教學(xué)設(shè)計(jì) 完整版：能源革命

能源革命教學(xué)設(shè)計(jì)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識(shí)與技能1）常識(shí)性了解能量轉(zhuǎn)化技術(shù)為人類帶來(lái)的便利。2）初步了解能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性。3）初步認(rèn)識(shí)科學(xué)及其相關(guān)技術(shù)對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的影響，有將科學(xué)服務(wù)于人類的意識(shí)。2.過(guò)程與方法1）培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。2）初步分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)。通過(guò)課文講解,使同學(xué)們養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,熱愛(ài)科學(xué)的情感。

【教學(xué)重點(diǎn)】1.能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性；2.培養(yǎng)創(chuàng)新和環(huán)保意識(shí)?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】培養(yǎng)創(chuàng)新和環(huán)保意識(shí)?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、課前小測(cè)1．太陽(yáng)爐和太陽(yáng)能熱水器是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成________________的裝置，太陽(yáng)能電池是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成___________________的裝置。2．直接利用太陽(yáng)能有兩種途徑________________和__________________。3．下列哪些能源不是來(lái)自太陽(yáng)能()A．水能B．風(fēng)能C．核能D．煤、石油、天然氣4．關(guān)于太陽(yáng)能的利用，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．太陽(yáng)能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．太陽(yáng)能不能直接轉(zhuǎn)化成電能C．利用太陽(yáng)能安全、清潔、無(wú)污染D．太陽(yáng)能取之不盡，用之不竭二、進(jìn)行新課引入新課太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?，通常要做轉(zhuǎn)化才能被我們所用。人類歷史上不斷進(jìn)行著能量轉(zhuǎn)化技術(shù)的進(jìn)步，這就是所謂的能源革命。能源革命導(dǎo)致了人類文明的躍進(jìn)．讓我們先來(lái)了解這一人類進(jìn)步的階梯吧。（一）人類進(jìn)步的階梯人類索取能源的歷史如圖－1所示，各圖按能量轉(zhuǎn)移的先后順序串聯(lián)起來(lái)為：草通過(guò)光合作用吸收太陽(yáng)能，兔子吃草吸收草的能量，人或其他動(dòng)物吃兔子吸收兔子的能量，獵人通過(guò)吸收食物的能量才能進(jìn)行各種運(yùn)動(dòng)．圖—1（1）柴薪馬車——農(nóng)業(yè)文明柴薪是人類第一代主體能源．是人類在能量轉(zhuǎn)化方面最早的一次技術(shù)革命．從利用自然火到利用人工火的轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致了以柴薪作為主要能源的時(shí)代的到來(lái)．當(dāng)時(shí)的人類用樹枝、雜草等作為燃料，用于燃燒、煮食和取暖，這就是人類第一次能源革命．相對(duì)于當(dāng)時(shí)的人口和當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)力，柴薪是一種數(shù)量巨大、能夠方便獲取的可再生能源，它們不僅用于燃燒，還被用于飼養(yǎng)牲畜，靠人力、畜力并利用一些簡(jiǎn)單機(jī)械作動(dòng)力，從事手工生產(chǎn)和交通運(yùn)輸活動(dòng)．從遠(yuǎn)古時(shí)代直至中世紀(jì)，在馬車的低吟聲中，人類度過(guò)了近一萬(wàn)年的悠長(zhǎng)的農(nóng)業(yè)文明時(shí)代。（2）煤炭蒸汽機(jī)——工業(yè)文明蒸汽機(jī)的發(fā)明是人類利用能量的新里程碑．人類從此逐步以機(jī)械動(dòng)力大規(guī)模代替人力和畜力，它直接導(dǎo)致了第二次能源革命．人類的主要能源由柴薪向煤、石油、天然氣等化石能源轉(zhuǎn)化。18世紀(jì)西歐產(chǎn)業(yè)革命開創(chuàng)的工業(yè)文明，逐步擴(kuò)大了煤炭的利用．煤氣燈的使用，照亮了人類的漫漫長(zhǎng)夜．蒸汽機(jī)的發(fā)明，使煤炭一躍成為第二代主體能源，以煤炭作燃料的蒸汽機(jī)的應(yīng)用，使紡織、冶金、采礦、機(jī)械加工等工業(yè)獲得迅速發(fā)展．同時(shí)，蒸汽機(jī)車、輪船的出現(xiàn)，使交通運(yùn)輸業(yè)得到巨大進(jìn)步．19世紀(jì)以來(lái)，電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使得由蒸汽機(jī)作為動(dòng)力的發(fā)電機(jī)開始出現(xiàn)，煤炭作為一次能源被轉(zhuǎn)換成更加便于輸送和利用的二次能源——電能。電能是由其他形式的能轉(zhuǎn)化來(lái)的二次能源．它最終還要轉(zhuǎn)化為光能、內(nèi)能、動(dòng)能等其他形式的能，才能為人類所用．電能被廣泛應(yīng)用，是由于它的優(yōu)勢(shì)是便于輸送和轉(zhuǎn)化。（3）石油內(nèi)燃機(jī)——現(xiàn)代文明公元前250年，中國(guó)人首先發(fā)現(xiàn)石油是一種可燃的液體．1854年，美國(guó)賓西法尼亞州打出了世界上第一口油井，石油工業(yè)由此發(fā)端．19世紀(jì)末，人們發(fā)明了以汽油和柴油為燃料的奧托內(nèi)燃機(jī)和狄塞爾內(nèi)燃機(jī)．1908年，福特研制成功了第一輛汽車．此后，汽車、飛機(jī)、柴油機(jī)輪船、內(nèi)燃機(jī)車、石油發(fā)電等，將人類飛速推進(jìn)到現(xiàn)代文明時(shí)代．到20世紀(jì)60年代，全球石油的消費(fèi)量超過(guò)煤炭，成為第三代主體能源。20世紀(jì)40年代，物理學(xué)家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置——反應(yīng)堆，拉開了以核能為代表的第三次能源革命的序幕．幾十年來(lái)，核電已經(jīng)成為一種相當(dāng)成熟的技術(shù)．由于核電比火電更清潔、安全、經(jīng)濟(jì)，核能在許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)成為常規(guī)能源。（4）綠色能源革命——未來(lái)文明隨著全球人口的急劇膨脹，人類的能源消費(fèi)大幅度增長(zhǎng)．眾所周知，煤炭、石油均為礦物能源，是古生物在地下歷經(jīng)數(shù)億年沉積變遷而形成的，不可再生，其儲(chǔ)量極為有限．按現(xiàn)代的能源消耗，世界上的石油、天然氣和煤等生物化石能源將在幾十年至200年內(nèi)逐漸耗盡．另外，大量礦物能源的燃燒，是造成大氣污染、“酸雨”和“溫室效應(yīng)”的罪魁禍?zhǔn)住?0年代以來(lái)，“能源革命”的呼聲日漸高漲．“能源革命”的目的，是以綠色能源，包括新能源（如核能）和可再生能源（包括水電能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和氫能等）逐步代替礦物能源．綠色能源將有望為21世紀(jì)人類社會(huì)的發(fā)展提供持久的動(dòng)力。（二）能量轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)移的方向性在課本中豆子生長(zhǎng)的過(guò)程，按順序應(yīng)為B、A、C、F、E、D．我們?cè)陔娪?、電視中看到，可以通過(guò)技術(shù)處理使植物生長(zhǎng)、花開的次序逆向，但在現(xiàn)實(shí)世界中這是不可能的．自然界的實(shí)際過(guò)程是有方向性的。冬天，火爐把自己的內(nèi)能傳遞給房間里的空氣，供人們?nèi)∨?；到了春天，能夠把這些內(nèi)能重新收集起來(lái)，來(lái)年再用嗎？顯然不能．一般情況下，內(nèi)能只能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，不能相反．否則會(huì)引起其他的變化，消耗別的能。汽車制動(dòng)時(shí)，由于摩擦，動(dòng)能轉(zhuǎn)變成了地面、空氣的內(nèi)能，這些能量能夠自動(dòng)地用來(lái)再次開動(dòng)汽車嗎？顯然不能．這些能量雖然沒(méi)有消失，但是我們不能利用它。能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移，都是有方向性的．我們是在能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用．能源的利用是有條件的，也是有代價(jià)的．有的東西可以成為能源，有的卻不能．（三）課堂收獲：（學(xué)生回答）（板書）一、人類索取能源的歷史：（1）柴薪馬車——農(nóng)業(yè)文明（2）煤炭蒸汽機(jī)——工業(yè)文明（3）石油內(nèi)燃機(jī)——現(xiàn)代文明（4）綠色能源革命——未來(lái)文明二、能量轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)移的方向性能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移，都是有方向性的（四）講堂練習(xí)：P109動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1、2（五）作業(yè)布置：一、自我檢測(cè)1.一般來(lái)說(shuō)，各種能量都要經(jīng)過(guò)才能夠被人們所利用。人類歷史上不斷進(jìn)行著能量的進(jìn)步，這就是所謂的能源革命。2.人類歷史上總共進(jìn)行了次能源革命，第一次是以作為主要能源；最后一次是以作為主要能源。3.無(wú)論是能量的轉(zhuǎn)化，還是能量的轉(zhuǎn)移，它們都是有性的；并非所有的能量都可以利用，能源的利用是有的，也是有的。4.下列關(guān)于能量的轉(zhuǎn)移過(guò)程正確的是（）A.草→太陽(yáng)→兔子吃草→人吃兔子B.太陽(yáng)→樹木→鉆木取火→用火烤食C.太陽(yáng)→電能→風(fēng)能→電燈發(fā)光D.太陽(yáng)→石油→汽油→汽車載貨5.關(guān)于能源的下列說(shuō)法中，不正確的是（）A.對(duì)于遠(yuǎn)古的人類來(lái)說(shuō)有很多能源可供他們使用B.蒸汽機(jī)的發(fā)明使人類進(jìn)入了工業(yè)化社會(huì)C.化石能源是當(dāng)今世界的主要能源D.核能已經(jīng)成為許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家的一種能源6.下列關(guān)于節(jié)約能源的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）A.提高能源利用率節(jié)約能源，離不開科技進(jìn)步B.充分利用余熱和減少有害摩擦可節(jié)約能源C.減少能量轉(zhuǎn)化的中間環(huán)節(jié)可節(jié)約能源D.由于能量是守恒的，所以節(jié)約能源是毫無(wú)意義的事情7．連線題將每一次能源革命的特征與所使用的主要能源進(jìn)行連線。第一次能源革命反應(yīng)