第3节 珍惜大自然（导学案）物理鲁科版必修第三册

3. 珍惜大自然 导学案 物理观念 能结合能量转化规律，理解自然资源（如化石能源、水能）的物理属性及有限性，建立“自然能源与物理规律紧密关联”的观念。 科学思维 能分析能源开发（如火力发电、太阳能利用）中的能量损耗与环境影响，推理可持续能源的选择依据，提升综合分析与决策思维能力。 科学探究 能参与“调查身边能源利用现状”活动，通过收集数据、分析案例，探究减少能源浪费的物理方法，提高实践探究与数据解读能力。 科学态度 与责任 通过认识物理技术对生态保护的作用（如新能源技术），树立“利用物理知识守护自然”的意识，培养尊重自然、践行环保的责任担当。 重点：结合物理知识理解自然资源利用与能量损耗的关系。 难点：将能量守恒规律与实际环保行动建立关联。 【知识回顾】 1.能量守恒定律：能量既不会凭空__________，也不会凭空__________，它只能从一种形式__________为其他形式，或者从一个物体__________到别的物体，在__________或__________的过程中，能量的总量__________。 2.电池中的__________能转化为__________能，__________能又通过灯泡转化为__________能和__________能，__________被其他物质吸收之后变成周围环境的__________能。 【自主预习】 1.一切与热现象有关的宏观自然过程都是__________的，即一切与热现象有关的宏观过程都有__________。 2.在能量转化过程中，散失到环境中的__________很难收集起来重新利用，这种现象叫能量的__________。 3.第二类永动机:从单一热源中吸热使之__________有用功而不产生其他影响。 4.能量耗散是从能量__________的角度反映出自然界中的宏观过程具有__________。 5.能量耗散表明，在能源的利用过程中,能量的总量__________,但在可利用的品质上__________了，从__________的能源变成__________的能源。这是自然界的能量虽然守恒,但需要节约能源的根本原因。 6.__________是人类社会活动的物质基础。自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源。到了20世纪50年代，世界石油和天然气的消耗量超过了煤炭。但煤炭和石油资源是__________的。 7.能源使用过程中带来的环境问题：①__________；②__________；③__________。 【思考交流1】 破窗之问：一栋空置厂房的窗户从完好到碎裂，玻璃碎片散落一地，随后杂草从缝隙中生长，锈迹蔓延墙体。问：“如果我们把时光倒流，这些碎片能否自动飞回原位，重新组成完整的玻璃？为什么？” 【问题体验1】熵与地球家园 思考1：物体内部大量分子时刻做无规则运动，这些微粒运动的剧烈程度和分布情况是像阅兵队伍那样整齐有序，还是像闹市人群那样杂乱无序？ 思考2：如果有一天太阳熄灭，地球会变成什么样？ 提示：当我们过度消耗化石能源，向环境倾倒无序的废热与污染物时，我们实际上在加速全球系统的熵增。真正的智慧，不是无止境地索取，而是学会像森林一样：吸收阳光，净化空气，涵养水源，为整个生态系统增值。从今天起，愿我们每个人都成为地球的‘负熵使者’——用科学知识减少混乱，用绿色行动增加秩序。” 【问题体验2】能源与可持续发展 思考1：图片展示了理想的新能源汽车工作原理，图片中涉及了怎样的能量转化，如何从环境保护的角度看待新能源汽车。你知道的被人们开发利用的能源还有哪些？它们是可再生能源，还是非再生能源？ 思考2：据《中国环境报》报道:一份科技攻关课题研究结果显示,我国酸雨区已占国土面积的40%以上,研究结果还表明,我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达15亿元。为了有效控制酸雨,目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。 (1)在英国进行的一项研究结果表明:高烟囱可有效地降低地面SO2浓度。在20世纪的60～70年代的10年间,由发电厂排放的SO2增加了35%,但由于建造高烟囱的结果,地面浓度降低了30%之多。请你从全球环境保护的角度,分析这种做法是否可取?并说明理由。 (2)用传统的煤、石油作燃料,其主要缺点是什么?H2与用传统的煤、石油作燃料相比,哪种物质可以作为新能源?主要优点是什么,缺点是什么? 思考3：能源的开发和利用存在哪些有利与不利? 提示:(1)有利方面:能源的利用给人类的生活带来了极大的改善,人类社会每一次重大的经济飞跃和生产革命,都与新的能源和动力机械的利用密切相关,能源消耗的多少已经成为一个国家和地区经济发展水平的重要标志。 (2)不利方面:能源的大量使用会给环境带来极大的破坏,如大气污染、温室效应、酸雨等,对人类造成很大的危害。 思考4：请你从能源的角度讨论为什么要对垃圾进行分类吗？ 思考5：我们在保护环境方面能做些什么？ 提示：随手关灯，使用高效节能灯泡；购买洗衣机、电视机或其他电器时，选择可靠的低耗节能产品；靠循环再利用的方法来减少材料消耗；垃圾分类处理；使用新能源汽车…… 【归纳总结1】 __________是人类社会活动的物质基础。自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源。到了20世纪50年代，世界石油和天然气的消耗量超过了煤炭。但煤炭和石油资源是__________的。 能源使用过程中带来的环境问题： ①__________。 ②__________。 ③__________。 土壤盐碱化 雾霾 大气污染 “不要问丧钟为谁而鸣，它为你我而鸣；也不要问绿意从何而来，它从你我的指尖生长。” 1.下列做法，可节约用电的是（　　） A.将LED更换为白炽灯 B.电器长时间不用时，关闭其电源 C.频繁开关冰箱门 D.炎热夏天在办公室使用空调时，温度设置为18℃ 2.下面关于能源的说法中正确的是（　　） A. 能源是取之不尽，用之不竭的 B. 能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气等 C. 大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源 D. 核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤炭大 3．主要来自化石燃料、生活物资、垃圾的焚烧，为了控制污染，要求我们节约及高效利用能源关于能源和能量，下列说法正确的是（　　） A. 自然界的石油、煤炭等资源可供人类永久使用 B. 能量被使用后就消灭了，所以要节约能源 C. 人类应多开发与利用太阳能、风能等新能源 D. 能量的耗散说明自然界的能量正在不断减少 4.关于能量和能源，下列说法正确的是（　　） A.化石能源是不可再生能源，水能是可再生能源 B.人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造 C.在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源 D.能源危机的深层次含义是能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了 5.酸雨对植物的正常生长影响很大，为了减少酸雨的影响，应采取的措施是（　　） ①少用煤作燃料 ②燃料脱硫 ③在已经酸化的土壤中加石灰 ④多种植美人蕉、银杏等植物 ⑤开发新能源 ⑥多种植法国梧桐、柠檬等植物 A.①②④⑤ B.①②⑤⑥ C.①②③④⑤ D.①②③⑤⑥ 6.党的二十大报告提出了“推动绿色发展，促进人和自然和谐发展”的理念，以下做法中不符合这个理念的是（　　） A.把燃气热水器换成太阳能热水器 B.空调的温度调得越低越好 C.随手关闭长时间不用的电器 D.出行尽可能选择公共交通工具 知识梳理与关联 方法与能力提升 疑问与拓展 自我评估 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 3. 珍惜大自然 导学案 物理观念 能结合能量转化规律，理解自然资源（如化石能源、水能）的物理属性及有限性，建立“自然能源与物理规律紧密关联”的观念。 科学思维 能分析能源开发（如火力发电、太阳能利用）中的能量损耗与环境影响，推理可持续能源的选择依据，提升综合分析与决策思维能力。 科学探究 能参与“调查身边能源利用现状”活动，通过收集数据、分析案例，探究减少能源浪费的物理方法，提高实践探究与数据解读能力。 科学态度 与责任 通过认识物理技术对生态保护的作用（如新能源技术），树立“利用物理知识守护自然”的意识，培养尊重自然、践行环保的责任担当。 重点：结合物理知识理解自然资源利用与能量损耗的关系。 难点：将能量守恒规律与实际环保行动建立关联。 【知识回顾】 1. 能量守恒定律：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别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。 2.电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化为内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能。 【自主预习】 1.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，即一切与热现象有关的宏观过程都有方向性。 2.在能量转化过程中，散失到环境中的内能很难收集起来重新利用，这种现象叫能量的耗散。 3.第二类永动机:从单一热源中吸热使之完全变成有用功而不产生其他影响。 4.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性。 5.能量耗散表明，在能源的利用过程中,能量的总量守恒,但在可利用的品质上降低了，从便于利用的能源变成不便于利用的能源。这是自然界的能量虽然守恒,但需要节约能源的根本原因。 6.能源是人类社会活动的物质基础。自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源。到了20世纪50年代，世界石油和天然气的消耗量超过了煤炭。但煤炭和石油资源是有限的。 7.能源使用过程中带来的环境问题：①温室效应；②酸雨；③光化学烟雾。 【思考交流1】 破窗之问：一栋空置厂房的窗户从完好到碎裂，玻璃碎片散落一地，随后杂草从缝隙中生长，锈迹蔓延墙体。问：“如果我们把时光倒流，这些碎片能否自动飞回原位，重新组成完整的玻璃？为什么？” 【问题体验1】熵与地球家园 思考1：物体内部大量分子时刻做无规则运动，这些微粒运动的剧烈程度和分布情况是像阅兵队伍那样整齐有序，还是像闹市人群那样杂乱无序？ 思考2：如果有一天太阳熄灭，地球会变成什么样？ 提示：当我们过度消耗化石能源，向环境倾倒无序的废热与污染物时，我们实际上在加速全球系统的熵增。真正的智慧，不是无止境地索取，而是学会像森林一样：吸收阳光，净化空气，涵养水源，为整个生态系统增值。从今天起，愿我们每个人都成为地球的‘负熵使者’——用科学知识减少混乱，用绿色行动增加秩序。” 【问题体验2】能源与可持续发展 思考1：图片展示了理想的新能源汽车工作原理，图片中涉及了怎样的能量转化，如何从环境保护的角度看待新能源汽车。你知道的被人们开发利用的能源还有哪些？它们是可再生能源，还是非再生能源？ 思考2：据《中国环境报》报道:一份科技攻关课题研究结果显示,我国酸雨区已占国土面积的40%以上,研究结果还表明,我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达15亿元。为了有效控制酸雨,目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。 (1)在英国进行的一项研究结果表明:高烟囱可有效地降低地面SO2浓度。在20世纪的60～70年代的10年间,由发电厂排放的SO2增加了35%,但由于建造高烟囱的结果,地面浓度降低了30%之多。请你从全球环境保护的角度,分析这种做法是否可取?并说明理由。 (2)用传统的煤、石油作燃料,其主要缺点是什么?H2与用传统的煤、石油作燃料相比,哪种物质可以作为新能源?主要优点是什么,缺点是什么? 思考3：能源的开发和利用存在哪些有利与不利? 提示:(1)有利方面:能源的利用给人类的生活带来了极大的改善,人类社会每一次重大的经济飞跃和生产革命,都与新的能源和动力机械的利用密切相关,能源消耗的多少已经成为一个国家和地区经济发展水平的重要标志。 (2)不利方面:能源的大量使用会给环境带来极大的破坏,如大气污染、温室效应、酸雨等,对人类造成很大的危害。 思考4：请你从能源的角度讨论为什么要对垃圾进行分类吗？ 思考5：我们在保护环境方面能做些什么？ 提示：随手关灯，使用高效节能灯泡；购买洗衣机、电视机或其他电器时，选择可靠的低耗节能产品；靠循环再利用的方法来减少材料消耗；垃圾分类处理；使用新能源汽车…… 【归纳总结1】 __________是人类社会活动的物质基础。自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源。到了20世纪50年代，世界石油和天然气的消耗量超过了煤炭。但煤炭和石油资源是__________的。 能源使用过程中带来的环境问题： ①__________。 ②__________。 ③__________。 土壤盐碱化 雾霾 大气污染 “不要问丧钟为谁而鸣，它为你我而鸣；也不要问绿意从何而来，它从你我的指尖生长。” 1.下列做法，可节约用电的是（　　） A.将LED更换为白炽灯 B.电器长时间不用时，关闭其电源 C.频繁开关冰箱门 D.炎热夏天在办公室使用空调时，温度设置为18℃ 【答案】B 【详解】A．LED灯是将电能直接转化为光能，能量利用率高，而白炽灯时通光电热丝发热而产生光能，更多的将电能转化为了热能，能量利用率低，因此，将LED更换为白炽灯更耗能，故A错误； B．电器长时间不用时，关闭其电源，避免能量损耗，故B正确； C．频繁开关冰箱门，导致冰箱压缩机频繁启动，浪费电能，故C错误； D．炎热夏天在办公室使用空调时，温度设置为18℃，压缩机会持续工作以达到设定温度，从而消耗更多的电能，因此应将温度设定高些，故D错误。 故选B。 2.下面关于能源的说法中正确的是（　　） A. 能源是取之不尽，用之不竭的 B. 能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气等 C. 大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源 D. 核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤炭大 【答案】BC 【详解】能源就是向自然界提供能量转化的物质，能源是人类活动的物质基础，能源是有限的，特别是不可再生的能源，故A错误，B正确； C.大量消耗常规能源会带来大量的污染，使环境恶化，故提倡开发利用新型清洁能源，故C正确； D.核能的利用对环境污染小，但不是没有污染，故D错误。 故选BC。 3．主要来自化石燃料、生活物资、垃圾的焚烧，为了控制污染，要求我们节约及高效利用能源关于能源和能量，下列说法正确的是（　　） A. 自然界的石油、煤炭等资源可供人类永久使用 B. 能量被使用后就消灭了，所以要节约能源 C. 人类应多开发与利用太阳能、风能等新能源 D. 能量的耗散说明自然界的能量正在不断减少 【答案】C 【详解】A. 煤、石油虽然是当今人类利用的主要能源，但不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，，故A错误； B. 能量被使用后转化为其他形式的能，能量并没有消失，故B错误 C. 太阳能和风能，包括水能等都是可再生能源且为清洁能源，应该尽量开发，故C正确 D. 能量虽然守恒，但有些能量使用以后不可能再被利用，所以要节约能源，但能量是不会减少，也不会被消灭掉的，只是形式发生转变，故 D错误。故选C。 4.关于能量和能源，下列说法正确的是（　　） A.化石能源是不可再生能源，水能是可再生能源 B.人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造 C.在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源 D.能源危机的深层次含义是能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了 【答案】AD 【详解】A.化石能源是不可再生能源，水能是可再生能源，A正确；B.根据能量守恒定律，能量是不能够被创造的，故B错误。C.有一些重要的不可再生能源是可以被用完的，所以在能源的利用过程中，需要节约能源。故C错误。D.能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质降低了；故D正确。 5.酸雨对植物的正常生长影响很大，为了减少酸雨的影响，应采取的措施是（　　） ①少用煤作燃料 ②燃料脱硫 ③在已经酸化的土壤中加石灰 ④多种植美人蕉、银杏等植物 ⑤开发新能源 ⑥多种植法国梧桐、柠檬等植物 A.①②④⑤ B.①②⑤⑥ C.①②③④⑤ D.①②③⑤⑥ 【答案】A 【详解】酸雨主要是由煤、石油等燃料尤其是煤燃烧所释放的和氮氧化物在降水过程中溶入雨水形成的，因而为减少酸雨的影响，少烧煤和燃料脱硫是有效的方法；开发新能源也是减少煤使用量的方法另外美人蕉和银杏对有较强的吸收能力，所以①②④⑤正确，故A正确，BCD错误。故选A。 6.党的二十大报告提出了“推动绿色发展，促进人和自然和谐发展”的理念，以下做法中不符合这个理念的是（　　） A.把燃气热水器换成太阳能热水器 B.空调的温度调得越低越好 C.随手关闭长时间不用的电器 D.出行尽可能选择公共交通工具 【答案】B 【详解】A.把燃气热水器换成太阳能热水器可减少二氧化碳的排放，符合绿色发展理念，选项A不符合题意； B.空调的温度调得越低越消耗电能，不符合绿色发展理念，选项B符合题意； C.随手关闭长时间不用的电器节约电能，符合绿色发展理念，选项C不符合题意； D.出行尽可能选择公共交通工具，符合绿色发展理念，选项D不符合题意。 故选B。 知识梳理与关联 方法与能力提升 疑问与拓展 自我评估 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $