22.1 能源利用的现状和面临的挑战-【七彩课堂】2025-2026学年九年级物理下册同步课件（人教版）

null 第二十二章 能源与可持续发展 第1节 能源利用的现状和 面临的挑战 人教版 物理 九年级 下册 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 1 2012年7月4日，三峡水电站32台机组全部投入工作。自2003年三峡工程正式开始发电，到2012年7月，三峡电站发电量累计达到5 648亿千瓦时，相当于从滚滚长江中捞起了近2亿吨标准煤，减排二氧化碳4亿吨、二氧化硫500多万吨。 导入新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 1.了解什么是能源；了解人类利用能源的历程；知道可再生能源和不可再生能源、一次能源和二次能源的概念，并能分辨某种能源的属于哪一种类。 2.认识能量转移和转化的方向性，了解我国利用能源的现状，知道解决能源问题的重要性和主要出路。 素养目标 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 问题1：我们每天要吃饭、喝水，用什么来煮饭、烧水呢？ 煤、煤气、柴草、天然气…… 问题2：要开动汽车、火车、飞机等交通工具需要消耗什么呢？ 汽油、柴油、煤油等。 问题3：煤、煤气、柴草、天然气、汽油、煤油、柴油等它们在起什么作用？ 它们在以上工作中的作用就是提供能量。 像煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等能够提供能量的物质资源，我们都把它们叫作能源。 知识点 1 人类利用能源的历程 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 钻木取火这项技术的出现，使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。开启了人类以柴薪为主要能源的时代。 人类利用能源的历程 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 柴薪主要通过砍伐树木获得，大面积的砍伐树木会严重破坏地球的生态平衡。同时由于燃烧柴薪获取能量的效率较低，人类仍需要开发其他的能源。 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能。实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代，人类的主要能源从柴薪转向热值更高的煤。 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 煤、石油、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，所以称为化石能源。这三种能源是当今世界一次能源的三大支柱。 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 可再生能源：可以在短期内从自然界得到补充的能源。 不可再生能源：像化石能源等不能在短期内从自然界得到补充的能源。 常见的可再生能源： 风能、水能、太阳能等。 常见的不可再生能源： 煤、石油、天然气等。 可再生能源和不可再生能源 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 一次能源：可再生能源与不可再生能源都是可以直接从自然界获得的能源，称为一次能源。 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。 常见的一次能源： 煤、石油、天然气、风能、水能、地热能、太阳能、核能等。 常见的二次能源： 电能、汽油、柴油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等。 一次能源和二次能源 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 使用电能的优点是什么？ 我们生活中的电能是由发电机发出的。发电机将风能、水能、太阳能、地热能、核能等转化为电能，通过导线输送到千家万户，再转化成光能、内能、机械能等其他形式的能。 便于输送和转化。 电能是怎么来的？ 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 　 我们从石油中提炼出汽油，内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能。 这些机械能、内能能否再转化回可以被利用的能源？ 化学能 内能 内能 机械能 知识点 2 能量转移和能量转化的方向性 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能，供生产和生活用。 用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后，这些能量能否再变回能源？ 化学能 内能 内能 电能 电能 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 在热传递的过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，反之则不能。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。 电冰箱制冷就要消耗电能。 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 　　汽车制动时，由于摩擦，动能转化成轮胎、地面和空气的内能，这些消耗的能量不能再自动地被用来驱动汽车。 能量的转移和转化具有方向性， 有些能量可以利用，有些则不能。 　 我们所能利用的能源是有限的， 所以需要节约能源。 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 1. 汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为__________。内能散失到空气中，此过程能量的总和__________（选填“增大”“不变”或“缩小”）；散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有_________性。 内能 不变 方向 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 2. 如图所示，玻璃杯里水的内能自发集中到水的上层，使得上层水沸腾，下层水结冰； 此假想的能量转移过程___________ （选填“违反”或“不违反”）能量 守恒定律，却因能量的转化和转移是________________，所以不可能发生。 不违反 有方向性的 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 化石能源通过燃烧转化为内能，相当一部分内能没有被有效利用，从而造成了热污染。汽车尾气造成空气污染和城市热岛效应。 燃料燃烧产生的大量二氧化碳，加剧了地球的温室效应。 能源消耗对环境的影响 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 燃料燃烧还生成二氧化硫、氮氧化物、粉尘和一氧化碳等有害物质。产生的酸性气体最终会形成酸雨，可致水、土壤酸化，对植物、建筑物、金属构件造成危害。 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 如果把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，2003年接近140 亿吨，2007年达到160 亿吨。 能源利用面临的挑战 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 化石能源是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源，所以总有使用殆尽的一天。 而且在开采化石能源的过程中对环境的破坏也十分严重。所以开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围的重要课题。 20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装 置——核反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 为防止化石燃料枯竭后出现能源危机，同学们就利用和开发能源的问题展开了热烈讨论，你认为错误的是（ ） A．积极研究和寻找新能源 B．减少工农业能源用量 C．用超导体送电，减少输电过程中的能量损失，提高输电 效率 D．研究使煤充分燃烧以减少热量损失的措施 B 巩固练习 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ （铜仁中考）以下各种形式的能源，属于二次能源的是（　　） A．水能 B．风能 C．太阳能 D．电能 连接中考 不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源。 D 巩固练习 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ （2025·徐州）蓝藻能在水中快速生长，科学家尝试控制它们的光合作用来产生电能，使蓝藻称为一种新能源。关于这种新能源的说法，正确的是（　　） A．是一种化石能源 B．来源于太阳 C．属于非清洁能源 D．属于不可再生能源 连接中考 B 蓝藻是当前可直接利用的生物资源 通过光合作用将太阳能转化为自身的化学能 产生电能过程中不会像化石燃料那样释放大量污染物，属于清洁能源 可以通过繁殖不断再生，属于可再生能源 × √ × × 巩固练习 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 1. 下列能源中，不属于一次能源的是（ ） A．电能 B．风能 C．核能 D．水能 2. 下列能源中，属于化石能源的是（ ） A．柴草 B．树木 C．石油 D．地热能 A C 基础巩固题 课堂检测 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 3. 下列关于能源的说法，正确的是（ 　） A．风能是不可再生能源 B．太阳能、水能是二次能源 C．人类已建成的核电站是利用核聚变发电的 D．化石能源的大量使用造成了酸雨、雾霾等环境问题 D 基础巩固题 课堂检测 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 以下列出了各种形式的能源：柴薪、煤、石油、天然气、风能、水能、电能、太阳能、地热能。在这些能源中哪些是化石能源？哪些是一次能源？哪些是二次能源？请填在以下表格中。 一次能源 二次能源 化石能源 地热能 电能 柴薪 太阳能 水能 风能 天然气 石油 煤 煤 天然气 石油 能力提升题 课堂检测 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 能源利用现状与面临的问题 能量转移和转化具有方向性 能源消耗对环境的影响 能源与可持续发展 能源分类 未来理想能源 可再生资源 不可再生资源 一次能源 二次能源 人们在生产和生活中利用能源提供能量 探究新知 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 作业 内容 教材作业 完成课后“练习与应用” 自主安排 配套练习册练习 课后作业 22.1 能源利用的现状和面临的挑战/ 伴你成长 感谢您的观看 $