内容正文:
第1节 能源利用的现状和面临的挑战
◇教学目标◇
1.知道什么是能源。
2.知道什么是一次能源、二次能源。知道哪些能源是常规能源、哪些能源是新能源。根据一次能源、二次能源的特点,给能源进行分类。
3.知道解决能源问题的重要性和主要出路。形成节约能源的意识。
◇教学重难点◇
1.教学重点:能源的分类。
2.教学难点:21世纪的能源趋势。
◇教学过程◇
一、新课导入
人类的生产、生活离不开能源,可以说能源开发利用的历程,也是人类文明进步的历程。而你了解哪些能源及其利用呢?
二、教学步骤
探究点1 人类利用能源的历程
[阅读课本]P189“人类利用能源的历程”
[思考]生活中烧水、煮饭都需能量,而这些能量是从哪来的呢?
[提示]烧水、煮饭可以用天然气烧,可以用薪柴烧,也可以用电等,也就是说生产、生活中利用的这些能量,来自不同的能源。
[思考]人类开发利用能源是从什么时候开始的呢?
[提示]自从人类掌握了人工取火的方法之后,人类就开始了开发利用能源的历程。
[思考]以柴薪为主要能源的时代,对人类文明进程有着怎样的推动?
[提示]人类结束了茹毛饮血的时代,人类以柴薪为主要能源的时代持续了近一万年。
[思考]人类自柴薪时代之后,开发利用能源的新的里程碑是从什么时候开始的呢?
[提示]蒸汽机的发明是人类利用能源新的里程碑,人类的主要能源由薪柴转向煤。
[思考]生活中常见的煤、石油、天然气是从哪来的呢?
[提示]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,所以称之为化石能源。
[思考]化石能源是可以源源不断不断获得的吗?
[提示]化石能源等不能在短期内从自然界得到补充,所以这类能源叫作不可再生能源。水能和风能等能源可以在短期内从自然界得到补充,叫作可再生能源。可再生能源与不可再生能源都是可以直接从自然界获得的能源,我们称这样的能源为一次能源。
[思考]人类对煤和石油的开发利用,又是如何推动人类文明进步的呢?
[提示]人类逐步以机械动力代替人力和畜力,从而进一步加快了社会的发展。
[归纳提升]人类利用能源史上两次划时代革命转折,即煤炭代替柴薪成为主要能源,石油取代煤炭而居主导,创造了人类文明发展的奇迹。
[思考]电能是哪里来的呢?
[提示]火力发电厂的电能是由内能转化的,水力发电厂的电能是由机械能转化的,也就是说电能是由其他形式的能转化来的。
[思考]电能可以直接从自然界获得吗?
[提示]电能必须通过消耗一次能源才能得到,有一个转化过程。
[结论]由一次能源经过加工或转换得到的其他种类和形式的能源,我们称之为二次能源。
[思考]能源的种类划分都是依据某一标准划分的,你能按照一定的标准给能源分类吗?能否列举一些常见的能源呢?
[提示]按能源能否直接从自然界获得看,一次能源:煤、天然气、太阳能、核能、地热能;二次能源:汽油、电能。按能源能否循环使用和不断补充看,可再生能源:太阳能、地热能;不可再生能源:煤、天然气、汽油、电能。
[归纳提升]一次能源与二次能源的根本区别在于是否经历了加工或转化过程;可再生能源与不可再生能源的区别在于是否可以在较长时间的持续使用,或可以再生。
探究点2 能源利用面临的挑战
[阅读课本]P191“能源利用面临的挑战”
[思考]我们已经知道能量是守恒的,为什么还要节约能源呢?
[提示]汽车制动时,由于摩擦,动能转化成了轮胎、地面和空气的内能,这些消耗的能量不能再自动地用来驱动汽车。同样,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。实际上,涉及热现象的能量转化和转移过程是有方向性、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。因此,能源的利用是有条件的,我们所能利用的能源是有限的。化石能源是当今世界的主要能源,比如大多数汽车、飞机、轮船等交通工具都离不开它。
[思考]以化石能源为主的能源结构是否合理?
[提示]化石燃料是一次能源,也是不可再生能源,用一点就少一点。近几十年来能源消耗明显加快,化石能源储量有限,人类存在能源危机。
[思考]面对能源危机,人类该怎么办?
[提示]在实际使用能源时要节约能源,要更加迫切地去开发新能源和使用可再生能源。如开发风能发电、潮汐发电、地热能、核能、太阳能等新能源。
[思考]人类使用能源时会对环境造成怎样的影响?
[提示]化石能源的广泛使用,燃料的燃烧产生了大量的二氧化碳,加剧了地球的温室效应。此外,煤、石油、天然气等燃料往往含有杂质,致使燃烧生成的气体中含有二氧化硫等有害物质。燃料的不完全燃烧还会产生粉尘和一氧化碳,对人和环境造成危害。开发新能源、更好地利用已知能源,是全球范围内的重要课题。
[归纳提升]开发和利用新能源是人类解决能源问题的主要出路。
三、板书设计
第1节 能源利用的现状和面临的挑战
1.人类利用能源的历程
(1)能源
(2)柴薪时代
(3)煤炭时代
(4)一次能源:可再生能源;不可再生能源
(5)二次能源
2.能源利用面临的挑战
(1)能源危机
(2)环境污染
(3)开发新能源
◇教学反思◇
介绍21世纪的能源趋势,可通过现有的能源储量和消耗速度,帮助学生梳理能源危机意识,下一步如何解决这一问题?学生很自然地想到开发新能源,以及我们周边的新能源利用等。
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