20.1 能源 课件-2025-2026学年沪粤版九年级物理下册

能源 第一节 第二十章 能源与能量守恒 （沪粤版）九年级 下 01 课标解读 02 学习目标 03 激趣导入 04 新知探究 05 知识拓展 06 分析讨论 07 想一想 11 作业布置 10 课堂小结 09 练习与应用 08 拓展延伸 课标解读 1.列举常见的不可再生能源和可再生能源。 2. 知道核能的特点和核能利用可能带来的问题。 3. 从能源开发与利用的角度体会可持续发展的重要性。 4. 结合实例，尝试分析能源的开发与利用对社会发展的影响。 学习目标 1.物理观念：明确能源的分类标准，理解可再生与不可再生能源的特性，知晓能源与社会发展的关联。 2.科学思维：通过分析能源消耗数据、增长趋势，提升数据解读与逻辑推理能力。 3.科学探究：完成“我国可再生能源增长情况分析”活动，深化对能源发展的认知。 4.科学态度与责任：认识能源危机的严峻性，感受我国能源革命的成就，树立节约能源、支持清洁能源发展的意识。 重点：1．掌握可再生能源与不可再生能源的分类及实例； 2．明确我国能源消耗结构与可再生能源发展现状。 难点：1．理解能源危机的成因及我国能源革命的应对策略； 2．建立“能源有限，节约与清洁利用”的责任意识。 学习目标 激趣导入 人类社会的生存和发展离不开能源。人类社会的进步和日趋美好的生活是以大量能源消耗为代价的。 化石燃料燃烧导致空气污染、冰川融化，资源枯竭。那么人类有哪些解决能源危机的办法？让我们先来回顾一下人类开发和利用能源的漫长历史。 激趣导入 一、人类利用能源的历史 1.薪柴时期 火的发现和利用，结束了人类茹毛饮血的原始生活，推动人类文明进程；19世纪中叶前，薪柴占全球能耗75%。 新知探究 2.煤炭时代 18世纪末蒸汽机发明引发工业革命，被益为“黑金”的煤炭成为动力基础。工厂、船舶、火车等都离不开它。 （a）早期使用的蒸汽火车 新知探究 蒸汽机的发明开辟了人类利用能源的新历程。 1900年煤炭在能耗中占比达57.6%，世界进入“煤炭时代”。 （b）以蒸汽机为动力的高速观光轮船 新知探究 3.石油时代 19世纪70年代内燃机出现、电力工业发展，煤炭占比下降；1965年石油占比超煤炭，成为最重要能源； 至今石油、天然气仍是核心能源，但面临枯竭危机。 石油 天然气 新知探究 石油 重油 柴油 煤油 汽油 沥青 石油及其产品 新知探究 4.多元化能源———未来社会的理想能源 目前，人们正致力于、核能、风能、水能、太阳能、海洋能、氢能等的开发和利用。 风力发电 核能 新知探究 热能发电场 太阳能电池 21世纪将是清洁能源的快速发展时期。 知识拓展 视频：人类利用能源的进化史 新知探究 二、可再生能源和不可再生能源 1.能源的分类 （1）不可再生能源：一旦被消耗，便不能再生的能源。如煤、石油、天然气、核能等。 煤 新知探究 （2）可再生能源 不会随开发利用而日益减少的能源。如太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、潮汐能等,这类能源可以在自然界里源源不断地得到。 新知探究 目前使用最广的能源是电能，电能是由上述可再生能源和不可再生能源转换得来的。 煤发电厂 风力发电 知识拓展 分类 概念 实例 按照获 取方式 一次能源 可直接从自然界获得的能源 水能、化石能源、风能、太阳能、 地热能、核能、潮汐能等 二次能源 无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源 电、酒精、木炭、煤气、柴油、 液化气、沼气、氢气、汽油等 按照对环境的影响 清洁能源 使用时对环境没有污染或污染较轻的能源 太阳能、电能、风能、水能、潮汐能、地热能 污染能源 使用时对环境污染较重的能源 煤、石油、柴薪等 分类 概念 实例 按照人类 开发早晚 常规能源 人类已经利用多年的能源 煤、石油、天然气及水能等 新能源 人类新近才开始利用的能源 核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能、生物质能等 知识拓展 新知探究 三、能源危机和我国的能源革命 1.能源危机 （1）全世界能耗结构：以煤（27.2%）、石油（31.2%）、天然气（24.7%）等不可再生能源为主； （2）我国能耗结构：煤56.0%、石油18.5%、天然气8.9%、其他（水电、核电、风电等）16.6%。 石油18.5% 煤56.0% 天然气8.9% 其他（水电、核电、风电等）16.6%； 我国2021年能源消耗结构 新知探究 （3）能源危机原因：不可再生能源储量有限，按现行使用量和增长预期，最短不足100年将耗尽，能源供需矛盾突出。 2.我国的能源革命 进入新时代以来，我国深入推进能源革命，推动能源的清洁、低碳、高效利用。 （1）加强煤炭等能源的清洁、高效利用，加大油气资源的勘探和开发； （2）大力发展新能源：加快建设新型能源体系，突出新能源和清洁能源发展；   新知探究 （3）我国已成为世界能源生产第一大国，构建了多元清洁的能源供应体系； （4）水电、风电、光伏发电、生物质发电装机规模稳居世界第一，截至2022年底，我国可再生能源发电总装机容量达到12.13亿千瓦。 活动：我国可再生能源增长情况分析 活动准备：教材77页表 20-1-1 我国近年发电量数据统计 拓展延伸 年份 2017年 2018年 2019年 2020年 2021年 总发电量八亿千瓦·时） 66 044 71661 75 034 77 790 85 342 水电 11 979 12318 13 044 13 552 13 390 火电 47 546 50 963 52 201 53 302 58 058 核电 2481 2944 3 483 3 662 4075 风电 2972 3 660 4 060 4 665 6 561 太阳能发电 1065 1775 2 243 2 605 3 253 其他 1 1 3 4 5 通过表中数据，请分析各年中水电、风电、太阳能发电等可再生能源的增长情况。结合数据谈谈你对此的看法。从表中你还能看出哪些信息？ 参考答案： （1）水电：整体呈缓慢增长趋势，2021年略有回落，增长相对平稳。 ​ 风电：增长迅猛，增幅达120.7%。 太阳能发电：增速最快，增幅达205.4%。 整体趋势：我国可再生能源发展势头强劲，能源结构正在向清洁低碳转型。 分析讨论 （2）对可再生能源增长的看法 ①能源转型加速：风电和太阳能发电的爆发式增长，体现了我国大力发展非化石能源、推动“双碳”目标的决心。 ② 结构优化明显：火电虽仍是主力，但占比从2017年的71.4%降至2021年的68.1%，可再生能源的替代作用日益凸显。 ③风电和光伏技术的成熟、成本的下降，是其快速发展的重要支撑。 ④挑战并存：水电增长趋缓、可再生能源的间歇性和不稳定性，对电网调度和储能技术提出了更高要求。 分析讨论 （3）表中还能看出的其他信息 ①总发电量稳步增长：从2017年的66 044亿千瓦·时增至2021年的85 342亿千瓦·时，年均增速约6.6%。​ ②核电发展稳健：发电量从2017年的2 481亿千瓦·时增至2021年的4 075亿千瓦·时，成为清洁低碳能源的重要组成部分。 ③“其他”类别占比极小：始终在1–5亿千瓦·时之间，对整体结构影响可忽略不计。 想一想 信息浏览 （a）煤的储量约为2.08×1011t 国部分能源储量 我国是世界能源生产大国之一，截至2021年底，已探明的煤、石油、天 然气的储量如图所示。 请计算一下，我国能源的人均拥有量分别是多少？谈谈你的感想。 拓展延伸 拓展延伸 (b）天然气的储量约为6.34×1012m3 （c）石油的储量约为3.69×109t 拓展延伸 参考答案：2021年我国人口约14.13亿，经计算可知： 煤炭人均占有量约147.2吨/人；​天然气人均占有量约4486.9立方米/人；石油人均占有量约2.61吨/人 我国虽然是能源生产大国，但由于人口基数大，人均能源占有量远低于世界平均水平，尤其是石油、天然气的人均占有量差距明显。这也提醒我们要更加重视能源节约、提高能源利用效率，同时加快发展清洁能源，保障国家能源安全。 练习与应用 1.下列各组能源中，都属于可再生能源的是（　　） A．石油、天然气 B．水能、天然气 C．风能、太阳能 D．煤炭、木柴 C 练习与应用 2.下列说法正确的是( ) A.天然气和太阳能都是清洁能源，人类可以无穷无尽地开发 B.核能是物质发生化学反应时所释放的能量 C.因为水能是可再生能源，所以我们不必节约用水 D.为应对能源危机，开发利用太阳能等新能源势在必行 D 练习与应用 3.按照能源发展史排序，正确的是（　　） ①内燃机　②钻木取火　③薪柴燃烧　④核反应堆　 ⑤蒸汽机　⑥天然取火 A．⑥②③⑤①④ B．⑥③②①⑤④ C．②⑥③⑤④① D．⑥②①⑤④③ A 课堂小结 人类利用能源的历史 煤炭时代 石油时代 能源危机和我国的能源革命 能源的分类 不可再生能源 可再生能源 能源 薪柴时期 多元化能源 作业布置 1.完成课后巩固练习 2.预习下一节内容 $从钻燧取火到能源互联网，人类能源利用的进化史人类利用能源的历史也是一部不断认识和征服自然的历史。砍柴取火、放牛拉磨是人类利用能源的最直接、最原始的方式。18世纪以前，人类对能源的利用只限于对风力、水力、畜力、木材等天然能源的直接利用。直到1776年，瓦特发明了改良蒸汽机，才把人类带进了大规模生产的工业化时代，煤炭资源也由此开始在全球范围内被大规模的开采和利用。再到19世纪70年代，随着发电机、电动机的发明和推广，人类对能源的利用开始过渡到电力时代，电灯、电车、电钻、电焊机等电器产品如雨后春笋般涌现出来。直到今天，几乎在每一个城市的周边，你都会发现几座高耸矗立的冷却塔，这里就是供应城市电力的火电厂。在我国，火力发电的燃料绝大部分是煤炭。大量的煤炭从地下开采出来以后，通过公路或铁路被运送到城市周边的发电厂。在火电厂，大量的煤炭经过燃烧转化成电能，再通过城市电网输送到千家万户。然而，煤炭燃烧产生的有害气体和粉尘日益加剧了，城市的空气污染已经直接影响到人们的生活质量，而地球上的石油、煤炭、天然气等不可再生的化石能源已经被大量开采消耗，能源储量正在持续减少。不仅如此，人类工业化发展以来，全球气温已经上升了0.8度，由此带来的冰川融化、海平面上升、物种灭绝等危机正在威胁着人类的生存环境。环境污染、资源紧张和气候变化已经成为人类能源利用的三大挑战。相对于化石能源，我国的风能、太阳能资源丰富且分布广泛，其价格优势也日益明显。大部分清洁能源只能实现间歇式供电，例如太阳能只能白天发电，而风能和潮汐发电总会时强时弱，波动性很大，需要采用功率平滑措施，其中包括大电网的吸纳需求响应、分布式储能和小型燃油、燃气发电等。为此需要一个功能合理的现代电网及智能电网。近十年来，随着新能源技术的快速发展，很多问题都已经迎刃而解，太阳能光伏和风电的利用效率正在不断提高，成本不断下降。从智能电表到包含微电网的智能配电网，再到智能输电网，智能电网也已经悄然来到我们身边，一场席卷全球的能源互联网革命已经呼之欲出。智能电网。