第二十二章《能源与可持续发展》第一节《能源利用的现状和面临的挑战》 讲义 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

22.1《能源利用的现状和面临的挑战》

目录

【学习目标】

【思维导图】

【知识梳理】

知识点 1：能源的分类与利用现状

知识点 2：能源利用面临的核心挑战

知识点 3：应对能源挑战的初步思路

【方法技巧】

方法技巧 1 能源分类的快速判断技巧

方法技巧 2 能源挑战与解决方案的匹配技巧

【巩固训练】

【学习目标】

分类	具体要求
核心概念	1. 理解能源的定义，掌握可再生能源与不可再生能源的分类标准； 2. 了解当前全球及我国能源利用的主要构成，知道化石能源的主导地位； 3. 明确能源利用面临的两大核心挑战：资源枯竭与环境影响； 4. 初步认识应对能源挑战的方向，建立可持续发展的能源观念。
能力素养	1. 能根据能源的再生性对常见能源进行分类，结合实例说明不同能源的应用场景； 2. 能分析化石能源枯竭的必然性和环境危害的具体表现，培养科学推理能力； 3. 能结合生活实际，提出简单的节能建议，增强环保意识和社会责任感。

【重点难点】

重点：

1.可再生能源与不可再生能源的分类及实例；

2.能源利用面临的核心挑战：化石能源枯竭、环境污染与生态破坏；

3.能源可持续发展的初步方向。

难点：

1.理解化石能源的不可再生性及其枯竭的时间尺度；

2.分析能源利用与环境影响之间的关联，建立 “能源 - 环境” 的整体认知；

3.结合能量守恒定律，理解能源利用效率的重要性。

【思维导图】

【知识梳理】

知识点 1：能源的分类与利用现状

1.能源的定义与分类

定义：能为人类提供能量的物质资源称为能源，是人类生产生活的重要基础。

核心分类：按再生能力分为可再生能源和不可再生能源。

不可再生能源：经人类开发利用后，在短期内不能再生的能源，核心是化石能源（煤炭、石油、天然气）和核能。

可再生能源：可以在自然界中持续再生、循环利用的能源，包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能等。

2.全球能源利用现状

主导格局：目前全球能源消费仍以化石能源为主，占总能耗的 80% 以上，我国化石能源占比约 70%。

结构趋势：可再生能源（如太阳能光伏发电、风力发电）占比逐步提升，但短期内难以替代化石能源。

我国特色：煤炭在我国能源结构中占比最高，同时是全球可再生能源装机容量最大的国家。

3.典型能源的应用场景

化石能源：用于火力发电、工业生产、交通运输、居民供暖等，是当前最主要的能源来源。

可再生能源：太阳能用于家庭供电、路灯照明；风能用于大型风电场发电；水能用于水电站发电（如三峡水电站）。

典例 1 下列能源中，属于可再生能源的是（　　）

A．煤炭 B．石油 C．太阳能 D．天然气

答案：C

详解：煤炭、石油、天然气均为化石能源，属于不可再生能源；太阳能可持续再生，属于可再生能源。故

选 C。

典例 2 当前我国能源利用的主要特点是（　　）

A．以可再生能源为主 B．煤炭占比最高

C．完全依赖化石能源 D．核能占比最大

答案：B

详解：我国能源结构以化石能源为主，其中煤炭占比最高，可再生能源占比逐步提升但未成为主导，核能占比极低。故选 B。

变式 1 按再生能力划分，核能属于______（选填 “可再生” 或 “不可再生”）能源，水能属于______能源。

答案：不可再生；可再生

详解：核能依赖核燃料（如铀），消耗后无法短期内再生；水能来自自然界的水循环，可持续利用。

变式 2 下列能源中，不属于化石能源的是（　　）

A．天然气 B．煤炭 C．生物质能 D．石油

答案：C

详解：化石能源是古代生物经过漫长地质年代形成的，包括煤炭、石油、天然气；生物质能是当前生物产生的能量，不属于化石能源。故选 C。

知识点 2：能源利用面临的核心挑战

1.资源枯竭挑战

化石能源的不可再生性：化石能源的形成需要数百万年，人类的开采速度远超过其形成速度，储量日益减少。

枯竭时间预估：按当前开采速度，煤炭仅能维持约 100 年，石油和天然气仅能维持数十年。

供需矛盾：全球能源需求持续增长，尤其是发展中国家的工业化进程，加剧了化石能源的供需紧张。

2.环境影响挑战

大气污染：化石能源燃烧会排放二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等污染物，导致酸雨、雾霾等环境问题。

温室效应：燃烧产生的二氧化碳等温室气体，导致全球气候变暖、冰川融化、海平面上升。

生态破坏：化石能源开采（如煤炭开采、石油钻井）会破坏地表植被、引发水土流失、影响生物多样性。

3.能源效率挑战

转化效率偏低：化石能源在发电、供暖等过程中，能量损耗较大，如火力发电的能源转化效率仅约 40%。

浪费现象普遍：生产生活中存在过度用电、用油等浪费行为，进一步加剧能源紧张。

典例 3 下列不属于能源利用带来的环境问题的是（　　）

A．酸雨 B．雾霾 C．全球变暖 D．地震

答案：D