞）、改进种子
X射线：
透视、探伤
紫外线：
杀菌、帮助钙吸收
红外线：
遥感技术、自动控制、测温仪
无线电波：
电视、雷达、无线电导航等
观察、交流、
答复
思考、
实验、
总结
电磁波是一种看不见、摸不到的东西。
利用一台收音机和电池导线组成电路，让导线时断时续和电池负极相接触，让学生听见收音机里有“喀啦，喀啦〞的声音，以此让学生体会电磁波是由变化的电流产生的。
让学生通过实验现象来总结概括电磁波传播的条件。
培养学生观察分析的能力和科学探究的精神。
让学生通过阅读课本资料了解不同频率的电磁波的用途。
培养学生的自学能力。
三、稳固
练习
1．当你翻开或者关闭电灯时，你会从附近收音机中
听到“喀、喀〞的杂音，这杂音是由于电路
______时发出的______被收音机接收而产生的。
2．在雷雨天，可在收音机中听到“咔、咔〞声，
这说明在_______时也向周围空间发出_______。
3．我国的卫星通信技术拥有自主知识产权，在世界
处于领先地位。
在北京发射的信号通过通信卫星
会转到上海被接收。
实现这种信号传递的是
（）
A．超声波B．次声波
C．声波D．电磁波
四、课堂
小结
一、根本知识
1．电磁波的产生
2．电磁波的传播
3．电磁波的用途
二、根本技能
会利用实验分析电磁波的产生原因
三、根本方法：
观察法、比照法
思考、
答复、
交流
学生通过课堂小结，使知识更具系统性。
五、布置
作业
教材：
P153动手动脑学物理1～3
板书
设计
§21～2电磁波的海洋
一、电磁波的产生
导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。
二、电磁波的传播
1．电磁波的参数
波长λ：
相邻两个波峰或波谷之间的距离；
频率f：
由导体内每秒电流方向变化的次数决定；
波速c：
反映电磁波传播的快慢程度；
2．电磁波可在真空中传播。
真空中电磁波传播速度：
c＝3×108m/s
3．波长、频率和波速的关系：
c＝λf
三、电磁波的用途
升级会员 