滬科版九年級物理 （能源的開發(fā)和利用）能源、材料與社會教學課件

能源的開發(fā)和利用

情境導入

我們已經(jīng)認識了各種形式的能，在日常生活中做飯、照明、取暖等需要能量。在工廠里機器的運轉、在公路上汽車等交通工具的動力的產(chǎn)生等都需要能量。人類自身生命的運動、生長也需要能量……人類生活的一切活動都離不開能量，沒有能量，人類將無法生存！今天我們來研究能源的開發(fā)和利用。(1)通過學習了解什么是能源。知道哪些屬于可再生能源，哪些屬于不可再生能源。知道能源與人類社會密切相關，但需要不斷開發(fā)和利用新能源以解決能源的供需矛盾和環(huán)境問題。(2)知道能源與人類生存和社會發(fā)展密切相關，知道人類發(fā)現(xiàn)、開發(fā)、利用能源的歷史，就是其認識自然、理解自然的歷史，并能通過。(3)了解能源的利用和開發(fā)在推動社會進步的同時，帶來了能源危機，也造成了對環(huán)境的污染和生態(tài)的破壞，學會辨證的思考問題、學會關注自然、關注社會。本節(jié)目標預習反饋2.不可再生能源:一旦消耗很難_____的能源。如煤、石油、天然氣和鈾礦這類化石或礦物能源。.1.可再生能源:可以_________或可以_____的能源。如太陽能、風能、水能以及動、植物等。3.環(huán)境污染:煤的燃燒會產(chǎn)生大量的_________氣體,導致__________,全球變暖,危害生態(tài)平衡。長期提供再生再生二氧化碳溫室效應課堂探究一.能源與社會人類利用能源的歷程鉆木取火這項技術的出現(xiàn)，使人類實現(xiàn)了從利用自然火到利用人工火的轉變。開啟了人類以柴薪為主要能源的時代。柴薪主要通過砍伐森林獲得，大面積的砍伐森林嚴重破壞地球的生態(tài)平衡。同時由于燃燒柴薪獲取能量的效率較低，人類仍需要開發(fā)其他的能源。課堂探究

蒸汽機的發(fā)明令人類成功地將燃燒獲取的內能轉化為機械能。實現(xiàn)了以機械動力大規(guī)模代替人力和畜力的新時代，人類的主要能源從柴薪轉向熱值更高的煤。

煤、石油、天然氣是千百萬年前埋在地下的動、植物經(jīng)過漫長的地質年代形成的，所以稱為化石能源。這三種能源是當今世界一次能源的三大支柱。課堂探究

1．能直接從自然界獲取的能源稱為一次能源。水能地熱能風能課堂探究（1）不可再生能源：不可能在短期內從自然界得到補充如：化石能源、核能（2）可再生能源：可以在自然界里源源不斷地得到如：水能、風能、太陽能、生物質能課堂探究

2．由一次能源經(jīng)過加工得到的能源稱為二次能源。汽油、柴油地熱發(fā)電風力發(fā)電太陽能發(fā)電水力發(fā)電課堂探究電能的利用課堂探究一次能源二次能源地熱能核能太陽能風能水能化石能源可再生能源煤天然氣石油電能柴油汽油不可再生能源典例分析例1：關于能源、能量，下列說法正確的是（）A．可再生能源是未來理想能源的一個重要發(fā)展方向B．核能的利用會造成放射性污染，所以應該關閉核電站C．能量是守恒的，不會發(fā)生能源危機D．化石能源、水能、核能，不能在短期內從自然界得到補充，這類能源稱為不可再生能源解：A、可再生能源足夠清潔、無污染環(huán)境，可以保證不會嚴重影響環(huán)境，是未來理想能源的一個重要發(fā)展方向，故A正確．B、核電站的建設與運行若有疏漏會造成環(huán)境污染，核廢料具有放射性，但不應該關閉，應該合理的利用，故B錯誤；C、由于能量的轉化具有方向性，所以無節(jié)制的消耗能源會造成能源危機，故C錯誤；D、化石能源、核能不可能在短期內從自然界得到補充，所以它們屬于不可再生能源；而水能可以從自然界不斷地得到，屬于可再生能源，所以D錯誤．故選A．A課堂探究二.能源與環(huán)境

人類社會的發(fā)展進步離不開能源的使用，每一次能源革命都給人類社會帶來了重大的變革。

煤、石油、天然氣等化石能源的利用，使人類獲得大量的內能，給人類文明帶來進步，但同時給人類帶來環(huán)境污染，造成危害。如這些燃料在燃燒過程中產(chǎn)生了大量的有害氣體，造成了大氣污染，不但直接有害人體健康，而且會影響動植物的正常生長。課堂探究溫室效應（1）溫室效應，又稱“花房效應”，是大氣保溫效應的俗稱。大氣能使太陽短波輻射到達地面，但地表向外放出的長波熱輻射線卻被大氣吸收，這樣就使地表與低層大氣溫度增高，因其作用類似于栽培農(nóng)作物的溫室，故名溫室效應。課堂探究溫室效應課堂探究（2）影響：如果大氣不存在這種效應，那么地表溫度將會下降約3℃或更多。反之，若溫室效應不斷加強，全球溫度也必將逐年持續(xù)升高。自工業(yè)革命以來，人類向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強的溫室氣體逐年增加，大氣的溫室效應也隨之增強，已引起全球氣候變暖等一系列嚴重問題，引起了全世界各國的關注。課堂探究

能源的大量使用促進了社會的發(fā)展,但同時也帶來了許多資源和環(huán)境問題,結合本課談一談你認為會帶來哪些問題?課堂探究能源開發(fā)和利用對環(huán)境的影響能源的開發(fā)和利用，為人類社會的發(fā)展創(chuàng)造了條件，同時也造成了環(huán)境污染與生態(tài)破壞。煤的燃燒會產(chǎn)生大量的CO2和煙塵，污染空氣。大氣中CO2濃度的增大，導致溫室效應，全球變暖，危害生態(tài)平衡。火力發(fā)電廠發(fā)電所產(chǎn)生的“余熱”會引起熱污染。泄漏的石油會污染海洋。汽車排放的尾氣和各種工業(yè)廢氣污染城市，危害人們的身體健康。人類與自然界是相互作用、對立統(tǒng)一的,過渡的索取和破壞自然界導致自然界對人類的“懲罰”,這是一種原因和結果的對立統(tǒng)一的辯證關系。能源與環(huán)境是當今一個富有挑戰(zhàn)性的話題，處理好二者關系是科學發(fā)展觀的要求。我們必須合理開發(fā)和利用能源。課堂探究以前我們的家園是多么的美麗課堂探究藍天、白云、空氣、怡人的麗日課堂探究可是今天課堂探究

社會的發(fā)展離不開能源,人類將如何才能解決好能源與保護環(huán)境這一問題呢?作為未來的主人,請暢所欲言。典例分析例2：在倡導“節(jié)能環(huán)?！薄暗吞忌睢钡慕裉?，人們應特別重視開發(fā)利用的能源是（）A．太陽能B．石油C．煤炭D．天然氣解：太陽能取之不盡用之不竭，而且環(huán)保，不會對環(huán)境產(chǎn)生影響，也在科學技術的進步也很容易轉化為其他形式的能；煤炭、石油、天然氣屬于化石能源，屬于不可再生能源，并且在使用時會產(chǎn)生廢物、廢氣污染環(huán)境，與節(jié)能環(huán)保，低碳生活不相符．故選A．A課堂探究三.開發(fā)新能源1.太陽能直接利用太陽能的方式主要有兩種。（1）光熱轉化

用集熱器收集陽光中的能量來加熱水等物質。實現(xiàn)了把太陽能轉化為內能。課堂探究將太陽能直接轉化為內能而加以利用；課堂探究集熱器的原理集熱器太陽光熱水水箱冷水課堂探究（2）光電轉化

太陽能電池可以將太陽能轉變?yōu)殡娔?；在航空、航天、交通、通信等領域中有較為廣泛的應用。課堂探究太陽能熱發(fā)電電站

定日鏡追著太陽轉，反射陽光集熱塔加熱水，通過水蒸氣推動汽輪機發(fā)電課堂探究利用太陽能發(fā)電課堂探究2.核能：在原子核發(fā)生變化時放出的能量.

★獲得核能的兩條途徑是：（1）重核的裂變（2）輕核的聚變課堂探究（1）重核的裂變發(fā)生裂變的條件

用中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，放出能量。鏈式反應

將火柴搭成左下圖所示結構，點燃第一根火柴后，會發(fā)生什么？課堂探究核裂變

核裂變是較重的原子核裂變?yōu)檩^輕的原子核的一種核反應。

原子彈就是根據(jù)這個原理制造的一種核武器。課堂探究核電站利用核能發(fā)電

核電站的核心設備是核反應堆。核反應堆是原子核發(fā)生鏈式反應的場所。

1942年，人類利用核反應堆第一次實現(xiàn)了可控制的鈾核裂變。

目前，全世界已經(jīng)建成了幾百座核電站，核電發(fā)電量接近全球發(fā)電量的1/5。課堂探究

鏈式反應如果不加以控制，大量原子核就在一瞬間發(fā)生裂變。釋放出極大的能量。

在人類實現(xiàn)可控核裂變大約三年后，即1945年，利用不加控制的核裂變制造的毀滅性武器——原子彈爆炸了。課堂探究（2）輕核的聚變

將質量較小的原子核結合起來，也會釋放出巨大的核能。氘氚聚變氦核中子能量

氘核與氚核在超高溫下結合形成氦核和一個中子，能釋放大量核能。這一過程就是聚變。課堂探究核聚變

核聚變是較輕的原子核結合為較重的原子核的一種核反應。氫彈就是根據(jù)這個原理制造的一種威力比原子彈更大的核武器。課堂探究和平利用核能

利用核能發(fā)電是人們利用核能的一個重要方向。目前，世界上已經(jīng)利用核裂變原理建成了許多核能發(fā)電站。課堂探究泰山核電站課堂探究大亞灣核電站課堂探究田灣核電站課堂探究嶺澳核電站課堂探究其他新能源的開發(fā)與利用課堂探究地熱能

地球內部蘊藏著大量的熱。在有地熱資源的地方可以開發(fā)的利用地熱能發(fā)電。課堂探究潮汐能

月球、太陽對地球的引力作用產(chǎn)生了潮汐。每天，漲潮與落潮蘊藏著巨大的能量，這種能量可以用來發(fā)電。課堂探究風能

風具有很大的能量。人們很早就學會了利用風能，行船、抽水、磨谷……

風能還可以用來發(fā)電。典例分析例3：2015年3月10日，世界最大的太陽能飛機“陽光動力2號”順利完成環(huán)球飛行之旅中的第一站．該飛機安裝了超過17000塊太陽能電池板，每天產(chǎn)生340千瓦時的電．關于太陽能飛機，下列說法中正確的是（）A．太陽能電池板的作用是將太陽能轉化成電能B．太陽光不屬于電磁波C．太陽能屬于不可再生能源D．太陽光在真空中的傳播速度是340m/s解：A、太陽能電池板的作用是將太陽能轉化為電能，故A正確；B、太陽光是一種電磁波，故B錯誤；C、太陽能可以源源不斷的從自然界獲得，是可再生能源，故C錯誤；D、光在真空中的傳播速度是3×108m/s，故D錯誤．故選A．A本課小結

1．能源與社會可再生能源和不可再生能源

2．能源與環(huán)境3．開發(fā)新能源太陽能、核能、地熱能、潮汐能、風能拓展練習2.關于能量與能源，下列說法錯誤的是（）.A．能量的轉化、能量的轉移，