4.2 能源 4.3 环境保护与可持续发展 课件-2025-2026学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

该高中物理课件聚焦“能源与可持续发展”核心内容，涵盖能量转化的方向性、能源分类（一次/二次、可再生/非再生等）及解决能源问题的出路，衔接前期能量知识，通过“问题式预习”（如“内能能否全部转化为机械能”）导入，借助科学思维提示、判一判及能源转化流程图等学习支架，引导学生建立能源利用与环境保护的关联认知。 其特色在于紧密贴合新课标核心素养：科学思维方面，以汽油机水泵模型、锅炉工作实例为载体，通过“能量如何转化”“能否全部转化”等问题驱动，培养模型建构与科学推理能力；科学态度与责任层面，结合我国能源消耗增长数据（如1953-2000年标准煤消耗增长近26倍）及环境破坏场景描述，强化可持续发展意识。采用“预习-探究-评价-总结”闭环设计，配套练习题与提质归纳表，助力学生深化能量观念，也为教师提供结构化教学资源，提升课堂实效。

复习任务群一 现代文阅读Ⅰ 把握共性之“新”　打通应考之“脉” 第1课时 反应热 焓变（基础课） 第四章　能源与可持续发展 2　能源 3　环境保护与可持续发展 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 1 学习任务目标 1.理解能量转化的方向性。(科学思维) 2．了解能源的分类、能源的利用。(科学思维) 3．知道环境保护、可持续发展的必要性。(科学态度与责任) 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 2 问题式预习 知识点一　能源 1．能量转化具有方向性 能量可以从一种形式____为另一种形式，也可以从一个物体____到另一个物体，但能量的转化和转移都是需要一定条件的。在自然界中，一切自发过程都具有一定的____性。例如：水从高处往低处流，热量从高温物体传递到低温物体，机械能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化为机械能而不引起其他形式的能量变化等。 转化 转移 方向 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 3 2．能量的品质 ____________是品质最低的能量，消耗的各种能量最终都将转化为____而散失到周围的环境中，很难被收集起来再利用。 3．能源、能源的分类 (1)能源 在一定条件下能够提供____________的自然资源叫能源，如煤、石油、天然气等。 内能(热能) 内能 人类所需能量 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 4 (2)能源的分类 ①按获取方式可划分为：____能源和____能源。 ②按能否再生可划分为：______能源和______能源。 ③根据人类开发能源的历史可划分为：____能源和__能源。 4．解决能源问题的出路 一方面是____，另一方面是____。 一次 二次 可再生 非再生 传统 新 节流 开源 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 [科学思维] (1)如图所示是小型汽油机水泵模型，在汽油机水泵工作过程中能量是怎样转化的？ 提示：汽油燃烧时化学能转化为内能，汽油释放出来的内能一部分转化为飞轮的机械能。 (2)内燃机工作时可以把内能全部转化为机械能吗？ 提示：不可以。因为内燃机工作时总有内能损失，不可能将内能全部转化为机械能。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 [判一判] 1．煤、石油、天然气属于常规能源。(　　) 2．电能、焦炭、氢能属于一次能源。(　　) 3．冒起的煤烟和散开的炭灰可以自发地重新合成一堆煤炭。(　　) √ × × 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 知识点二　环境保护与可持续发展 1．如果我们赖以生存的环境被破坏，地球变得________，两极的冰雪________，陆地几乎全部被____，人类将失去赖以生存的____；地球严重干旱，土地完全荒漠化，地球失去绿色，人类无以生存…… 2．环境污染与能源的________有着密切的关系。 3．____是真正的新能源。 酷热难耐 全部融化 淹没 土地 大量消耗 核能 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 [科学思维] 如图是锅炉工作时的外景，从节约能源和环境保护角度，分析存在的主要问题是什么。 提示：由题图中的浓烟滚滚，可以发现存在的主要问题有两个：一是燃料燃烧不充分，且烟气带走大量的热量，造成能量损失；二是造成大气污染。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 [判一判] 1．常规能源的利用会引起环境问题，所以我们不应利用能源。 (　　) 2．用太阳能灶供热有利于环境保护。(　　) 3．能源的开发和利用必须同时考虑其对环境的影响。(　　) × √ √ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 任务型课堂 [探究活动] 现在我们大量使用的能源是电能，但实际消耗的还是转化成电能的其他能源，目前我国主要还是消耗化石燃料。随着科学技术的发展和进步，特别是近三四十年以来，随着工、农业生产和科学技术的现代化，人们的生活也渐趋现代化，使能量消耗的增长趋势十分明显。为了便于比较，我们把各种能源的消耗量都折合成燃烧值为 任务　能量转化和转移的方向性 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 11 2.93×107焦/千克的标准煤计算。我们国家的能源消耗量在迅速增加，1953年全国能源消耗仅为0.54亿吨标准煤，到 1992年已达到 10.89亿吨标准煤，增加了近20倍，到2000年增加到 14亿吨标准煤，几乎接近20世纪初全世界 1年能源消耗的总量。能源消耗的迅速增长，对地球的生态环境还有很大的危害。 (1)人类与能源关系的有利方面和不利方面是什么？ (2)写出常规能源和新能源的转化途径。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 12 提示：(1)有利方面：能源的利用给人类的生活带来了极大的改善，人类社会每一次重大的经济飞跃和生产革命，都与新的能源和动力机械的利用密切相关，能源消耗的多少已经成为一个国家和地区经济发展水平的重要标准。不利方面：能源的大量使用会给环境带来极大的破坏，如大气污染、温室效应、酸雨等，对人类造成很大的危害。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 (2) 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 [评价活动] 1．(多选)下列关于能量的转移和转化的说法正确的是(　　) A. 节日里点燃的“冲天爆竹”腾空而起，是内能转化为机械能的过程 B. 将一杯热水倒入一盆冷水中，冷水和热水温度变成一样，是热水的内能转移到冷水中的过程 C. 冬日，人们在太阳光下晒太阳取暖，是太阳能转化为机械能的过程 D. 在炉子上放一壶水，将水加热到50 ℃，是机械能转化为内能的过程 √ √ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 AB　解析：“冲天爆竹”里的火药燃烧，将化学能转化为内能，腾空而起则是内能转化为机械能的过程，故A正确；将一杯热水倒入一盆冷水中，冷水和热水温度变成一样，是热水的内能转移到冷水中的过程，故B正确；冬日，人们在太阳光下晒太阳取暖，是太阳能转化为内能的过程，故C错误；在炉子上放一壶水，将水加热到 50 ℃，是燃气的化学能向水的内能转化的过程，故D错误。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 2．下列说法正确的是(　　) A. 能量守恒定律的成立是有一定条件的 B. 行驶的汽车具有动能，刹车时动能转化为内能 C. 能量从一种形式转化为另一种形式时，总量会减少 D. 热传递是能量的转化 B　解析：能量守恒定律在任何情况下都成立，故A错误；汽车刹车时动能转化成内能，故B正确；能量从一种形式转化为另一种形式时，总量保持不变，故C错误；热传递是能量的转移，故D错误。 √ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 3．下列说法正确的是(　　) A. 能量的耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了 B. 能量的耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性 C. 能量的耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了 D. 能量不可能耗散，能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性 √ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 C　解析：能量的转移和转化过程具有方向性，在总量上是守恒的。能量的耗散不会使能量的总量减少，但会导致能量品质的降低。故C正确。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 19 利用能量转化与转移解题的思路与注意事项 (1)既可通过做功的方式实现不同形式的能量之间的转化，也可使能量在同一物体的不同部分或不同物体间进行转移。 (2)自发进行的能量转移和转化都具有方向性。 (3)热机的效率总小于100%。 (4)在能量转化与转移的过程中，能量的总量保持不变，利用能量守恒定律解题的关键是正确分析有多少种能量变化，分析时应避免出现遗漏。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 21 谢 谢！ 阅读主题素材 吟诵国学经典 自主预习任务单 阅读鉴赏活动单 拓展运用活动单 文本对应练 识记基础知识 2　能源　3　环境保护与可持续发展　 22 $