第三节 能源与环境（表格式教学设计）物理沪科版必修第三册

该高中物理教学设计聚焦“能源与环境”核心知识点，围绕能源利用对环境的影响（温室效应、酸雨等）及防治措施展开。课堂导入从能源与国家发展的关联切入，承前启后梳理已学能源形式与转化知识，引出环境问题与可持续发展主题，构建学习支架。 特色在于融合物理观念（能量观念：化石能源利用与能量耗散的环境影响）、科学思维（案例分析与例题论证环境问题机理）和科学态度与责任（培养环保与可持续发展意识）。通过酸雨危害、垃圾分类等实例及例题设计，提升学生分析实际问题能力，助力教师落实跨学科教学，增强课堂实效性。

第三节 能源与环境（教学设计） 年级 高二 学科 物理 课时数 课题 第十二章 能源与可持续发展 12.3 能源与环境（教学设计） 教学 目标 1.知道人类利用能源造成的影响。 2.认识当前环境问题，增强环境保护和可持续发展的意识。知道防治污染的方法。 教材 分析 12.3 节“能源与环境”在本章中承前启后：在学生已了解常见能源形式、获取与转化方式的基础上，进一步揭示能源开发利用对环境与人类社会的双重影响，并引出节能减排与可持续发展的时代主题。本节以我国乃至全球面临的温室效应、酸雨、光化学烟雾、热污染、沙尘暴等典型环境问题为案例，既贴合学生生活实际，又能引导学生用科学方法分析问题、提出对策，实现科学素养的整体提升。 教学重点 1. 温室效应、酸雨、光化学烟雾等主要环境问题的形成机理与危害。 2. 节能减排、垃圾分类、开发新能源等防治措施及其科学依据。 教学难点 1. 能量守恒与能量品质下降（耗散）的关系。 2. 从多因素、多层次的视角评估人类能源活动对环境的综合影响，提出切实可行的解决方案。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 在现代社会中，能源关系着-一个国家的经济 发展和国家安全。在100多年的历史中，煤、石油、天然气等传统能源占据着主要地位。能源的使用大大提高了人们的生活质量，但也对环境造成了巨大的影响。环境保护和治理已成为现代社会普遍关注的问题。 学习新课 一、人类使用能源对环境造成哪些影响? 人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期。 近几十年来，由于人类生产、生活大量排放二氧化硫、氮氧化物等酸性气体，造成酸雨日渐频繁，严重危害生态环境。酸雨危害的主要方面包括：损坏植被，导致森林死亡（如图）；湖泊中的鱼虾死亡；破坏土壤成分，使农作物减产甚至死亡；酸化饮用水源，危害人体健康;腐蚀建筑物和工业设备；破坏露天的文物古迹。煤和石汕的燃烧是造成酸雨的主要原因，酸雨已成为全世界面临的最严重的环境问题之一。 人类过度放牧、滥伐森林植被，尤其是人为过度垦荒破坏地面植被、扰动地面结构，造成大面积土地荒漠化，直接加速了沙尘暴（如图）的形成和扩散。强烈的沙尘暴可造成交通供电受阻或中断、火灾、人畜伤亡等；而且污染自然环境，破坏作物生长，给人类的生产和生活造成严重危害。沙尘暴是过度开发自然资源所引起的极端天气现象之一。 化石能源通过燃烧转化为内能，相当一部分内能没有被有效利用，从而造成热污染。 汽车尾气造成空气污染和城市热岛效应。燃料燃烧产生的大量二氧化碳，加剧了地球的温室效应。 燃料燃烧还生成二氧化硫、氮氧化物、粉尘和一氧化碳等有害物质。 20世纪全球严重的环境污染事件基本都发生在工业化起步较早的国家，但是后来这些国家采取保护环境、防治污染的措施，环境污染事件明显减少。不过，这些污染事件仍然不应该被遗忘，值得发展中国家在经济发展过程中引以为鉴。 煤、石油等传统能源除了会造成环境污染以外，由于其不可再生，随着大规模的开采利用，储量越来越少，总有枯竭之时。人们已经意识到这样的能源危机，开始思考如何可持续发展。发展新能源是一种解决能源危机和环境污染的有效途径。 归纳： （1）温室效应：石油和煤炭的燃烧增加了大气中二氧化碳的含量，因此加剧了温室效应.温室效应使得两极的冰雪融化，海平面上升，淹没沿海城市，使海水倒流入河流，从而使耕地盐碱化；温室效应使全球降水量变化，影响气候和植被变化，影响人体健康。 （2）酸雨：酸雨是指pH值小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水。形成酸雨的主要原因是燃烧煤炭和石油，以及工业生产等释放到大气中的二氧化硫等物质使雨水酸度升高，形成“酸雨”，腐蚀建筑物、酸化土壤。 （3）光化学烟雾：内燃机工作时的高温使空气和燃料中的多种物质发生化学反应，产生氮的氧化物和碳氢化合物。这些化合物在大气中受到紫外线的照射，产生二次污染物质——光化学烟雾。这些物质有毒，会引起人的多种疾病。 （4）光化学烟雾：氮氧化物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质。 （5）浮尘：常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种主要的污染物。 【例1】(多选)二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用，地球表面发出的长波辐射到大气层以后被二氧化碳截获，最后使大气升温。大气中的二氧化碳像温室的玻璃一样，只准太阳的热辐射进来，不让室内的长波辐射出去，大气中的二氧化碳的这种效应叫温室效应。这是目前科学界对地球气候变暖进行分析的一种观点，根据这种观点，以下说法能成立的是（ ABC ） A.在地球形成的早期，火山活动频繁，排出大量二氧化碳，当时地球的温度很高 B.经过漫长的时间，地壳的岩石和二氧化碳发生了化学反应，导致二氧化碳减少，地球上出现了生命 C.由于工业的发展和人类的活动，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高 D.现在地球正在变暖的原因是工业用电和生活用电的急剧增加，使电能和其他形式的能转化为内能 掌握人类对能源的利用经历的三个时期 掌握人类使用能源后对环境造成的影响 学习新课 二、如何预防污染? 随着经济的发展，人们的生活水平不断提高，但环境也因此遭受很大破坏。如温室气体排放所引起的全球气候变暖；工业和生活污水排放导致江河湖泊受到严重污染；生产废料与生活垃圾乱排乱放等。保护环境已成为世界各国共同努力的主题。 节约能源与开发新能源、严控排放、垃圾分类与处理是预防污染的重要措施。节能减排是应对全球气候变化的迫切需要，如新能源汽车的研发和推广，节约用纸、节约用水、节约用电。纸张的大量消费不仅造成森林毁坏，而且因生产纸浆排放污水使江河湖泊严重污染。在生活中，为珍惜水资源，不要让水龙头空流;应缩短淋浴时间;安装节水龙头；用节水型抽水马桶等。应节约用电，如使用节能灯具，随手关灯;随时关紧电冰箱门；使用高效低能耗电器等应成为大家的习惯。 能源是环境的一种组成部分，节约能源本身就是保护环境。《中华人民共和国节约能源法》指出“节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略”。为节约资源、保护环境，国家调整经济结构、转变经济增长方式，倡导节约发展、清洁发展、安全发展，以实现经济的可持续发展。 人们大量地消耗资源的同时，每个人每天又都会扔出许多垃圾。若垃圾被简易堆放或填埋，必然是臭气蔓延，还会污染土壤和地下水体。生活垃圾的分类，大致都是根据垃圾的成分构成、产生量，结合本地垃圾的资源利用和处理方式进行的。垃圾利用既可节省自然资源，又能减轻环境污染。处理利用100万吨废纸用于再生造纸，可避免砍伐600 km2的森林；处理利用120~130t罐头盒可回收1t锡，相当于开采冶炼400t矿石;处理利用废弃的黑色金属(铁、铬、锰及其合金)，可节省铁矿石炼钢所需电能的75%和所需水的40%，显著减少对大气的污染并降低矿山和冶炼厂周围堆积废石的数量；处理利用废弃的食物可补充饲料来源，明显提高农业效益，用100万吨废弃食物加工饲料，可节省36万吨饲料用谷物。 垃圾是被浪费的资源。合理进行垃圾分类，充分利用这一-资源是节能减排的重要手段之一。2017年，我国对“普遍推行生活垃圾分类制度”作出了部署，将基本建立生活垃圾分类标准，逐步形成可复制、可推广的生活垃圾分类模式。 【例2】下列供热方式最有利于环境保护的是(　D　) A．用煤做燃料供热 B．用石油做燃料供热 C．用天然气或煤气做燃料供热 D．用太阳能供热 【例3】低碳生活是一种绿色而又环保的新型生活方式，日常生活注意节电、节油、节气、节水，从点滴做起，保护环境，保护地球。下列关于能源与能量理解正确的是(　D　) A．能量是守恒，没有必要提倡节约能源 B．能量耗散表明自然界的能量在利用过程中正在不断地消失 C．自然界中石油、煤炭等能源取之不尽，用之不竭，只需不断开发 D．人类应积极开发与利用风能、太阳能、潮汐能等能再生的新能源 板 书 设 计 12.3 能源与环境 一、人类使用能源对环境造成哪些影响? 1. 人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期。 2. 人类使用能源对环境造成的影响 （1）温室效应：石油和煤炭的燃烧增加了大气中二氧化碳的含量，因此加剧了温室效应。 （2）酸雨：酸雨是指pH值小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水。形成酸雨的主要原因是燃烧煤炭和石油，以及工业生产等释放到大气中的二氧化硫等物质使雨水酸度升高，形成“酸雨”，腐蚀建筑物、酸化土壤。 （3）光化学烟雾：内燃机工作时的高温使空气和燃料中的多种物质发生化学反应，产生氮的氧化物和碳氢化合物。这些化合物在大气中受到紫外线的照射，产生二次污染物质——光化学烟雾。 （4）光化学烟雾：氮氧化物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质。 （5）浮尘：常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种主要的污染物。 二、如何预防污染? ①节约能源与开发新能源、严控排放、垃圾分类与处理是预防污染的重要措施。 ②生活垃圾分类 作业布置 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $