2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十二章電能能量守恒定律第四節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展教案新人教版必修3

PAGE4-第4節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展教學(xué)設(shè)計(jì)問(wèn)題與目標(biāo)1.知道不同形式的能量轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中能量總量保持不變。2.了解利用各種能量的方式，了解核裂變、核聚變。3.了解可再生能源和不行再生能源，相識(shí)能源過(guò)度開(kāi)發(fā)的影響。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)1.相識(shí)到自然界中能量轉(zhuǎn)化具有方向性。2.增加自身環(huán)保意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)。教學(xué)打算老師要求教學(xué)課件學(xué)生要求查閱相關(guān)資料，預(yù)習(xí)教材內(nèi)容教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課我們知道，內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化成電能，電能可以轉(zhuǎn)化成光能、內(nèi)能或機(jī)械能既然能量是守恒的，不會(huì)憑空消逝，為什么我們還要節(jié)約能源呢？我們要如何節(jié)約能源呢？現(xiàn)在的能源主要有哪些？二、新課教學(xué)機(jī)械能守恒定律告知我們，做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能和勢(shì)能，相互之間可以轉(zhuǎn)化；在電路中，電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，負(fù)載又將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、光能和機(jī)械能能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消逝，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變。這個(gè)規(guī)律叫作能量守恒定律。（一）能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性1.電熱鍋里煮雞蛋，水沸騰著，鍋里的水和雞蛋一起翻滾著，鍋蓋邊緣蒸汽從縫隙鉆出，這里面能量是怎么轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的？【老師活動(dòng)】提問(wèn)：把剛煮熟的雞蛋拿出來(lái)放到冷水中，過(guò)一會(huì)兒后，雞蛋和水的溫度會(huì)怎么改變？【學(xué)生活動(dòng)】回答：雞蛋的溫度會(huì)降低，水的溫度上升?！纠蠋熁顒?dòng)】提問(wèn)：過(guò)一段時(shí)間水和雞蛋的溫度會(huì)相同，試問(wèn)是否可能水的溫度自發(fā)降低，雞蛋的溫度重新上升？【學(xué)生活動(dòng)】回答：不會(huì)發(fā)生。水的溫度可以自發(fā)降低，但是雞蛋的溫度不能自發(fā)上升。【老師活動(dòng)】總結(jié)：由此可見(jiàn)，與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程是不行逆的。2.查閱資料，閱讀教材。既然能量是守恒的，不會(huì)憑空消逝，那我們還須要節(jié)約資源嗎？（1）能量是具有消散現(xiàn)象的。（2）在利用能量的過(guò)程中，能量的總量沒(méi)變，但是利用品質(zhì)卻降低了。（3）能量的轉(zhuǎn)化具有方向性。（4）有些能源在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法再生，比如煤炭、石油、自然氣等，是不行再生資源。可再生能源主要包括樹(shù)木和其他植物、水能、太陽(yáng)能、風(fēng)能等。（二）能源的分類(lèi)與應(yīng)用1.查閱資料，閱讀課本，說(shuō)一說(shuō)我國(guó)在新能源利用方面有哪些成就？太陽(yáng)能發(fā)電，太陽(yáng)能的利用對(duì)環(huán)境的影響很小。利用太陽(yáng)能最有前途的領(lǐng)域是，通過(guò)太陽(yáng)電池將太陽(yáng)能干脆轉(zhuǎn)化成電能。目前我國(guó)是最大的光伏產(chǎn)品制造國(guó)。2015年年底，我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電累計(jì)并網(wǎng)容量達(dá)到4.158×107kW。水力發(fā)電，水能是可再生能源，水電站是利用水能的重要形式。水電對(duì)環(huán)境的影響比火電小，發(fā)電成本低。到2015年中國(guó)水電裝機(jī)總量居世界第一。風(fēng)能發(fā)電，為了增加風(fēng)力發(fā)電的功率，通常把許多風(fēng)車(chē)建在一起，成為“風(fēng)車(chē)田”。我國(guó)風(fēng)力資源豐富，尤其是西北、華北、華東、西南地區(qū)。隨著新能源政策的引導(dǎo)及風(fēng)力發(fā)電、并網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電開(kāi)發(fā)走在了世界前列，裝機(jī)容量居全球第一。核能發(fā)電，一些質(zhì)量較大的原子核在裂變成較輕的原子核時(shí)，會(huì)釋放出驚人的能量。同樣質(zhì)量的化學(xué)燃料與核燃料相比，假如都進(jìn)行了完全反應(yīng)，核燃料釋放出的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于化學(xué)燃料釋放出的能量?？上拗频牧炎兎磻?yīng)所釋放出的能量，可以很好地被人們所利用。核電站就是利用可控核裂變來(lái)發(fā)電的。我國(guó)的核能發(fā)電技術(shù)已居于世界領(lǐng)先地位。2.觀看“福島核輻射”紀(jì)錄片，探討能源平安的重要性。了解我國(guó)在核能方面的發(fā)展主要是用它來(lái)發(fā)電，核能在新能源領(lǐng)域中被看好、也是最有發(fā)展前途的能源，但是核能設(shè)施一旦愛(ài)護(hù)不當(dāng)，發(fā)生泄漏，其危害也是巨大的，目前技術(shù)還無(wú)法對(duì)核輻射的危害進(jìn)行有效消退，因此，包括我國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)對(duì)發(fā)展核能都實(shí)行了謹(jǐn)慎的原則。（三）能源與社會(huì)發(fā)展1.小組探討煤炭以及汽車(chē)尾氣對(duì)環(huán)境造成的危害。（1）了解能源利用是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境愛(ài)護(hù)之間的一把雙刃劍，它們既能相互促進(jìn)又能相互破壞。目前環(huán)境污染問(wèn)題漸漸凸顯，大多數(shù)環(huán)境問(wèn)題，如空氣污染、酸雨和全球變暖、生物多樣性丟失和土地沙漠化等都是由化石燃料為基礎(chǔ)的能源利用系統(tǒng)造成的。其中，煤炭和燃料油是污染最嚴(yán)峻的能源。（2）了解經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)和供應(yīng)是相互關(guān)聯(lián)的，知道獲得能源是政治和技術(shù)世界中最基本的方面。（3）知道化石能源會(huì)耗盡，并且在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法復(fù)原，關(guān)注能源平安。2.小組探討如何才能做到社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。（1）實(shí)現(xiàn)能源與環(huán)境的共同發(fā)展，不僅要堅(jiān)決不移地實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，更要大力發(fā)展綠色能源并推廣運(yùn)用生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、潮汐能等新能源，用低碳能源代替高碳能源，用低碳節(jié)能產(chǎn)品代替高耗能產(chǎn)品，向發(fā)電。綠色低碳方向發(fā)展。（2）建言獻(xiàn)策：建立新能源政策，激勵(lì)運(yùn)用可再生能源；依靠新技術(shù)，提高能源利用率；加大環(huán)保執(zhí)法力度；增加環(huán)保教化，提高學(xué)生和群眾的低碳環(huán)保意識(shí)。（3）讓學(xué)生了解“節(jié)能”，即節(jié)約能源，主要是提高能源本，增：利用效率，而不是限制人民群眾的能源消費(fèi)水平?！碍h(huán)為建設(shè)?！?，即環(huán)境愛(ài)護(hù)，主要是削減污染物排放。三、課堂小結(jié)這節(jié)