22.1 《能源利用的现状和面临的挑战》2025-2026学年人教版九年级物理全一册

该初中物理课件围绕“能源与可持续发展”主题，系统梳理了人类利用能源的历程、能源分类、能量转化方向性及能源利用挑战等内容，通过从柴薪到新能源的演进脉络构建学习支架，引导学生理解能源本质及其与环境、社会发展的关系。 其亮点在于融合物理观念、科学思维与科学态度与责任三大核心素养，以化石能源与可再生能源对比强化能量观念，用热传递方向性案例培养科学推理能力，借助碳达峰、节能降碳等真实情境落实社会责任教育。例如第5题通过碳捕集技术考查学生对能源利用条件的认知，第10题设计氢能制取方案激发质疑创新意识。此资料既帮助学生建立科学认知体系，又助力教师实现跨学科整合教学，提升课堂育人实效。

22.1 能源利用的现状和面临的挑战 第二十二章 能源与可持续发展 1.(重点)了解人类利用能源的历程及能源的分类. 2.通过让学生搜集与能源有关的资料，锻炼学生解决问题的能力，学会解决问题的方法. 3.初步了解能量的转移和转化都是有方向性的. 4.认识能源消耗对环境的影响. 5.(重点)了解不可再生能源与可再生能源的特点. 学习目标 一、人类利用能源的历程 1.人类利用能源的历程： 柴薪——化石能源——电能——新能源. 2.化石能源：由千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的能源.常见的化石能源有　 、　　和天然气.  3.能源的分类 (1)可再生能源和不可再生能源(按能否可再生划分) ①可再生能源：可以在短期内从自然界得到补充的能源.常见的可再生能源有水能、　　　　、太阳能、潮汐能、地热能等.  ②不可再生能源：不能在短期内从自然界得到补充的能源.常见的不可再生能源有 、核能等. 煤 石油 课前预习 阅读教材P189~P193，可知： 风能 化石能源 (2)一次能源和二次能源(按获取方式划分) ①一次能源：可以直接从自然界获得的能源.常见的一次能源有　　 、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能等.不可再生能源和可再生能源都是一次能源.  ②二次能源：无法直接从自然界获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源.常见的二次能源有　　　　、汽油、柴油等.  二、能源利用面临的挑战 4.涉及热现象的能量转化和转移过程是有　　性、不可逆的.人们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的.有些能量可以利用，有些则不能.能源的利用是有条件的，我们所能利用的能源是　　的.  煤 电能 方向 有限 5.化石能源是当今世界的主要能源，大量燃烧化石能源不可避免地会对环境造成影响，燃料的燃烧产生了大量的二氧化碳，加剧了地球的 　　　　效应.  6.开发　　　、更好地利用已知能源，是全球范围内的重要课题.  温室 新能源 　　能够提供热、光、机械能和电能等各种形式的能量来源就叫能源。各种能源的广泛利用，极大地促进了人类文明的发展。 什么是能源 一 教师指导 　　钻木取火这项技术的出现，使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。开启了人类以柴薪为主要能源的时代。 　　柴薪主要通过砍伐森林获得，大面积的砍伐森林严重破坏地球的生态平衡。同时由于燃烧柴薪获取能量的效率较低，人类仍需要开发其他的能源。 人类利用能源的历程 二 第一次能源革命 　　蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能。实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代，人类的主要能源从柴薪转向热值更高的煤。 　　煤、石油、天然气是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。这三种能源是当今世界一次能源的三大支柱。 第二次能源革命 　　化石能源是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源，所以总有使用殆尽的一天。 　　而且在开采化石能源的过程中因意外而对环境的破坏也十分严重。所以开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围的重要课题。 　　20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。 第三次能源革命 1.能直接从自然界获取的能源称为一次能源。 煤 石油 风能 地热能 水能 能源的类型 三 2.由一次能源经过加工得到的能源称为二次能源。 汽油、柴油 风力发电 水力发电 太阳能发电 地热发电 不可再生资源 一次能源 二次能源 天然气 化石能源 煤 石油 核能 电能 汽油 风能 太阳能 水能 地热能 柴油 能源分类 归纳： 　　 这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源。 化学能 内能 机械能 我们从石油中提炼出汽油,内燃机把能源中储备 的化学能转化为汽车的机械能、内能。 能量转化和转移的方向性 四 火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能，供生产和生活用。 　　用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后，这些能量无法再变回能源。 化学能 内能 电能 　　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。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。 　　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。 规律： 1、凡涉及热量的能量转化和转移都具有方向性； 2、并非所有转化或转移来的能量都能被利用。 　　如果把全世界的能源消耗量折合成热值为2.93×107 J/kg的标准煤来计算，1950年为26 亿吨，1987年为110多亿吨，2003年接近140亿吨，2007年达到160亿吨，2022年达到205忆吨。 能源利用面临的挑战 五 1.在下列能源中，都属于化石能源的是(　　) A.太阳能、地热能、风能 B.煤、石油、天然气 C.核能、生物质能、水能 D.电能、汽油、柴油 2.下列能源中属于可再生能源的是(　　) A.石油 B.煤炭 C.风能 D.天然气 B C 3.能源是社会发展的基石，下列有关能源的说法中正确的是(　　) A.水能、汽油、柴油属于一次能源 B.潮汐能、地热能、太阳能属于一次能源 C.石油、风能、潮汐能属于二次能源 D.柴油、煤炭、电能属于二次能源 B 当堂训练 4.大量的研究表明，自然界的能量是　　　　的，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体.如图所示，一杯热水慢慢变凉，就是发生了内能的转移，而且水变凉后　　　　(选填“会”或“不会”)自己重新变热，说明能量的转移和转化具有　　　 　.  守恒 不会 方向性 5. 节能降碳是积极稳妥推进碳达峰、碳中和的重要举措.下列说法正确且符合节能降碳要求的是(　　) A.大力推广使用一次性餐具 B.利用碳捕集技术收集二氧化碳再利用 C.禁止使用化石能源 D.加大燃油机动车的推广力度 B 7.下列能源中，不属于可再生能源的是 （ ） A.天然气 B.风能 C.太阳能 D.水的动能 A 8.关于能源的利用，下列说法中不正确的是 （ ） A.由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不重要 B.能源的利用过程,实质上是能的转化和转移过程 C.现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气 D.煤、石油和天然气的化学能归根结底来自于太阳能 A 6.我市的水资源丰富，在潇湘河道上建造了多座水力发电厂，充分利用当地丰富的水资源发电。电能属于（　　） 　 A.化石能源  B.一次能源  C.二次能源  D.不可再生能源 C 9．开发新能源是本世纪人类关注的热点之一。除了开发新能源，我们还应该从节约身边的能源做起，图中符合节约能源且安全的做法是( ) B 10、氢气是21世纪极有前途的新型能源，是各国研究的热点之一。氢能开发的首要问题是研究如何以水为原料制取氢气。以下研究方向中你认为可行的是( ) A．大量建设水电站，用电力分解水制取氢气 B．设法将太阳能聚焦，产生高温，使水分解产生氢气 C．寻找更多的化石燃料，利用其燃烧放热，使水分解产生氢气 D．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气 B 11、内能的利用在人类社会发展史上具有重要意义，人类第一次工业革命的标志是（　　） A．汽油机 B．发电机 C．电动机 D．蒸汽机 D 12、 2017年5月，我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰试开采获得成功．我国可燃冰的总资源是常规天然气、页岩气资源总和的两倍，它与天然气、石油一样，都是_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；可燃冰燃烧时将化学能转化成为______能． 不可再生 内 13、天然气是一种清洁燃料，我市部分公交车和出租车开始使用天然气来代替柴油或汽油。天然气是______(填“一”或“二”)次能源，它燃烧时释放的内能转化为汽车的 能。已知天然气的热值为7×107 J/m3，某汽车消耗2 L天然气所释放的热量为 J(假设天然气完全燃烧)。 一 机械 1.4×105 14、太阳能是 (填“可再生”或“不可再生”)能源，利用太阳能的方式有多种，绿色植物的光合作用是将光能转化为 能；太阳能热水器是通过 的方式增加水的内能。 可再生 化学 热传递 15、“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的_____很大。以10倍的关系粗略计算，1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J，可以使 kg的水从20 ℃加热至60 ℃[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q煤气＝4.2×107 J/kg]。 热值 4.2×108 2.5×103 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $科技、教育、艺术跨界融合。欢迎来到物理大师，能源与可持续发展触动灵魂的价值观。地球现有的能源能让人类高枕无忧吗？愚昧年代中对此并不乐观。这是一部充斥着血泪控诉的末日预言。在被摧毁的未来世界中，地球曾经的繁华富有都已富于断壁颓垣，消耗殆尽的能源之下，人类依然不能泯灭个人情怀，而走向末日的推力恰恰是贪婪的人类一手赋予。为了不使预言成真，我们不禁要问，可持续发展之路在何方？人类历经过三次能源革命，1万年前钻木取火，200年前蒸汽机的发明和几十年来核能的利用。人类在耗用各种能源时，不可避免的会对环境造成影响。汽车尾气就是造成城市热岛效应的罪魁祸首之一。燃料的燃烧产生了大量的二氧化碳，也大大加剧了地球的温室效应。煤、石油、天然气等中的杂质燃烧产生的氮氧化物、硫氧化物最终变为酸雨，对植物、建筑物、金属造成危害。全世界每年排入大气的污染物达几亿吨。In the guest cup, 1986年前苏联切尔诺贝利核电站泄漏造成的污染至今尚未平复。柴静在穹顶之下中详细披露了目前中国严重的环境问题，雾霾。能量具有守恒性，但是为何能源总是不够呢？我们知道热只会自发的从高温物体传到低温物体。汽车刹车时摩擦使动能转化为轮胎、地面和空气的内能，这些耗散的能源却无法驱动汽车，所以能源的转移和转化具有方向性。节约能源也是我们使用能源的重大命题。1995年，我国第一次提出了可持续发展的观点，这是人类对工业文明进程进行反思的结果。经济发展、社会发展和环境保护是可持续发展相互依赖、互为加强的组成部分。我们面对巨大的能源消耗时，必须坚持可持续发展，既要满足当代人的需要，又要考虑后人的需求。一方面，我们要提高能源的利用率，减少排放的浪费和污染。另一方面，我们要开发新能源。化石能源、核能等能源称为不可再生能源。风能、水能、太阳能这些可以在大自然源源不断得到的叫可再生能源。可再生能源是未来能源的重要发展方向。物理大师，格物致知，高中再见。