第3节 能源（教学课件）物理教科版2024九年级下册

该初中物理课件围绕能量转化和转移的方向性、能源分类及世界能源现状展开，通过“飞机与汽车动力来源”情境导入，结合“水杯结冰、汽车返程”等不可能情形讨论，引导学生从现象探究规律，构建“方向性-分类-应用”的知识支架。 其亮点在于以科学思维为核心，通过多维度分类（一次/二次、可再生/不可再生等）和电动智能汽车能源分析等实例培养模型建构能力，结合能源储量数据表格渗透科学态度与责任。结构化小结梳理逻辑，中考模拟题巩固，助力学生深化理解，教师教学更高效。

第3节 　能源 九年级物理下册 •教科版2024年 第十一章　能源与可持续发展 学习目标 01 02 03 04 物理观念 ①了解人类不同时期利用主要能源的发展历程；②结合实例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。③了解能源特点及其分类。 科学思维 通过比较、分析，培养学生批判性思维，学会从不同角度审视能源问题。 科学探究 通过分析具体的能量转化实例，培养学生的分析和归纳能力，通过讨论交流，培养学生的合作学习能力和表达能力。 科学态度与责任 引导学生认识能源的重要性，树立节约能源、保护环境的意识，培养可持续发展的责任感。结合能源知识与生活实际，培养学生将科学知识应用于解决实际问题的能力。 重点难点 能源的分类与特性。 教学重点 结合实例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。 教学难点 课堂导入 注意看，来自飞机与汽车的速度较量，想想他们的动力是从何而来的？ 探究新知一　能量转化和转移的方向性 讨论交流 这些情形可能吗？ 一杯水静置一段时间后，其中的一部分水自行从另一部分水中吸收热量，沸腾成水蒸气，另一部分水则内能减少，凝结成冰。 一枝枯萎的花，自发从空气中吸收能量和水分，重焕生机。 不可能 探究新知一　能量转化和转移的方向性 不可能 坡底的巨石从周围环境中获取能量，滚向坡顶。 从北京开到天津的汽车，掉转车头，汽车可以从空气中、已排放的尾气中吸收能量，不再消耗新的燃料，返回北京。 探究新知一　能量转化和转移的方向性 如果某个过程中涉及了热量的散失，能量的转化和转移无法自发地沿反方向发生，除非耗费额外的能量予以补充。 能量转化和转移的方向性 涉及热现象的能量转化和转移过程是有方向性、不可逆的。 低温物体 高温物体 消耗其他形式的能量 保温瓶的内胆与外壳间几乎抽成真空，就是为阻碍热量的转移，但即使这样，瓶内的水仍然会渐渐变凉。 探究新知一　能量转化和转移的方向性 在现实的宏观世界中，我们对能量的利用，无法避免内能的生成与转移。于是，每一次能量的利用，都会减少这个世界上可利用、便于利用的能量的总量。这就是虽然能量守恒，我们仍然要节能的原因。 探究新知一　能量转化和转移的方向性 关于能量和能源，下列说法正确的是（　　） A．能量在转化和转移过程中，其总量保持不变 B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少 C．能量在转化和转移过程中，其总量会不断增加 D．能量的转化和转移没有方向性 【学习任务一】能量转移转化的方向性 A 解：ABC、根据能量守恒定律可知，能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，故A正确，BC错误； D、能量的转化和转移是有方向性的，不是任意能量之间都可以发生相互转化，比如刹车时将机械能转化为内能，而产生的内能不可能自动转化为机械能，故D错误。 故选：A。 探究新知二　能源的分类 1.能源：能够提供热、光、机械能和电能等各种形式的能量来源就叫能源。 篝火 蜂窝煤 燃气灶 路灯 风力发电 工业炼钢 太阳能发电 电动车 生产和生活中利用的这些能量，是通过哪些能源提供的？ 能源的分类 探究新知二　能源的分类 2. 人类利用能源的历程 柴薪能源 石油 电能 钻木取火,开启了人类以柴薪为主要能源的时代。 蒸汽机令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能。主要能源从柴薪转向热值更高的煤。 煤 内燃机的出现使得，世界进入石油时代。 电能的广泛应用又开启了一个新的时代。电能是我们所使用的最主要的能源之一， 化石能源 探究新知二　能源的分类 化石能源 　　我们今天大规模使用的煤、石油和天然气，是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称为化石能源。 石油、天然气的形成 煤的形成 探究新知二　能源的分类 电能 　　现代社会，电能是我们所使用的最主要的能源之一，电能便于输送和转化，是我们最方便使用的能源。各种各样的用电设备，将电能转化为其他各种形式的能量。 电能便于输送和转化 探究新知二　能源的分类 3. 能源的分类 ①按产生的方式分类 一次能源 二次能源 指从自然界直接取得，而不改变其基本形态的能源， 如煤、石油、天然气、水能、风能、核能、海洋能、生物质能等，有时也称为初级能源。 一次能源经过加工，转换成另一种形态的能源，如电力、蒸汽、焦炭、沼气、汽油、柴油、煤气等。 探究新知二　能源的分类 ②按当前是否被广泛利用分类 常规能源 新能源 指当前被广泛利用的一次能源，如煤、石油等。 目前尚未广泛利用而正在积极研究以便推广的一次能源，如太阳能、核能、潮汐能等。 柴火是一种常规能源 太阳能 探究新知二　能源的分类 ③一次能源按其资源的再生性可分为 可再生能源 不可再生能源 须经地质年代(亿万年)才能形成而短期内无法再生的一次能源，如煤、石油、核燃料等。这些能源正在日渐枯竭，存储量已经不多。 能够不断得到补充以供使用的一次能源，如水能、太阳能、生物质能、地热能、风能、潮汐能等。 生物质能—沼气 石油 探究新知二　能源的分类 ④按能源消耗后是否造成环境污染来分类 污染型能源 清洁型能源 即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括核能和“可再生能源”。 指在使用过程中会释放有害物质并对环境造成负面影响的能源类型。 探究新知二　能源的分类 4. 归纳 能源 一次能源 二次能源 可再生能源 不可再生能源 常规能源 新能源 污染型能源 清洁型能源 我国是世界上第一产煤大国，煤的储藏量很大，直到现在煤在我国仍作为第一能源。煤中能量从根本上说来源于（　　） A．地热与地压的作用 B．光合作用固定的太阳能 C．细菌的分解和侵蚀作用 D．地球与其他天体的相互作用 【学习任务二】能源及其分类 B 解：植物进行光合作用制造有机物，储存能量，植物死后，其尸体的一部分被腐生细菌或是真菌分解，剩下的植物的这些残骸经过一系列的演变形成了煤炭，所以，煤中储存的能量来源于植物，植物中的能量来源于太阳能（或光能），故B正确。 故选：B。 探究新知二　能源的分类 2024年上半年，中国汽车出口量增长31%，有望连续两年位居全球出口量第一。其中某款电动智能汽车采用内燃机与电动机混合动力系统，该款汽车启动时，内燃机不工作，电池输出能量驱动汽车。下列对电动智能汽车的分析正确的是（　　） A．电动智能汽车替代燃油汽车，会增加碳的排放 B．人工智能系统所使用的芯片主要由超导体材料制成 C．电动智能汽车启动时，电池输出的电能属于二次能源 D．电动智能汽车启动时，电池的化学能直接转化为汽车的机械能 【变式训练】一次能源与二次能源 C 探究新知二　能源的分类 解：A．电动智能汽车替代燃油汽车，会较少碳的排放，故A错误不符合题意； B．人工智能系统所使用的芯片主要由半导体材料制成，故B错误不符合题意； C．电能是消耗其它能源经过加工转换来的，属于二次能源，故C正确符合题意； D．电动智能汽车启动时，电池将化学能转化为电能，然后通过电动机将电能转化为机械能，从而驱动汽车运行，故D错误不符合题意。 故选：C。 探究新知二　能源的分类 我国大力发展科技的同时也注重维护能源和环境的和谐关系。关于能源，下列说法错误的是（　　） A．钍基熔盐堆核反应发电是不可控核裂变，能量转化效率高，没有污染 B．神舟十四号飞船使用新型硅光电池板，可以将太阳能转化为电能 C．白鹤滩水电站已正式投产发电，电能属于二次能源 D．新能源的开发和利用是缓解能源危机的有效途径 【变式训练】常规能源与新能源 A 探究新知二　能源的分类 解：A、钍基熔盐堆核反应发电是可控核裂变，能量转化效率高，污染少，故A错误； B、神舟十四号飞船使用新型硅光电池板，可以将太阳能转化为电能，故B正确； C、电能无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到，属于二次能源，故C正确； D、新能源的开发和利用是缓解能源危机的有效途径，故D正确。 故选：A。 探究新知二　能源的分类 探究新知三　世界能源储量及需求 世界能源储量及需求 1.能源是有限的 种类 储量(按标准煤计)/1012kg 煤 石油 天然气 铀 900 100 74 1300 2700 36 60 1600 已探明 潜在 地球上不可再生能源情况 探究新知三　世界能源储量及需求 人类对能源需求情况 年份 1980 1984 2000 年份 2020 2040 2060 需求量(按标准煤计)/1012kg 7.5 7.8 11.0 需求量(按标准煤计)/1012kg 15.0 18.0 21.0 探究新知三　世界能源储量及需求 　　由于世界人口的增加和经济的不断发展，能源的消耗量持续增长。特别是近几十年来，能源消耗量的增长速度明显加快。 全世界的能源消耗量折合成热值为2.93×107 J/kg的标准煤来计算，1950年为26亿吨，1987 年为110多亿吨，2007年 达 到 160 亿 吨，2022 年 达 到 205 亿 吨。 如果长期大规模开采，化石能源最终将会消耗殆尽。 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。 探究新知三　世界能源储量及需求 新能源汽车是电力驱动，相对于传统汽车的优点: 零污染、能源转化率更高。 课堂小结 能 源 能量转化和转移的方向性 世界能源储量及需求 能源的分类 能否从自然界直接获取 当前是否被广泛利用 短期内是否能不断补充 一次能源 二次能源 常规能源 新能源 可再生能源 不可再生能源 课堂练习 解：A、能量的转移或转化过程中，总量是不变的，但是具有方向性的，故A正确； B、太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，故B错误； C、核燃料在地球上的储量是有限的，一旦消耗无法再重新获得，所以是不可再生能源，故C错误； D、由能量守恒定律可知，能量在转化和转移的过程中，其总量是守恒的。故D错误。 故选：A。 1. （2025•溧阳市校级模拟）关于能源与可持续发展，下列认识正确的是（　　） A．能量的转化和转移是有方向的 B．太阳能电池是将太阳能转化为内能的装置 C．核燃料是可再生能源 D．能量在转化或转移的过程中，总量会减少 A 课堂练习 2. （2025•梓潼县二模）下列说法正确的是（　　） A．目前核电站利用的核能与太阳内部能量的产生方式相同，核能属于不可再生能源 B．太阳能、风能和地热能属于可再生的一次能源，电能属于二次能源 C．卫星通信利用高频率微波来传输信号是因为电磁波的频率越高传输速度越快 D．北斗卫星导航系统利用了电磁波能够传递能量的性质 B 课堂练习 解：A、目前核电站利用的核能是核燃料发生核裂变产生的，太阳内部能量的产生方式是核聚变，核能会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A错误； B、太阳能、风能和地热能可以从自然界直接获得，属于可再生的一次能源，电能无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到，属于二次能源，故B正确； C、卫星通信利用高频率微波来传输信号，但电磁波的传输速度一定，故C错误； D、北斗卫星导航系统利用了电磁波能够传递信息的性质，故D错误。 故选：B。 课堂练习 3. （2025•龙马潭区模拟）作为2024年全国两会中强调的“新质生产力”之一的氢能，发展势头迅猛。在应用端，燃料电池汽车是氢能最广泛的应用场景之一，而氢燃料电池电堆是氢能汽车最主要的组成部分，被誉为燃料电池汽车的“心脏”。下列说法正确的是（　　） A．氢能和电能属于新能源，同时也都属于二次能源 B．燃料的热值越大，汽车发动机的效率一定越高 C．氢能发动机使用的燃料为氢，其工作时对环境没有任何污染 D．氢燃料电池汽车行驶时将化学能转化为机械能 C 课堂练习 解：A．氢能属于新能源，氢能和电能都是消耗其它能源才能产生的能源，属于二次能源，故A不符合题意； B．燃料的热值越大，燃烧相同质量的燃料产生的热量越多，但不能说明有用的热量所占的总热量的比例越大，即汽车发动机的效率不变，故B不符合题意； C．氢能发动机使用的燃料为氢，燃烧不产生有害物质，其工作时对环境没有任何污染，故C符合题意； D．氢燃料电池汽车行驶时，将化学能转化为电能，电能再转化为机械能，故D不符合题意。 故选：C。 布置作业 1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。 2.拓展性作业： 根据你的了解，说出你家庭近20年能源使用的变化。说出能源形式的变迁情况和人均能源消耗数量的变化情况。 谢谢聆听 谢谢聆听 $