第3节 跨学科实践：保护地球家园(课件PPT)-【指南针·课堂优化】2026-2027学年九年级全一册物理（教科版·新教材）

该初中物理课件围绕热机的环境污染及保护措施展开，通过“课前自主导学”先呈现热机使用带来的大气、噪声、热污染等困扰，再衔接国家绿色发展战略，形成问题解决的知识脉络，以知识点分点和实践任务为学习支架。 其亮点在于以跨学科实践活动为特色，结合科学探究（如调查空气质量撰写小论文）和科学态度与责任（拟订低碳指南），通过学法指导培养科学思维，助力学生提升探究能力与环保意识，为教师提供实践教学方案，促进核心素养落地。

初中物理 指南针•课堂优化•九年级物理JK 第2章改变世界的热机 第三节跨学科实践：保护地球家园 课前自主导学 知识点①) 我们面临的困扰 热机的使用，在推动社会生产力的发展，促 进人类文明的同时，也带来了环境污染的问题。 如大气污染、热污染、噪声污染等。 (1)在火力发电厂中，燃烧形成的污染物也 给环境带来了压力。 (2)汽车内燃机中汽油和柴油的燃烧，排放 了大量氮氧化物、碳氧化物和铅，已经是许多城 市环境污染的主要来源之一。汽车内燃机的废 气和冷却水还会带走总热量的60%左右，对环 境产生较大的热污染，成为城市热岛效应的元 凶之一。此外，各种汽车发出的噪声也是危害 人们身心健康的公害之一。 (3)热机排出的二氧化碳所引起的额外的 温室效应，对地球表面的热平衡有较大影响。 知识点② 国家发展战略 人类社会的发展离不开对内能的利用，燃 料是获取内能的主要来源。通过技术革新，可 以大大降低燃料使用过程中带来的负面影响。 (1)燃煤发电是我国重要的发电方式。我 国科研工作者坚持科技创新，不断提高燃煤效 率，使我国燃煤发电技术水平领先世界。我国 已建成全球最大的清洁煤电供应体系。 (2)“绿水青山就是金山银山”。随着科技 的进步，在使用传统能源的同时，我国已经有能 力利用绿色能源，研究和开发低能耗、少污染的 高性能动力机械，控制和减少污染，坚定不移走 生态优先、绿色低碳的高质量发展之路。积极 稳妥地推动“碳达峰”“碳中和”，彰显了大国的 使命担当。 课中学法指导 正确理解热机的应用带来的环境污染问题 热机的使用在推动社会生产力发展和促进 人类文明的同时，确实带来了多方面的环境污 染问题。 1.主要污染类型 (1)大气污染 ①来源：热机燃烧燃料（如汽油、柴油）时排 放的废气中含有二氧化硫(S02)、二氧化氮 (NO2)、一氧化碳(CO)、铅化合物等有害气体及 粉尘。例如，汽车尾气是城市大气污染的主要 来源之一。 ②影响：这些污染物会直接危害人体健康 (如呼吸道疾病)，导致酸雨形成，破坏植被和生 态系统。此外，二氧化碳(CO2)排放加剧温室效 应，改变全球气候。 (2)噪声污染 ①来源：热机本身（如内燃机、汽轮机）及由 其带动的机械设备（如汽车、工厂机器）运行时 产生高分贝噪声。 ②影响：长期暴露于噪声环境中会引起听 力损伤、睡眠障碍、压力增加等问题，甚至影响 心理健康。 (3)热污染 ①来源：热机在发电厂通过燃烧化石燃料 (如煤、石油)产生热量，这些热量通过冷却系统 排放到水体中，导致水温升高；汽车尾气排放的 热量也是热污染的重要来源之一，尤其是在城 市地区，汽车尾气中的废热会加剧空气和水体 的温度升高。 ②影响：水温升高会导致溶解氧浓度下降， 影响水生生物的生存，热污染会改变水体的物 理化学性质，导致水生生物群落结构的变化，甚 至引发物种灭绝；热机排放的二氧化碳等温室 气体加剧了全球气候变暖，导致海平面上升、干 旱和极端天气事件频发；热污染会导致空气湿 度增加，加剧传染病的传播风险，同时高温环境 可能引发中暑等健康问题。 2.环境保护措施 针对上述污染，可采取以下措施： (1)技术改进：优化燃烧设备，提高燃料利 用率，减少废气排放。安装消声器和尾气净化 装置（如催化转化器），降低噪声和有害气体 浓度。 (2)能源转型：推广清洁能源（如太阳能、天 然气)和新能源汽车（如电动汽车）。发展集中 供热系统，减少分散热源的热污染。 (3)政策与法规：制定严格的排放标准，限 制工业废热和废气排放。加强绿化工程，增加 城市植被覆盖率以缓解热岛效应。 3.总结 热机的广泛使用是双刃剑：一方面推动工 业化进程，另一方面也带来大气污染、噪声污染 和热污染等环境问题。这些污染相互作用，加 剧生态恶化。因此，需通过技术创新、能源结构 调整和严格环境管理，在发挥热机效能的同时 减少其对环境的负面影响。 跨学科实践活动 主题：保护地球从我做起 目的：地球是人类共同的家园，保护地球环 境是每个人的天职。 任务：请从以下课题中选择其一，通过实践 活动形成成果，并与同学分享。 1.了解所在区域的空气质量状况，并调查 热机的使用是否影响空气质量，撰写一篇小 论文。 2.从出行、饮食、购物、用水用电等多方面 考虑，拟订属于自己的《个人低碳生活行为 指南》。 3.轮胎外形、车辆自重、发动机工作模 式…哪些方面会影响汽车发动机的效率？查 阅资料进行了解，完成一篇报告。 实践活动评价 活动围绕 活动涉及 的物理概 活动成果 观点 问题 的学科 念和规律 课后巩固提升 一、填空题 1.热机给人类文明带来了进步，也给生态环境 造成了污染。电站和工厂在依靠煤和石油的 燃烧获取能量的同时，也严重污染了大气。 而热机排出的二氧化碳所引起的 效 应，对地球表面的热平衡有较大影响。汽车 已经是许多城市环境污染的主要来源，汽油 和柴油的燃烧，对环境产生较大的热污染，成 为城市 效应的元凶之一。此外，各 种汽车发出的 也是危害人们身心健 康的公害之一。 二、选择题 2.(无锡·中考)下列关于热机和环境保护的说 法正确的是 () A.热机的效率能达到100% B.热机排出的尾气没有内能 C.热机都是使用汽油作燃料 D.大量使用热机会造成环境污染 3.下列说法不正确的是 () A.保护环境，控制和清除大气污染，是当前需 要解决的重要课题 B.改进燃烧设备，加装消烟除尘装置，可减少 烟尘的排放量 C.采取集中供热，不但可以提高燃料的利用 率，而且可以减少大气污染 D.内能的利用会造成环境污染，因此，应禁止 内能的利用 4.某年“世界环境日”中国主题为“美丽中国，我 是行动者”，这一主题旨在强调绿色消费，节 约能源，保护生态环境。下面做法不符合这 一主题的是 A.大量使用农药化肥，提高农作物产量 B.工业废水处理达标后排放，防止水体污染 C.限制使用塑料购物袋，减少白色污染 D.推广利用太阳能、风能，缓解温室效应 5.下列关于热机和环境保护的说法中正确的是 ( A.热机的大量使用不会造成环境污染 B.所有的热机都是用汽油作为燃料 C.汽车排出的尾气全部都是有毒气体 D.改进燃烧设备，可以减少废气对环境的 污染 6.随着城市人口的增长和工业发展、机动车辆 猛增，污染物和悬浮物的大量增加，直接导致 了能见度降低。各地环保局也提出要进一步 改善城市空气质量，创造更加适宜的人居环 境。以下措施与改善空气质量无关的是() A.加大煤改电、煤改气力度，推广使用清洁 能源 B.加大老旧机动车更新力度，提高尾气排放 标准 C.减少学生户外运动时间，避免呼吸道疾病 D.限制节日爆竹燃放，减少有害气体排放 7.关于热机对环境的影响，下列说法正确的是 ( ) A.热机的大量使用会造成环境污染 B.热机排出的尾气中没有有害气体 C.热机的噪声可以通过消声器完全消除 D.热机的废气不会对水体造成污染 8.2020年9月22日，国家主席习近平在第75 届联合国大会上提出，把“碳达峰”“碳中和” 工作列为重点任务之一，提出“二氧化碳排放 力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年 前实现“碳中和”。如图形象解读了“碳达峰” 和“碳中和”。下列措施不符合上述发展理念 的是 () 碳达峰 碳中和 某一个时刻，二氧化碳排放量达到历史最高值， 通过植树造林、节能藏排等形式，抵消自身产生 的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消， 之后逐步回落。 达到相对“零排放”。 碳 碳达峰 排 放 量 2021 2030 排放 吸收 A.优先选乘公共交通 B.随手关闭电源 C.尽量用一次性餐具D.使用节能灯泡 三、简答题 9.热机为人类发展做出了重大贡献，但对环境 的污染也较为严重。请简要说明热机使用会 带来哪些污染？ 10.人们发觉城市暖于郊区，分析城市“热岛效 应”的主要原因？