2019-2020年高一物理第四节能源与可持续发展教案 鲁科版.doc

2019-2020年高一物理第四节能源与可持续发展教案 鲁科版【学习任务分析】1、 本节第一部分“能量的转化和转移的方向性”，从生活实际出发，让学生了解”自然界中热传导过程和能量转化、转移的是有一定方向的”，让学生知道热力学第二定律，接着引入热机效率问题，在这部分教学中，应使学生体会科学家不畏艰辛的探索精神，结合实例理解为什么热机具有效率，怎样提高热机效率。体会物理学与技术发展的互动关系。2、 本节第二部分“能源开发与可持续发展”，要让学生了解能源对人类文明的意义和能源带来的环境问题，引入可持续发展的概念。让学生认识节约能源，开发新能源与可持续发展的关系，可以让学生通过查阅相关材料，提出自己的见解。思考怎样探索和使用未来的理想能源。3、 通过本节的学习，第一要求学生了解我国和世界的能源状况，我国发展能源的方针和对策。第二要求学生要关心科学发展前沿，具有可持续发展的意识，树立科学的世界观，有将科学服务于人类的使命感与责任感。【学习者分析】1、 学生独生子女较多，浪费能源较严重，对于能源的地位认识不足，特别是对如何节约能源以及能源对环境的危害认识不够深刻。2、 长期以来，教育教学过程中师生地位平等，以人为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位。3、 本节课为物理规律与实际生活的结合课程，重点为物理规律与实际问题的辩证关系，课堂教学要大量引用其他相关学科的知识，要求学生课前预习。4、 探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，过于重视结果可能会导致丧失探究热情，扼杀学生探究的欲望。【教学目标】1.知识与技能（）了解热传导过程和能量转化、转移过程的方向性。（）知道热力学第二定律，了解热机效率问题以及第二类永动机不可能实现。（）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。（4 ）了解能源与人类社会发展的重要意义，了解能源的使用和环境污染的关系。2.过程与方法（）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。（）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（）了解工业化时代大量的能源消耗带来的全球性环境问题。（）了解世界和我国的能源状况，对于能源的开发利用有可持续发展的意识，提高学生的节能、环保意识。【重点难点】重点：（）初步了解现实生活中的能量转化和转移有一定的方向性。（）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【课时安排】1课时【教学资源】多媒体教学设备，多媒体课件及影片资料【设计思想】能源与环境本节课的知识和社会生活中的现象紧密联系，又是当今社会的热点问题。在教学中充分发挥学生的主观能动性，让学生课前收集资料，课堂交流讨论，课后整理上交报告的形式开展教学工作，主动权交给学生。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：能源问题能源对社会的作用不可再生能源有限能源与可持续发展推动社会发展能源利用与社会发展开发新能源太阳能、核能机械效率、热机效率能量转化与效率解决能源问题的途径其它新能源提高能源利用率和节约能源能量转化与转移的方向性【教学过程】教师活动学生活动点评（一）导入新课1、播放影片末日浩劫片段 2、通过影片内容引入本节课题前面我们学习了多种形式的能，请说出不同形式的能量之间是可以相互转化的，并举例子说明？再思考刚才所列的实例，能量最终都转化成了什么形式的能量呢？试分析几个能量转化的的实例是不是最终都转化为内能？那散发出去的内能能不能自动全部聚集起来重新被利用呢？思考并回答问题，并举例说明。思考并回答问题，最终转化成内能。思考并回答问题，那是不可能的。通过影片引入激发兴趣。提出问题并可复习能的转化和转移，并自然地引入课题。（二）新课教学一能量转化和转移的方向性 引导学生阅读教材38页至39页有关能量转化与转移的方向性的内容。1、热传导的方向性举例：高温的铁块放入冷水中，热量自发从高温物体转移到低温物体，铁块温度降低，水温上升。手握冰块，内能从手转移到冰块。 引导总结：温度不同的两物体相互接触时，热量会自发地从高温物体传递给低温物体。热量不能自动地从低温传向高温物体。只有依靠外界条件才能实现把热量从低温物体传向高温物体（如电冰箱的工作原理）。在整个自然界中，无论有生命或无生命，所有的宏观自发过程都是单向性，都是一种不可逆的过程。、能量的转化和转移都是有方向性的如同内能的转移有方向性，不可逆。其实所有能量的转化和转移，也都是有方向性的。我们是在能量的转化或转移的过程中利用能源，但是，不是什么能量都可以利用，也不是什么东西都可以作为能源。有些能量（如内能）一旦耗散，便不可再利用。所以，我们要节约能源。3、提高热机的效率 热机的发明和广泛利用，对人类文明的发展和社会进步起到巨大的作用。热机的作用就是将自然界蕴藏的丰富的内能转化为机械能，要节约能源就必须提高热机的效率。并介绍的改进过程。案例分析：第二类永动机的不可能性。二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）1、能源分布情况，能源现状。2、源的开发和利用所带来的问题是什么？3、源使用应注意什么？4、环保教育，让天更蓝、水更清、地更绿。 5、播放影片剪辑新能源的开发与利用学生结合生活经历思考并总结与热现象有关的传导规律，使学生的思维活跃起来。学生观察讨论回答问题（）热量能够自动地从高温的铁块（手）向冷水（冰块）传输。（）热量不能从低温物体自发地向高温物体传输。（）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；火炉取暖、冰箱或空调制冷、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、人均资源贫乏；分布不均，消耗量大；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数量少，规模小。电荒、油荒、煤荒等等。学生讨论举例：环境污染温室效应酸雨氮氧化物破坏臭氧层铅化合物污染厄尔尼诺学生活动如何解决环境污染问题（以分组的形式，各组分别发言）总结：节约利用能源如： 水，电（要求学生从我做起）。2、发展技术，提高能源的转化效率和防止各种废弃物的污染。3、开发利用新能源。能源的可持续发展：学生讨论：改变能源结构，提高能源利用效率，开发和推广清洁能源，减少环境污染。开发使用新能源，减少对矿产能源的使用。注重对各种节能新技术的开发和利用。培养学生自主学习的能力和分析解决问题的能力。提高学生学习兴趣，引导学生主动学习、主动参与。拓宽思路和视野，形成学以致用的观念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。学生认识到不合理开发和利用将对人类生存环境造成的危害。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发展的重要意义，培养科学的发展观。（三）巩固练习和思考题1、巩固练习 略（见课件）2、思考题（）阅读课文的信息窗思考讨论（）课后的讨论与交流讨论后，学生交流发言引导学生参与对实际问题分析，以培养学生的社会意识和社会责任感。（四）布置作业撰写一篇能源调查报告的物理科技小论文。配合校本课题，以提高学生学物理的兴趣和实践能力。【板书设计】一、能量转化和转移的方向性1、热传导的方向性2、能量的转化、转移都是有方向性的3、提高热机的效率二、能量开发与可持续发展1、人类利用能源革命的轨迹2、21世纪的能源趋势3、能源消耗对环境的影响4、新能源的开发与利用