7.4能量的转换与守恒 表格式教案-2025-2026学年科学九年级上册华东师大版

该教案聚焦能量的转化与守恒核心知识，通过手机充电、植物生长等生活现象导入，联系已学的内能、机械能等知识，引导学生归纳能量形式，梳理能量转移、转化及守恒定律的脉络。 教案以生活实例（雷电、潮汐、生物能量）和阅读材料（海洋能、捕蝇草）为载体，通过思考讨论、视窗填空培养科学思维，结合发电方式分析深化科学观念，提升学生用能量观点解释现象的能力，为教师提供丰富教学资源，助力高效课堂。

教学设计 课程基本信息 学科 科学 年级 九年级 学期 秋季 课题 能量的转化与守恒 教科书 书 名：义务教育教科书科学九年级上册 出版社：华东师范大学出版社 出版日期：2013年12月 教学目标 1.培养探究精神和合作意识。 2.初步形成用能量转化与守恒的观点分析自然现象的意识。 3.通过问题的设置，培养学生分析、综合和归纳能力。 教学内容 教学重点： 1.能量的转化和。 2. 能量守恒定律。 教学难点： 1.能量在转化与转移中守恒。 教学过程 引课：能量是一切物质运动的源泉，是一 切生命活动的基础。今天我们就来能量的转化与守恒。 讲授新课： 一、自然界中的能量 在我们周围的自然界中处处显示着能量的活动。比如：手机必须经常充电才能使用；电子表用久了必须更换电池才能正常指示时间；小麦、水稻必须在阳光下才能生长结实；我们每天必须按时吃饭，才能正常学习和工作。 思考讨论：这些现象说明了什么？是什么东西在支持着这些不同事物的正常运动、正常生长与正常工作？ 归纳总结 这些现象说明：能量无所不在，并且自然界中能量的形式是多种多样。 正常运动、正常生长与正常工作都有能量在起作用 1、自然界中能量的形式 对于能我们并不陌生，在以前我们学习过内能、机械能、电能、电磁能等，在化学的学习中，我们还学习了化学能，另外还有太阳能、生物能、地热能、潮汐能、核能等新型能源。 太阳是地球的生命之源，地球上绝大部分能量来自太阳。 2、交流与讨论 你能说出图中各种物体所具有的能量吗？ 雷电具有声能、光能和电能。 一次雷电所释放的能量平均有 6×106 kw•h电力，相当于一座中等发电厂一天内所发出的电能 瀑布具有动能和重力势能即具有机械能。 从高山峡谷中不断冲落下来的水流具有巨大的机械能，常利用来发电。 潮汐（钱塘江潮） 海水的潮汐具有潮汐能，是指海水潮涨和潮落形成的水的机械能。 海水的潮汐具有巨大的能量海水的这种能量也可以用来发电。 火山喷发 地热温泉 火山喷发、地热温泉是来自地球深处的内能属于地热能。 一次强烈地震所释放的能量是十分巨大的。一次 8 级地震释放的 能量超过一枚氢弹释放的能量。地热能是由地壳抽取的天然热能，它给我们带 来了清洁的能源。 海上油井 世界上已探明的海上石油储量占地球石油总储量的25.2%，天然气储量占26.1%。 煤、石油、天然气中蕴藏着的化学能，经燃烧大量为人类所利用。 食草的马 食鱼的鹰 生物体内包含着能量，马吃草、鹰吃 鱼正是为了把食物中的化学能储存起来补充动物所消耗的能量。 阅读 捕蝇草 动物必须靠吃其他生物获得能量，大多数植物则通过光合作用，直接从太阳获得能量，以化学能的形式贮 存起来。 但也有某些植物如捕蝇草，除了光合作用，还 可以靠捕食昆虫补充能量。 它们是利用张开的叶片卷合，捕捉停留在其上的昆虫，然后把捕食到的昆虫消化后，吸收贮藏在昆虫体内的能量和化学物质。 视窗海洋能——一种尚未充分开发的能源 阅读视窗海洋能完成下面填空： 1、海洋的能源约占世界能源总量的（ ） 以上。海洋的能源除矿物燃料外，还有以（ ）等形式出 现的“海洋能”。 答案：70％；势能、内能、动能和物理化学能； 2、海洋能是蕴藏在海水中的（ ）能源，包括潮汐能、波浪能、海流 能、温差能、盐差能等。海上（ ）和（ ）等自然资源也可包括在其中。 3、潮汐能来自月球、太阳和其他天体对（ ）的引力，其他海洋能均来自（ ）。 答案：可再生；太阳能；风能；地球；太阳辐射； 4、潮汐能、波浪能、海流能是海水运动所携带的（ ）。温差能是海水温度分布不均而产生的（ ）； 5、盐差能是由于江河淡水和海洋咸水含盐浓度不同，在水体接触面上产生的（ ）。 6、世界上第一座大容量的现代化潮汐电站（ ）。 答案：动能；内能；物理化学能；法国的朗斯河口建成的潮汐电站； 学以致用 1、 你能说出下面物体都具有什么形式的能量？ 拉长的橡皮筋 危石 运动的足球 地热池 食 物 太阳光 它们分别具有：弹性势能、重力势能、动能、地热能、化学能、太阳能 二、能量的转移 1、能量的转移 指的是能量的传递，能量从一种物体转移到另一种物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，能量形式不变。 2、思考讨论：下列现象中能量发生了怎样的转移？ 敲击钉子 铁锤敲击铁钉时，铁锤的能量就转移到了铁钉上， 铁钉得到能量进入木块。 水波池塘中的水波的振动 水波的振动将中心部分的振动向四面八方传 播开去。这时中心部分水面的振动能量就不断向四周转移。 广播、电视、移动通信，是利用电磁波传播而实现 的信息传递过程，同时也是电磁波能量的转移。 移动电话基站 从广播 电台、电视台或移动通信基站发出的信息传播到各用户 处，是依靠电磁波能量的转移。 三、能量形式的转化 思考与讨论： 在铁锤敲击铁钉时，铁钉在进入木块的同时，它还会发热，这发热的能量是哪里来的呢？ 铁钉在进入木块的同时，铁钉与木块摩擦铁钉的动能有一部分转化为铁钉和木块的内能，因此铁钉会发热。这说明：能量不仅会转移，更多的情况下则发生形式的转化。 自然界中各种形式能量的转化是非常普遍的现象。 绿色植物 当阳光照射在绿色植物的叶片上时，通过光合作用将阳光的能量以化学能的形式贮存起来。 长跑运动员 运动员消耗的能量来自他所吃进的各种食物。运动员在运动过程中食物的化学能转化为运动员的运动能量及发出大量的热。 小资料 各种食物所含的能量 100 g葵花子约含 1380 kJ的能量 100 g烤鸡肉约含 1260 kJ的能量 100 g土豆约含 380 kJ的能量 100 g小麦约含 1260 kJ的能量 100 g牛肉约含 1000 kJ的能量 100 g鱼约含 1070 kJ的能量 100 g苹果约含 210 kJ的能量 100 g葡萄约含 250 kJ的能量 100 g扁豆约含 1480 kJ的能量 100 g核桃约含 2 950 kJ的能量 各种自然力的发电设备，都是利用自然界的能量转化为电能的。 1、火力发电 （1）一般是燃烧煤或油，把化学能转化成电能。 （2）火力发电的优点：是投资少，建设周期短。 （3）缺点是对环境污染比较严重。 2、风力发电 风力发电是把风的动能转为电能。 早在 1700 多年前，我们的祖先就懂得利用风力推动风车提水、灌溉和加工 农副产品。 （1）优点：清洁，环境效益好；可再生，永不枯竭；基建周期短；装机规模灵活。 （2）缺点：噪声，视觉污染；占用大片土地； 不稳定，不可控；目前成本仍然很高。 3、阳光发电 由计算机控制的采集镜把合成油加热到390℃以上，这一装置产生的蒸 汽推动涡轮发电机。世界上目前最大的太阳能组合装置，位于美国加利福尼亚沙漠中占地405公顷。 （1）优点：太阳能资源没有枯竭危险，且资源分布广泛，受地域限制小；太阳能电池主要的材料--硅，原料丰富；无机械转动部件，没有噪声，稳定性好； （2）缺点：太阳能照射的能量分布密度小；不能连续发电，受季节、昼夜以及阴晴等气象状况影响大； 光伏系统的造价还比较高。 4、水力发电 水力发电利用水电站将水的机械能转换为电能。 我国是水力资源十分丰富的国家，水能蕴藏量为 6.8 亿千瓦，居世界第一位。 (1)优点：水力发电是再生能源，对环境冲击较小，控制洪水泛滥、提供灌溉用水、改善河流航运。 (2) 缺点:建厂期间长，建造费用高;电力输出易受天候旱雨之影响; 生态破坏：大坝以下水流侵蚀加剧，河流的变化及对动植物的影响等;需筑坝移民等，基础建设投资大。 5、太阳能的各种转化途径 地球上的能量主要来自太阳阅读课文说出太阳能的各种转化途径。 太阳能可转化为风能、水能用于发电、太阳能电池可将太阳光的能量直接转化成电能。还可转化为水的热能用于家庭取暖。通过光合作用太阳能转化为植物的化学能，动物吃植物或其它动物获得生存需要的能量，储存在动植物中的能量经数百万年变成煤、石油天然气。 四、能量守恒定律 我们已经知道，能量有机械能、电能、内能、化学能及核能等各种不同形式， 各种形式的能量可以在一定条件下相互转化。大量事实告诉我们，任何一种形式的能量在转化为其他形式的能量过程 中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量，能量的总量是保持 不变的。 19 世纪确立了自然界最普遍的规律之 一——能量守恒定律。 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从 一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这个规律叫做能量守恒定律。 阅读 能量转化与转移的方向性 热量的转移是有方向性的，热量只能自发地从高温物体传向低温物体，而决不会反向转移。阅读课文请举例说明。 例如：摩擦可以生热，机 械能可以方便地转化为内能，但却不能反方向使热（内能）全部变成机械能。 小资料 永动机 永动机是一类所谓不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械。 阅读课文说一说永动机为什么不可能实现？ 因为永动机违反了能量守恒定律，因为任何机器只能把 一种形式的能量转化为另一种形式的能量，要想创生能量是不可能实现的。要想建造出不消耗能量的永动机也是不可能的。 课堂小结 1、内能、机械能、电能、电磁能、化学能 太阳能、生物能、地热能、潮汐能、核能等 2、能量的转移和转化 3、能量守恒定律 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从 一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这个规律叫做能量守恒定律。 学科网（北京）股份有限公司 $