第四节 能源与环境（表格式教学设计）物理粤教版2019必修第三册

该高中物理教学设计聚焦“能源与环境”，涵盖能源分类、能量与环境影响、污染危害及保护措施。课堂导入从“钻木取火”到现代能源利用，串联历史与现实，以能源危机和环境问题为支架，引导学生思考能源与社会发展的关系。 特色在于融合新课标核心素养，科学探究环节设计“城市能源结构优化方案”模拟活动和温室气体实验，科学态度与责任强调“双碳”战略认知。通过案例分析与互动讨论，提升学生探究能力和环保意识，为教师提供清晰教学路径，助力核心素养落地。

第四节　能源与环境 年级 高二年级 学科 物理 教师 课题 第四节　能源与环境 教学 目标 物理观念 理解能源分类标准，能区分一次能源与二次能源、可再生能源与不可再生能源，并举例说明各类能源的特点；掌握能量转化过程中的损耗机制，理解能源利用效率的概念及其在实际应用中的意义。 科学思维 能够基于能量守恒与转化定律，分析火力发电、核能利用等典型能源系统的能量流动路径，并计算其效率；运用比较、归纳、模型建构等方法，评估不同能源形式对环境影响的差异，形成批判性思维能力。 科学探究 通过查阅资料、数据分析和小组讨论，开展“城市能源结构优化方案”的模拟探究活动，提出合理建议；设计简易实验或使用数字化工具模拟温室气体浓度变化对温度的影响，体验科学探究过程。 科学态度 与责任 认识能源危机与环境污染的严峻性，树立节约能源、保护环境的公民责任感；关注国家“双碳”战略，理解科技发展在推动绿色转型中的作用，增强投身可持续发展的使命感。 教学 重难点 1.能源的分类方式及各类能源的基本特征，能源利用效率的物理含义及其在节能减排中的关键作用(重点)。 2.从能量转化角度深入剖析温室效应的物理机制，综合多因素（技术、经济、生态）评价能源选择的合理性，避免片面判断(重难点)。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 教师：从古人的“钻木取火”到蒸汽机的发明，再到各种电器设备的广泛应用，无不伴随着能源的利用和开发；社会的文明进步和经济繁荣，无不与能源的变革和技术的发展息息相关．但随着社会的发展，人类对能源的需求越来越大，能源的消耗不但使自然资源锐减,而且带来了诸多环境问题，面对能源危机和环境污染我们应该如何尽一份自己的力量呢？让我们一起走进今天的课堂——能源与环境。 学生完成课前预习。 新课讲授 一、能源的分类 教师：能源一般是指在一定条件下能够提供可利用能量的物质资源。它是经济发展的原动力、现代文明的物质基础。能源种类繁多，同学们思考一下，根据不同的划分方式，能源可分为哪些不同的类型呢？ 学生：按能源的基本形态分类，有一次能源（水能、风能、潮汐能等能源）和二次能源；根据能源消耗后是否造成环境污染，可分为污染型能源和清洁型能源；根据能源使用的类型，又可分为常规能源和新型能源或商品能源和非商品能源……。 学生阅读教材，回答问题。 新课讲授 二、能量与环境 教师：在由简单到复杂、由低级到高级的发展过程中，人类社会创造了前所未有的文明，但同时也带来了一系列环境问题。能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础，而由能源开发利用所造成的环境污染，则是导致环境问题日益严重的主要原因。请同学们结合教材内容，说说有哪些影响？ 学生：1.对大气环境的影响——大气污染；2.对生态环境的影响——过度砍伐森林；3.对居住环境的影响——居住环境质量下降。 学生阅读教材，回答问题。 新课讲授 三、环境污染的危害 教师：环境污染不仅给生态系统造成直接的破坏和影响，而且对人类社会也造成间接的危害。请同学们结合教材内容，说说有哪些危害？ 学生：温室效应、酸雨和臭氧层破坏等。 教师：是的。这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性，往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到，然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。 因此，我们要充分认识到环境问题与人类的未来发展和生死存亡息息相关，一起行动起来努力改善地球环境，利用科学技术发展绿色经济，加强环境保护教育，改变生活和消费观念。 学生阅读教材，回答问题。 新课讲授 四、环境保护 教师：为了营造一个天更蓝、地更绿、水更清、空气更洁净的环境，解决现实或潜在的环境问题，协调人类与环境的关系，保护人类的生存环境，保障经济社会的可持续发展已成为当务之急。请同学们结合教材内容，说说可以从哪些方面保护我们的环境呢？ 学生：防治生产和生活的污染、防止建设和开发的破坏、保护自然环境。 教师：说得很好。当前，环境科技已成为人们促进可持续发展的重要手段之一，遥感技术、核技术、高梯度磁分离技术、活性炭技术、生物工程技术等新技术在环境保护中的广泛应用，为环境问题的解决提供了有效途径。例如，一下是通过遥感卫星监测到的1989—2016年广东省的空气质量情况。 教师：人与自然是生命共同体的科学自然观，“绿水青山就是金山银山”的绿色发展观，良好生态环境是最普惠的民生福祉的基本民生观，统筹山水林田湖草系统治理的整体系统观，实行最严格生态环境保护制度的严密法治观，建设清洁美丽世界的共赢全球观，是我国生态文明建设的重要战略思想．坚持人与自然和谐共生，全方位开展生态环境保护和美丽中国建设需要我们每一个人从自身做起.树立环保意识，实践环保行为，是我们每一个人义不容辞的责任。 学生阅读教材，回答问题。 课 堂 练 习 1.针对图中工厂烟囱向空中排放大量废气的现象，下列说法错误的是(　　) A.排放废气不仅浪费能源，而且严重违反能量守恒定律 B.排放废气引起能量的耗散，但并没有违反能量守恒定律 C.当前存在着环境恶化和能源短缺问题，所以必须加强废气排放等污染治理 D.能量守恒定律揭示出了各种自然现象之间的相互联系与转化 答案　A 解析　排放废气浪费能源，引起能量的耗散，但不违反能量守恒定律，故A错误，B正确；当前存在着环境恶化和能源短缺问题，所以必须加强废气排放等污染治理，故C正确；能量守恒定律揭示出了各种自然现象之间的相互联系与转化，故D正确。 2.关于能量和能源，下列说法正确的是(　　) A.由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源 B.在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少 C.能量的耗散说明能量在转化过程中没有方向性 D.人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造 答案　B 解析　自然界的能量守恒，但能源需要节约，故A错误；在利用与节约能源的过程中，能量在数量上并没有减少，故B正确；能量的耗散说明能量在转化过程中具有方向性，故C错误；人类在不断地开发和利用新能源，但能量不能被创造，也不会消失，故D错误。 3.低碳生活是一种绿色又环保的新型生活方式，日常生活中注意节电、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的理解正确的是(　　) A.能量是守恒的，没有必要提倡节约能源 B.能量的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、潮汐能等可再生的新能源 答案　D 解析　在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但可利用的品质越来越差，故仍需节约能源，故A错误；能量的耗散表明自然界的能量在转化的过程中可利用的品质越来越差，但总量不会减小，故B错误；自然界中石油、煤炭指的是亿万年前的大量生物的遗体在地层中经过一系列生物化学变化而生成的，在短时间内不能再生，是不可再生能源，故C错误；风能、太阳能、潮汐能是可再生能源，人类应多开发与利用，故D正确。 4.(多选)煤炭是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境．某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)，把煤“吃干榨尽”．下列有关说法正确的是(　　) A．煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化 B．煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化 C．该技术实现了煤的清洁利用 D．该技术实现了煤的高效利用 答案　ACD 解析　煤粉加压气化制备合成气过程中既有物理变化，又有化学变化，A正确，B错误；该技术使煤得以良好利用又环保，C、D正确。 课 堂 小 结 通过本节课的学习，让知道保护环境、节约能源、促进可持续发展的重要意义。 板 书 设 计 第四节　能源与环境 一、能源的分类 按基本形态分类：有一次能源和二次能源； 按是否造成环境污染：可分为污染型能源和清洁型能源； 按能源使用的类型：分为常规能源和新型能源或商品能源和非商品能源。 二、能量与环境 1.对大气环境的影响——大气污染； 2.对生态环境的影响——过度砍伐森林； 3.对居住环境的影响——居住环境质量下降。 三、环境污染的危害 温室效应、酸雨和臭氧层破坏等。 四、环境保护 防治生产和生活的污染、防止建设和开发的破坏、保护自然环境。 作业 布置 1.完成教材课后作业：“习题”。 2.配套分层作业。 教学反思 人类离不开能源,但是在人类利用能源的过程中,反而造成了温室效应、环境污染等生态问题,并出现了能源危机。因此,在利用能源时,在节能的前提下,还要大力开发清洁能源。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $