第5节 能源与可持续发展（教学课件）物理教科版2024九年级下册

第5节 　能源与可持续发展 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 了解人类能源利用面临的挑战，强化能量观念；通过多维度的案例分析，掌握能量守恒在能源利用中的体现，并建立可持续发展与环境保护的系统性观念。 科学思维 采用对比分析、实验探究和情境模拟等方法，训练学生的逻辑推理能力。 科学探究 设计“家庭能源消耗调查”等实践活动，让学生运用测量工具(如电能表、温度计)收集数据，并基于数据提出节能建议，强化动手操作和问题解决能力。 科学态度与责任 通过社会案例讨论等形式，增强学生对能源危机、环境污染等问题的敏感度，树立“节约优先、绿色低碳”的生活理念，培养公民责任意识。 重点难点 了解目前的能源状况以及解决办法 教学重点 学生课前分组大量收集资料， 调查分析能源消耗对环境的影响。 教学难点 课堂导入 知识回顾 煤 石油 天然气 在利用这些能源的过程中，有哪些问题? 当前，人们利用的主要能源是什么? 柴薪是人类第一代主体能源。 探究新知一　能源结构的变迁 能源结构的变迁 农耕时代，人力畜力以及部分水力等，为生产提供动力。 电气化时代，电得以广泛应用，开启了第二次工业革命。 蒸汽机时代，主要的能源为煤炭。 内燃机的发明，开创了以燃油为主体燃料的时代。 探究新知一　能源结构的变迁 20世纪以来，人类用自己的智慧和劳动，创造了前所未有的物质文明。但能源的大量消耗，也给人类社会造成了许多困境，能源革命的呼声日渐高涨。 探究新知一　能源结构的变迁 能源危机 ①涉及热现象的能量转化和转移过程是有方向性、不可逆的。 1.能源利用的现状 低温物体 高温物体 消耗其他形式的能量 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。 探究新知一　能源结构的变迁 社会化大生产意味着对能源的巨量需求。随着不断开采，煤、石油、天然气这些常规能源越用越少，这是人类要共同面对的“能源危机”。 能源消耗量(2020年) 可开采量 ②能源消耗危机 探究新知二　碳达峰 碳中和 　　人类活动引发的气候变化已经对自然环境和人类社会造成了广泛的不利影响以及严重损害。同时化石能源利用中硫化物、碳氧化物和粉尘的大量排放，对环境及生态系统造成了巨大破坏。 碳达峰 碳中和 1.环境污染 酸雨对雕塑的侵蚀 酸雨对森林的破坏 探究新知一　能源结构的变迁 温室效应：气候变暖，冰面融化 热岛效应：是指一个地区的气温高于周围地区的现象。 探究新知二　碳达峰 碳中和 2.碳达峰 3. 碳中和 在某个时间点二氧化碳的排放量达到峰值，之后逐渐回落，这就是碳达峰。 降低化石能源消费占比、节能减排，并通过植树造林等方式吸收二氧化碳，当排放量与吸收量相互抵消，达到相对“零排放”，便实现了碳中和。 探究新知二　碳达峰 碳中和 2020年9月22日，习近平主席做出我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的重大宣示。这一彰显大国担当的庄严承诺，为全球应对气候变化注入了强劲动力。 人类的发展离不开能源，“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。为了保护地球这个人类共同的家园，下列能源中哪一种是我们更应该去积极开发和利用的？（　　） A．煤 　　　B．石油 　　　C．天然气 　　　D．太阳能 【学习任务一】碳达峰，碳中和 D 探究新知二　碳达峰 碳中和 解：（1）煤、石油、天然气这些化石能源，都属于不可再生能源，且对环境有污染，不适合积极开发和利用。ABC错误。 （2）太阳能是可再生能源，环保无污染，所以应该积极开发和利用。 答案为D。 探究新知三　能源安全 1.能源利用中的安全问题 由于突发事件造成的能源短缺或能量供应的中断。 2019年美国纽约停电事件 2022年中国多省限电 2026年俄罗斯对乌克兰展开能源设施攻击，致使乌克兰境内大面积停电。 能源安全 2.解决能源问题的对策 ①一方面，必须形成全民节能意识，注重技术创新，提高能源利用效率，减少废气、废物排放。 ②另一方面，依靠科学技术创新开发清洁型能源，加强能源利用中的防护措施，提高能源使用的安全性。 探究新知三　能源安全 节能降碳是积极稳妥推进碳达峰碳中和、全面推进美丽中国建设、促进经济社会发展全面绿色转型的重要举措。下列说法正确且符合节能降碳要求的是（　　） A．大力推广使用一次性餐具 B．新能源汽车中用到的氢能、太阳能、压缩天然气等能源，均属于不可再生能源 C．目前，核电站利用核聚变释放的能量发电 【学习任务二】能源的利用和对环境的危害 D 解：A.少使用或不用一次性餐具，故A错误； B.新能源汽车中用到的氢能、压缩天然气等能源，均属于不可再生能源，太阳能属于可再生能源，故B错误； C.目前，核电站利用核裂变释放的能量发电，故C错误； D.大力推广风能、太阳能发电，故D正确； 故选：D。 探究新知三　能源安全 探究新知四　新能源战略与绿色发展 新能源战略与绿色发展 碳达峰、碳中和、能源安全，已纳入我国经济社会发展全局。 1.推动产业结构、能源结构、交通运输结构等的调整优化； 2013-2022年我国一次能源生产结构 探究新知四　新能源战略与绿色发展 2.加快规划建设新型能源体系 　　电力是非常重要的二次能源，我国发电量长期稳居世界第一位。，我国在核能发电、太阳能发电、风力发电、水力发电等领域的技术水平均居世界前列。在地热能、潮汐能、氢能的利用上，我国也在不断尝试与创新。 2022年我国电力生产数据 （单位：亿千瓦时） 探究新知四　新能源战略与绿色发展 地热能：地表以下10km内蕴藏着丰富的地热能，可用来发电。 氢能的利用：2025年3月25日，我国自主研制的首列氢能源市域列车成功达速试跑，其最高续航里程可达1000km以上。 课堂小结 能源与可持续发展 能源结构的变迁 碳达峰 碳中和 新能源战略与绿色发展 能源安全 课堂练习 1. （2025•成都模拟）科技发展和社会进步离不开人们对能量、能源的深刻认识。小佳在假期游玩途中，根据所观察到的现象的理解正确的是（　　） A．电能是当今社会的核心能源，来源广阔，是可再生能源 B．能量在转移和转化过程中总量保持不变，所以无需节约能源 C．新能源汽车在发展过程中的能量转化效率最终可以达到100% D．太阳能路灯白天将太阳能转化为电能，再将电能转化为化学能储存起来 D 课堂练习 解：A、当今社会的核心能源是化石能源，如煤炭、石油和天然气等，而非电能。电能是二次能源，需要通过其他能源转化而来，且电能本身并非直接的可再生能源，其来源取决于一次能源的性质，故A 错误。 B、虽然能量在转移和转化过程中总量保持不变，但是能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用的能源有限，如化石能源是不可再生能源，用一点少一点，所以必须节约能源，故B错误。C、任何能量转化过程中都存在能量损耗，新能源汽车也不例外，其能量转化效率不可能达到 100%，故C错误。D、太阳能路灯的工作原理是白天太阳能电池板将太阳能转化为电能，然后电能存储在蓄电池中，这个过程是将电能转化为化学能储存起来，晚上再将化学能转化为电能供路灯照明，故D正确。 故选：D。 课堂练习 2. 2024年4月至10月，世界园艺博览会在成都举行。本届世园会的主题为“公园城市美好人居”，秉持“绿色低碳、节约持续、共享包容”的理念。下列说法中不正确的是（　　） A．园区内的输电线如果用超导材料制作，可以降低由于输电线发热而引起的电能损耗 B．园区内使用新能源转运车，是因为新能源汽车比燃油车的能量转化效率高 C．园区内使用节水装置，是因为地球上淡水资源有限，我们需要节约用水 D．因为自然界中的能量是守恒的，所以我们不需要节约能源 D 课堂练习 解：A、超导材料如果用来制作输电线，由于电阻为0，不会产生热量，可以降低由于电阻发热引起的电能损耗，故A正确； B、一般情况下电动机转化效率在80%以上，而最好的汽油机也超不过40%，因此新能源汽车比燃油车的能量转化效率高，故B正确； C、地球上的水通过三态变化不停地循环，但是淡水资源有限，仍需节约用水，故C正确； D、能量虽然是守恒的，但能源并不是取之不尽用之不竭的，所以需要节约能源，故D错误。 故选：D。 课堂练习 3. （2024•烟台）节约资源和保护环境是我国的基本国策，2024年5月13日至19日为全国节能宣传周，主题是“绿色转型，节能攻坚”。下列叙述不符合节能环保要求的是（　　） A．重复使用节能环保购物袋，减少使用一次性用品 B．短距离上下楼不乘电梯，尽量减少电梯使用 C．公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于26℃ D．手机充完电后，不必拔下充电器 D 课堂练习 解：A、重复使用节能环保购物袋，减少使用一次性用品符合节能环保要求，故A不合题意； B、短距离上下楼不乘电梯，尽量减少电梯使用可节约用电，符合节能环保要求，故B不合题意； C、公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于26℃，有利用节约电能，符合节能环保要求，故C不合题意； D、手机充完电后，要拔下充电器，否则容易造成火灾隐患，故D符合题意。 故选：D。 课堂练习 4.（2025秋•青羊区期末）在我国提出“碳达峰，碳中和”的双碳目标下，如图所示为燃煤电厂氮氧化物排放标准的变化情况。关于此图及相关背景知识的分析，说法正确的是（　　） A．燃煤电厂是利用了电动机生产电能 B．氮氧化物的排放不会造成酸雨污染 C．继续使用燃煤就不能实现双碳目标 D．提升排放标准助推了绿色能源利用 D 课堂练习 解：A．根据燃煤电厂的发电原理，电能是由发电机将机械能转化而来的，电动机的作用是将电能转化为机械能，用于驱动水泵、风机等设备，并非生产电能，故A错误。 B．氮氧化物是形成酸雨的主要污染物之一，它会与空气中的水汽反应生成硝酸，随降水落下形成硝酸型酸雨，故B错误。 C．实现双碳目标并非完全禁止使用煤炭，而是通过提高煤炭利用效率、发展清洁煤技术（如煤炭洗选、脱硫脱硝、碳捕集与封存等）、推动煤电向调节型电源转变等方式，减少煤炭使用带来的碳排放，故C错误。 D．提升排放标准会增加燃煤电厂的污染治理成本，倒逼企业采用更清洁的能源技术，同时也为绿色能源（如太阳能、风能等）的发展创造了更公平的竞争环境，从而推动绿色能源的利用，故D正确。 故选：D。 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： 每个家庭都在使用能源。请根据实际情况，调查下你的家中能源使用种类，可设计表格填写，不清楚的可询问他人或查找资料。 注：能源种类指柴薪、煤、石油、天然气、电等。 谢谢聆听 谢谢聆听 $