第4节　能源与可持续发展7

能源与可持续发展教学设计 学校：河北师大附中 教师：李安教材分析: 本节教材首先提出能源消耗对环境的影响，接着引出能源的种类及其分类，理解能源分类的四种角度。最后根据分类提出如何合理的利用能源才能可持续的发展，引导学生提出“节能减排”、“开发新能源”与“提高能源的利用率”，进而提出由于能量的转化和转移具有方向性，所以需要节能减排。在对生活中常见的能源发电的视频播放后，引入太阳能并说明越来越广泛的利用，举例校园中的路灯，演示自制天阳能发电小车。除了开发新能源还可利用的至今仍浪费的能源，如秸秆、地沟油等，并演示温差发电的实验，提升了学生对物理知识的应用，锻炼了学生的物理思维能力，并埋下利用知识为祖国效力的胸怀。学生分析：（1） 初三学生对事物的认知已经具备了一些抽象的能力，并有一定的分析问题和解决问题的能力，能够根据生活中的问题已发思考，发散思维解决该类问题。所以在教学中借助图片视频等直观手段逐渐引入抽象的思考。（2） 能源是学生已经学习过，但为了持续发展如何利用，现今社会如何利用只是有所了解，新课应注意对知识从课堂到社会，从理论到前沿的思路。教学目标分析：1. 知识目标（1） 知道能量的转化和转移有一定的方向性。（2） 认识伴随大量能源消耗所产生的环境问题，对于能源的开发利用有可持续发展的意识。（3） 了解未来理想能源的特征。2. 技能目标（1） 根绝分类的特点，能够合理的分类能源的能力。（2） 学会从理论到实践解决环境问题的能力。3. 情感目标渗透从对生活中有关物理现象的解释，能够知道环境破坏是源于滥用能源，培养学生保护生态环境的意识。渗透社会公德教育，让学生认识“节能减排，从我做起”。教学重点：能源的分类及可持续发展的途径。教学难点 能量的转化和转移具有方向性。教具准备：ppt课件，太阳能电车，温差发电实验。教学过程设计步骤教师活动学生活动设计目的新课引入（5分）情景引入：视频引入：六位参赛人员被封闭在一个屋子中，若增大碳排放量，屋子会有不可预知的灾害发生。提问：视频中出现了哪些由于自然灾害导致的气象？你还知道哪些？能源对环境的影响有：雾霾、水污染、酸雨、温室效应等。学生可能的答案：雾霾、温室效应、酸雨等。让学生从视频中感受若人类在滥用能源也会遇到如此的境遇，激发学生的兴趣。新课教学（30分）一 能源对环境的影响 提问：能源的消耗对环境的影响有很多，只有我们把能源合理的分类和开发，才能对能源合理的利用。你们知道有哪些能源？ 教师展示相关能源并讲解：化石能源（煤、石油及天然气）；风能；水能；太阳能；电能；核能；氢能；解释：氢能是氢在物理与化学变化过程中释放的能量。如水电解制氢、煤炭气化制氢、天然气水蒸气催化转化制氢等。潮汐能；解释：利用每天涨潮压退潮造成的水位差，涨潮时将海水储存起来，退潮后再将海水放出。地热能；解释：由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在。生物质能。解释：生物质能是自然界中有生命的植物提供的能量。这些植物以生物质作为媒介储存太阳能。师：我们如何将这些能源合理的分类？有几种分类的思路？我现在介绍四种分类思路。师：从能源的来源角度分类：一次能源是从自然界可以直接获取的能源，如化石能源；二次能源是从自然界不能直接获取，需要消耗 一次能源才能获得的能源，如电能。从一次能源的持续性角度分类：可再生能源是从自然界可以持续获取的能源，如水能；不可再生能源是从自然界不能持续获取的能源，如化石能源。从能源的使用规模角度分类：常规能源是已经大规模生产和使用的能源，如化石能源；新能源是没有大规模使用的，如太阳能。从能源的使用后果角度分类：清洁能源是对环境污染很小的能源，如太阳能，非清洁能源是对环境污染很大的能源，如化石能源。学生活动：学生用4分钟的时间分组对以上能源进行分类，并举例和说明原因。二 可持续发展师：通过我们对能源的合理分类，那么我们如何对能源的合理利用？ 1、节能减排节能减排是一个当务之急的方法，我们把能源分类，并且能够考察到这些能源的使用年限。师：我们之前已经学习过，能量是守恒的，有多少能源消耗就相对应的产生相同的能量，比如，燃烧一些煤就能够产生对应的内能，那么我们为什么还要节约能源？我们当今使用最广泛的就是化石能源，化石能源的消耗是有方向性的，汽车消耗的汽油供汽车牵引力做功，但是在消耗的过程中有一些能量损失，这些损失的能量无法再次利用，并且无法再转化成煤。故：能量的转化或转移具有方向性。 2、开发新能源师：我们对能源进行了合理分类，这些能源有的具有清洁性，有的具有可再生性，我们未来的能源一定是清洁的、可再生的、低廉的，所以我们应大力开发这些能源，并且提高能源的利用技术，我们中国对于发电这项工程，使用了众多中方法，我们通过视频领略一下中国发电的典范。【视频】创新中国中的发电技术（包括：火力发电、水力发电、风力发电、太阳能发电、纳米发电等）【演示】太阳能发电小车（浴霸灯代替太阳）师：我们生活中还有许多能源很难被利用，并且白白的浪费，在我们中国科学家的眼中，没有一个能源值得浪费，需要提高能源的利用技术，减少化石能源的开发。【视频】“变废为宝”师：视频中提高了鸡粪发电、地沟油变为飞机燃油、秸秆发酵沼气等都是我们中国人在技术上的创举，你还能举出哪些生活中的一些无法使用的能源？【演示】温差发电 3、提高能源的利用率 目前汽车的效率较低，并且我们目前最具优势的能源是化石能源，若想减小对环境的破坏我们最现实的方法是提高能源的利用了，目前特斯拉电车的效率可达90%。为了更好的可持续发展，保护我们的绿水青山，这需要我们在做的每位继续探索能源开发的新征程。学生回答：太阳能、风能、核能、化石能源、潮汐能、地热能等。生：来源：a一次能源：化石能源、风、水、太阳、核、潮汐、地热、生物质能。二次能源：电能。b可持续性：可再生：水、太阳、风、潮汐、地热、生物质能。不可再生：核、化石能源。c使用规模：常规：化石能源、水能新能源：水能、风、太阳、地热、核等。d使用后果：清洁能源：风、太阳、水、潮汐、地热、潮汐、核。非清洁能源：化石能源。生1：.通过节约能源，较少开车。生2：开发新的能源。生3：提高使用率，能够更大限度的使用能源。生：有能量的损失，并且无法将浪费的能源恢复成煤。生：龙卷风、下水道沼气、秋天落叶。让学生回顾知识，并利用生活中的经验，发散思维，能够激发学生参与课堂的积极性。通过简单讲解使学生了解各种能源并能够了解其用途，熟悉能源分类的概念，从不同角度分类，培养学生多方面的考虑问题，为后面能源分类做铺垫。通过小组讨论，培养学生合作精神，通过讨论纠正自己对概念的错误理解，通过“生帮生”更好的加深对知识的理解。通过生活中的实际情况及问题，使学生发散思维，提高学生保护环境、合理的利用能源，从点滴做起的意识。通过生活中的问题与所学知识发生联系，使学生综合的利用知识结局问题，培养学生勤于思考，乐于探索的的精神。通过教师自己动手的实验教具培养学生学会动手的意识，能够更好地利用身边的器材解决人类社会发展的难题。 通过生活中学生从未思考的问题与常见的现象，培养学生善于发现和联系生活的能力。通过现实生活中的问题，培养学生肩负更好的责任感。随堂练习（5分）1节约能源的主要措施（ ）A大力开发新能源 B大量利用地热能和太阳能C大量利用水能和风能D采用新技术、新设备，更新落后的技术设备2如图是一只白炽灯的效率图，由图可知，转化的内能为_J，白炽灯的效率为_。学生做题，教师巡视答案：D答案：34；15%小结本节我们学习了以下知识：一、能源对环境的影响二、能源1种类2分类 三、可持续发展 节能减排（能量的转化和转移有方向）、开发新能源、提高环境的利用率板书设计能源与可持续发展能源消耗对环境的影响能源种类来源能源可持续性使用规模使用后果节能减排（能量的转化和转移有方向性）可持续发展开发新能源提高能源的利用率