《能源与可持续发展》教案 （3）.doc

能源与可持续发展
【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
【设计思想】
本节课结合我校学生的特点对教材的内容进行了深入的挖掘和思考，备教材，备学生，备教法，始终把学生放在教学的主体地位，让学生参与，让学生设计，营造一个“安全”的教学环境，广开言路，让学生的思维与教师的引导共振。总体教学布局如下表：

能源与可持续发展

能源转化和转移的方向性

解决能源问题的途径

提高能源利用率和节约能源

开发新能源

能量转化与效率

机械效率、热机的效率

能源对社会的作用

能源利用与社会发展

能源问题

推动社会发展

不可再生能源有限

能源与环境

核能太阳能

其它新能源

【教学过程】
教师活动学生活动点评（一）新课引入
前面我们学习了能量转化与守恒定律，我们知道能量不会“无中生有”地产生，那么汽车行驶所需要的能量是从何而来？有多少有用？又流向何方呢？

答：来自汽缸内汽油燃烧所释放的能量
自然地提出问题并可复习能的转化和转移（二）深入研究
一．研究能量的转化效率
１．轿车的能量流向
应到学生读汽车流向图（幻灯片）
通过计算回答问题
［问题１］：轿车行驶时，做有用功的能量占燃料能量的比例是多少？
［问题２］：排气管和散热片中散失的能量占多大比例？
总结：研究机器的实际能量利用率，具有重要的经济和社会意义

２．能量的转化效率
（为了衡量机器能将多少输入能量转化为有用的能量，提出了“能量转化效率”），它是转化为有用功的能量跟输入能量的比值
有用的能量
能量的转化效率＝——————
输入的能量

二．能量转化和转移的方向性
１．实验演示，观察现象
（１）逐渐降低的秋千
（２）手融化冰块
提出问题
（１）秋千慢慢降低说明什么？
（２）冰能自动融化吗？这说明什么？
（３）秋千降低后能自动恢复原状吗？
（４）要实现以上现象应该如何办？

总结：与热现象有关的能量转化过程是具有方向性的，或者说，能量转化和转移的不可逆性

２．案例分析：第二类永动机的不可能性

三．能源的开发与可持续发展
指导学生阅读课本使学生了解常规能源、新型能源。同时使学生明确社会的发展对能源的需求，以及能源的消耗所带来的一系列问题（课前布置）
我国能源分布情况，能源现状

能源的开发和利用所带来的问题是什么？

能源使用应注意什么？

加强环保教育，让天更蓝、水更清、地更绿

学生计算

分析可知，燃料的能量在转化和转移的过程中，处处被分流克扣，真正用于做有用功的能量竟然不到输入能量的13％

讨论回答课本问题：
１．图４—20所示，轿车的能量转化效率
２．打桩机的案例分析计算
３．通过课后查资料和观察，分析讨论人对食物的能量转化效率
４．提高机器设备的能量转化效率有什么经济和社会意义

学生观察讨论回答问题
（１）热能够自动地从高温的手向冰块传输
（２）热不能从低温物体自发地向高温物体传输
（３）要实现能量转化沿反方向进行，则必须做功

阅读课本，举例说明自然界能量转化过程的方向性
如；冰箱制冷、瀑布中水的机械能转化、喷出的香槟酒、松弛后的发条等
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

学生回答：
能源种类：煤、石油、天然气、水能、核能、风能
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，但分布在边远地区，开发不大，只开采5000亿方

煤可开采1153亿吨，开采情况不乐观
水电资源开发不足（总量居世界第一）
核电发展缓慢
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分数，规