2010魯科版物理必修二2.4能源與可持續(xù)發(fā)展學(xué)案

1、2.4 能源與可持續(xù)發(fā)展【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識與技能（）了解什么是常規(guī)能源，什么是新型能源（）知道能量轉(zhuǎn)化的效率（）知道能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性以及第二類永動機(jī)不可能實現(xiàn)（）通過能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性，認(rèn)識提高效率的重要性（）了解能源與人類生存和社會發(fā)展的關(guān)系，使學(xué)生認(rèn)識能源的合理利用與環(huán)境保護(hù)對可持續(xù)發(fā)展的重要意義2.過程與方法（）通過指導(dǎo)學(xué)生分析事例，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和理論聯(lián)系實際的能力（）通過指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力【重點難點】重點： （）能量轉(zhuǎn)化的效率及方向性 （）可持續(xù)發(fā)展的重要性難點：自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性【設(shè)計思想】本節(jié)課結(jié)合我校學(xué)生的特點對教材的

2、內(nèi)容進(jìn)行了深入的挖掘和思考，備教材，備學(xué)生，備教法，始終把學(xué)生放在教學(xué)的主體地位，讓學(xué)生參與，讓學(xué)生設(shè)計，營造一個“安全”的教學(xué)環(huán)境，廣開言路，讓學(xué)生的思維與教師的引導(dǎo)共振?？傮w教學(xué)布局如下表：能源與可持續(xù)發(fā)展能源轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性解決能源問題的途徑提高能源利用率和節(jié)約能源開發(fā)新能源能量轉(zhuǎn)化與效率機(jī)械效率、熱機(jī)的效率能源對社會的作用能源利用與社會發(fā)展能源問題推動社會發(fā)展不可再生能源有限能源與環(huán)境核能 太陽能其它新能源1 / 7【學(xué)習(xí)過程】教師活動學(xué)生活動點評（一）新課引入前面我們學(xué)習(xí)了能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，我們知道能量不會“無中生有”地產(chǎn)生，那么汽車行駛所需要的能量是從何而來？有多少有用？又流向

3、何方呢？答：來自汽缸內(nèi)汽油燃燒所釋放的能量自然地提出問題并可復(fù)習(xí)能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移（二）深入研究一研究能量的轉(zhuǎn)化效率轎車的能量流向 應(yīng)到學(xué)生讀汽車流向圖（幻燈片）通過計算回答問題問題：轎車行駛時，做有用功的能量占燃料能量的比例是多少？問題：排氣管和散熱片中散失的能量占多大比例？總結(jié)：研究機(jī)器的實際能量利用率，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會意義能量的轉(zhuǎn)化效率（為了衡量機(jī)器能將多少輸入能量轉(zhuǎn)化為有用的能量，提出了“能量轉(zhuǎn)化效率”），它是轉(zhuǎn)化為有用功的能量跟輸入能量的比值有用的能量學(xué)生計算分析可知，燃料的能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，處處被分流克扣，真正用于做有用功的能量竟然不到輸入能量的13討論回答課本問題：圖20

4、所示，轎車的能量轉(zhuǎn)化效率打樁機(jī)的案例分析計算通過課后查資料和觀察，分析討論人對食物的能量轉(zhuǎn)化效率提高機(jī)器設(shè)備的能量轉(zhuǎn)化效率有什么經(jīng)濟(jì)和社會意義培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力能量的轉(zhuǎn)化效率輸入的能量二能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性實驗演示，觀察現(xiàn)象（）逐漸降低的秋千（）手融化冰塊提出問題（）秋千慢慢降低說明什么？（）冰能自動融化嗎？這說明什么？（）秋千降低后能自動恢復(fù)原狀嗎？（）要實現(xiàn)以上現(xiàn)象應(yīng)該如何辦？總結(jié)：與熱現(xiàn)象有關(guān)的能量轉(zhuǎn)化過程是具有方向性的，或者說，能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的不可逆性案例分析：第二類永動機(jī)的不可能性三能源的開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本使學(xué)生了解常規(guī)能源、新型能源。同時使學(xué)生明確社會

5、的發(fā)展對能源的需求，以及能源的消耗所帶來的一系列問題（課前布置）學(xué)生觀察討論回答問題（）熱能夠自動地從高溫的手向冰塊傳輸（）熱不能從低溫物體自發(fā)地向高溫物體傳輸（）要實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化沿反方向進(jìn)行，則必須做功閱讀課本，舉例說明自然界能量轉(zhuǎn)化過程的方向性如；冰箱制冷、瀑布中水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化、噴出的香檳酒、松弛后的發(fā)條等學(xué)生交流：自然現(xiàn)象的變化也具有類似的不可逆性，例如沙漠化的土地不會自發(fā)地再變?yōu)榫G洲。因此人類不僅要珍惜能源和資源，還要自覺地保護(hù)自然學(xué)生回答： 能源種類：煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能我國能源特點：總量豐富、人物貧乏；分布不均，耗能量大；污染嚴(yán)重、效率低下提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動

6、學(xué)習(xí)、主動參與拓寬思路和視野，形成學(xué)以致用的觀念使學(xué)生認(rèn)識我國的能源現(xiàn)狀,對我國能源的浪費和來源有焦慮感。我國能源分布情況，能源現(xiàn)狀能源的開發(fā)和利用所帶來的問題是什么？能源使用應(yīng)注意什么？檢查調(diào)查結(jié)果：（學(xué)生課調(diào)查情況）石油 可開采的只有135億噸，已探明60億噸，已開采36億噸，資源余地不大天燃?xì)?可開采9萬億方，已探明2億方，但分布在邊遠(yuǎn)地區(qū)，開發(fā)不大，只開采5000億方煤 可開采1153億噸，開采情況不樂觀水電資源開發(fā)不足（總量居世界第一）核電發(fā)展緩慢太陽能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能、氫能等新能源開發(fā)利用分?jǐn)?shù)，規(guī)模小電荒、油荒、煤荒等等學(xué)生討論舉例環(huán)境污染 溫室效應(yīng)（影片片斷后天）

7、 酸雨 氮氧化物破壞臭氧層 鉛化合物污染 厄爾尼諾學(xué)生活動如何解決環(huán)境污染問題（以分組的形式，各組分別發(fā)言）總結(jié)：1、節(jié)約利用能源 水，電（要求學(xué)生從我做起）2、發(fā)展技術(shù)，提高能源的轉(zhuǎn)化效率和防止各種廢棄物的污染3、開發(fā)利用新能源能源的可持續(xù)發(fā)展：學(xué)生討論改變能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率，開發(fā)和推廣清潔能源，減少環(huán)境污染。開發(fā)使用新能源，減少對礦產(chǎn)能源的使用。學(xué)生認(rèn)識到不合理開發(fā)和利用對人類生存環(huán)境造成的危害使學(xué)生認(rèn)識到能源開發(fā)和的合理利用與環(huán)境保護(hù)對可持續(xù)發(fā)展的重要意義，培養(yǎng)科學(xué)的發(fā)展觀加強(qiáng)環(huán)保教育，讓天更藍(lán)、水更清、地更綠注重對各種節(jié)能新技術(shù)的開發(fā)和利用。（三）思考題（）閱讀課文的信息窗思考討論（）課后的討論與交流討論后，學(xué)生交流發(fā)言引導(dǎo)學(xué)生參與對實際問題分析，以培養(yǎng)學(xué)生的社會意識和社會責(zé)任感（四）布置作業(yè)課本“作業(yè)”【形成性評價】通過本節(jié)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該了解能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)