1、能源與可持續(xù)發(fā)展高二年級 物理能源與可持續(xù)發(fā)展高二年級 物理思考：下列生活中的情境涉及哪些能量的轉化？ 化學能機械能 化學能內能 電能內能 電能光能資料資料資料資料思考：下列生活中的情境涉及哪些能量的轉化？ 化學能機能量守恒定律 能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中，能量的總量保持不變。問題：既然能量是守恒的，不會憑空消失，為什么我們還要節(jié)約能源呢？能量守恒定律 能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只思考：將剛煮好的熱雞蛋投入冷水中，水和雞蛋的溫度分別如何變化？資料現(xiàn)象：雞蛋的溫度降低，水的溫度升高，最終二者的

2、溫度相同。思考：將剛煮好的熱雞蛋投入冷水中，水和雞蛋的溫度分別如何變化能量轉移或轉化的方向性 能量的耗散資料能量轉移或轉化的方向性 能量的耗散資料能量轉移或轉化的方向性能源危機深層次的含義便于利用的能源不便利用的能源資料資料能量轉移或轉化的方向性能源危機深層次的含義便于利用的能源不便能量轉移或轉化的方向性 自然界的宏觀過程具有方向性：熱量可以自發(fā)地由高溫物體傳遞給低溫物體，但逆過程不會自發(fā)進行。能量轉移或轉化的方向性 自然界的宏觀過程具有方向性：熱能源的分類與利用能源可再生能源如：水能、風能、潮汐能不可再生能源 如：煤炭、石油、天然氣 能源的分類與利用能源可再生能源不可再生能源 能源的開發(fā)一、

3、太陽能發(fā)電二、水力發(fā)電三、風能發(fā)電四、核能發(fā)電能源的開發(fā)一、太陽能發(fā)電二、水力發(fā)電三、風能發(fā)電四、核能發(fā)電一、太陽能發(fā)電資料資料一、太陽能發(fā)電資料資料資料二、水力發(fā)電資料資料二、水力發(fā)電資料資料三、風能發(fā)電資料資料三、風能發(fā)電資料資料四、核能發(fā)電資料資料四、核能發(fā)電資料汽車和能源思考：93號汽油密度0.725kg/L,汽油的燃燒值是4.6107J/kg，汽車以80km/h的速度行駛時，百公里油耗約為10L，計算汽車消耗的總功率。汽車和能源思考：93號汽油密度0.725kg/L,汽油的燃燒汽車和能源汽車行駛時的功率分配比例由于各種損耗，74kW的總功率只有9kW到達驅動輪。整倆汽車的總效率僅為1

4、3%左右。資料汽車和能源汽車行駛時的功率分配比例由于各種損耗，74kW的總汽車和能源思考1：汽油的化學能轉化為什么能？分析：由于散熱器、排氣管等部件的熱損失，大部分化學能轉化為內能，一小部分轉化為汽車的機械能。汽車和能源思考1：汽油的化學能轉化為什么能？分析：由于散熱器汽車和能源思考2：為什么說汽車給我們的生活帶來便利的同時，會給環(huán)境帶來污染？分析： 一部分汽油由于蒸發(fā)散失在大氣中成了化學污染源；排放的廢氣中主要成分是CO2和水，CO2加劇溫室效應，導致全球變暖；廢氣中還有CO、NO、NO2以及未燃燒的碳氫化合物，這些是有毒物質。汽車和能源思考2：為什么說汽車給我們的生活帶來便利的同時，會能源

5、與社會發(fā)展薪柴時期 煤炭時期 石油時期資料資料資料能源與社會發(fā)展薪柴時期 煤炭時期 石油時期資料資料資能源與社會發(fā)展煤炭和石油產(chǎn)品的燃燒對環(huán)境的影響光化學煙霧酸雨溫室效應資料資料資料能源與社會發(fā)展煤炭和石油產(chǎn)品的燃燒對環(huán)境的影響光化學煙霧酸雨能源與社會發(fā)展薪柴時期 煤炭時期 石油時期資料資料資料多能源結構時期資料？能源與社會發(fā)展薪柴時期 煤炭時期 石油時期資料資料資本課小結一、能量轉移或轉化的方向性二、能源的分類與應用三、能源與社會發(fā)展本課小結一、能量轉移或轉化的方向性課后作業(yè)一、就清潔能源的利用和我們的未來生活寫一篇小論文二、完成書后P99 練習與應用課后作業(yè)一、就清潔能源的利用和我們的未來

6、生活寫一篇小論文謝謝同學們，再見謝謝同學們，再見第十二章電能能量守恒定律 第十二章電能能量守恒定律 4能源與可持續(xù)發(fā)展 4能源與可持續(xù)發(fā)展 目標體系構建課前預習反饋課內互動探究核心素養(yǎng)提升課堂達標檢測夯基提能作業(yè)目標體系構建課前預習反饋課內互動探究核心素養(yǎng)提升課堂達標檢測目標體系構建目標體系構建【學習目標】1知道能量守恒定律的具體內容。2了解能量耗散，知道能量轉移或轉化的方向性。3知道能源的分類與應用，知道能源的利用與社會發(fā)展的關系。【學習目標】【思維脈絡】【思維脈絡】課前預習反饋課前預習反饋能量守恒定律能量守恒定律的內容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式_為其他形式，或者

7、從一個物體_到別的物體，在轉化或轉移的過程中，能量的總量保持_。知識點 1轉化 轉移 不變 能量守恒定律知識點 1轉化 轉移 不變 能量轉移或轉化的方向性1能量轉化的方向性科學家研究發(fā)現(xiàn)，一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程都是_的。2能量的耗散：把能量釋放出去，就不會再次自動聚集起來供人類重新_的現(xiàn)象，它反映出自然界中的宏觀過程具有_性。3節(jié)約能源的根本原因：在能源的利用過程中，能量在數(shù)量上雖未_，但在可利用的品質上_了，從便于利用的能源變成不便于利用的能源。知識點 2不可逆 利用 方向 減少 降低 能量轉移或轉化的方向性知識點 2不可逆 利用 方向 減少 能源的分類與應用1不可再生能源：煤炭、石

8、油和天然氣是目前人類生產(chǎn)、生活中使用的主要能源，又叫_能源。2可再生能源：水能、風能、潮汐能等來源于_的這些能源。3我國能源的開發(fā)：太陽能發(fā)電、_發(fā)電、風能發(fā)電、_發(fā)電。知識點 3化石 太陽能 水力 核能 能源的分類與應用知識點 3化石 太陽能 水力 核能 能源與社會發(fā)展1人類對能源的利用經(jīng)歷的三個時期：_時期、煤炭時期、石油時期。2能源的開發(fā)和利用對環(huán)境造成的影響：(1)石油和煤炭的燃燒增加了大氣中二氧化碳的含量，加劇了_效應，使得兩極的冰雪融化，海平面上升。(2)石油和煤炭的燃燒形成的二氧化硫等物質使雨水的酸度升高，形成“酸雨”，腐蝕建筑物，酸化_。(3)內燃機工作時產(chǎn)生氮的氧化物和碳氫化

9、合物，這些化合物在大氣中受紫外線的照射，產(chǎn)生光化學_。燃燒時產(chǎn)生的_也是主要的污染物。知識點 4柴薪 溫室 土壤 煙霧 浮塵 能源與社會發(fā)展知識點 4柴薪 溫室 土壤 煙霧 浮塵 判一判(1)能量在轉移或轉化過程中總量是保持不變的。( )(2)石油、天然氣都屬于新能源。( )(3)能量耗散不遵循能量守恒定律。( )(4)能量耗散會導致能量品質的降低。( )(5)為了可持續(xù)發(fā)展，必須節(jié)約能源。( )(6)石油和煤炭的燃燒增加了大氣中二氧化碳的含量，由此產(chǎn)生了“溫室效應”。( )(7)能量耗散現(xiàn)象反映了在一些特殊過程中能量并不守恒，從而導致能源不可再生。( )預習自測 判一判預習自測 選一選在研究

10、性學習的過程中，同學們提出了以下四個活動方案，哪些從理論上講是可行的( )A制作一個內能回收器，將散失在周圍環(huán)境中的內能全部收回再利用B發(fā)明一種不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機器永動機C汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴重污染了空氣，想辦法使它們自發(fā)地分離，既清潔了空氣，又變廢為寶D將房屋頂蓋上太陽能板，可直接用太陽能來解決照明和熱水問題D 選一選D 解析：系統(tǒng)的內能流失到周圍環(huán)境中，不可能全部收回再利用，A錯；永動機違反能量守恒定律，不可能制成，B錯；擴散現(xiàn)象具有方向性，逆過程不可能自發(fā)進行，C錯；太陽能可以用來發(fā)電和進行加熱，D正確。解析：系統(tǒng)的內能流失到周圍環(huán)境中，不可能全部收回再

11、利用，A錯想一想如圖所示是兩幅宣傳節(jié)約能源的圖片。請問：既然能量是守恒的，我們?yōu)槭裁催€要節(jié)約能源？想一想答案：能量是守恒的，但能量耗散卻會導致能量品質降低，它實際上將能量從可用的形式降級為不大可用的形式。煤、石油、天然氣等能源儲存著高品質的能量，在利用它們的時候，高品質的能量釋放出來并最終轉化為低品質的內能。故能量雖然不會減少但可利用的高品質能源會越來越少，所以要節(jié)約能源。答案：能量是守恒的，但能量耗散卻會導致能量品質降低，它實際上課內互動探究課內互動探究能量守恒定律的理解和應用 探究 一 情境導入如圖是用一臺蒸汽機和一臺發(fā)電機建立的模型發(fā)電站，將這個模型發(fā)電站與小燈泡連接起來，就可以供電了。

12、請分析該模型發(fā)電站工作時各種形式的能量是如何轉化的。提示：蒸汽機將蒸汽的內能轉化為蒸汽輪機的機械能，蒸汽輪機帶動發(fā)電機轉動，將機械能轉化為電能使小燈泡發(fā)光。能量守恒定律的理解和應用 探究 一 情境導入如圖是用一臺蒸汽1能量的存在形式及相互轉化(1)各種運動形式都有對應的能：機械運動有機械能，分子的熱運動有內能，還有電磁能、化學能、原子能等。(2)各種形式的能，通過某種力做功可以相互轉化。例如，利用電爐取暖或燒水，電能轉化為內能；煤燃燒，化學能轉化為內能；列車剎車后，輪子溫度升高，機械能轉化為內能。要點提煉 1能量的存在形式及相互轉化要點提煉 2能量守恒的兩種表達(1)某種形式的能減少，一定有其

13、他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等。(2)某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等。3應用能量轉化與守恒解題的步驟(1)首先分析研究對象的受力情況、做功情況、能量的轉化方向及初、末狀態(tài)能量的具體形式。(2)分別列出減少的能量E減和增加的能量E增的表達式。(3)依據(jù)E減E增列式求解。2能量守恒的兩種表達 如圖所示是一種太陽能草坪節(jié)能燈，太陽能電池板供一只“10 V9 W”的電子節(jié)能燈工作，若太陽能電池板接收太陽能的有效面積為0.3 m2，平均1小時得到的太陽輻射能為4105 J，太陽光平均一天按8小時計算，恰好可以供電子節(jié)能燈工作10小時。問：(結果保留整數(shù)

14、)典例剖析 典例 1(1)太陽能節(jié)能燈的能量轉化情況；(2)太陽能電池板單位面積上接收太陽能的功率大約是多少？(3)太陽能節(jié)能燈利用太陽能的效率大約是多少？ 如圖所示是一種太陽能草答案：(1)見解析(2)370 W(3)10%答案：(1)見解析(2)370 W(3)10%對點訓練 A 對點訓練 A 物理必修三第十二章-電能-能量守恒定律12能源的利用與可持續(xù)發(fā)展 探究 二 情境導入如圖所示是我國最大的山坡光伏發(fā)電站河北曲陽光伏發(fā)電站。太陽能是一種具有良好開發(fā)前景的新能源，與常規(guī)能源相比它具有哪些優(yōu)點？提示：光伏發(fā)電過程簡單，沒有機械傳動部件，不消耗燃料，無噪音、無污染，太陽能資源分布廣泛且取之

15、不盡，用之不竭。能源的利用與可持續(xù)發(fā)展 探究 二 情境導入如圖所示是我國最大1能源開發(fā)和利用的關系圖要點提煉 1能源開發(fā)和利用的關系圖要點提煉 2能源的分類能源分類方法能源分類名稱特點舉例按形成或轉換特點分一次能源自然形成，未經(jīng)加工太陽能、風能、地熱能、核能、潮汐能二次能源由一次能源經(jīng)加工轉換而成焦炭、木炭、蒸汽、液化氣、酒精、汽油、電能按利用技術分常規(guī)能源已大規(guī)模正常使用煤、石油、天然氣、水能新能源正在開發(fā)，或有新的利用方式太陽能、核能、地熱能、海洋能、沼氣、風能2能源的分類能源分能源分類名稱特點舉例按形成一次能源自然形能源分類方法能源分類名稱特點舉例按可否再生分可再生能源可循環(huán)使用、不斷補

16、充水能、風能、生物質能、地熱能不可再生能源短期內無法轉換獲得煤、石油、天然氣、核燃料按對環(huán)境污染情況分清潔能源對環(huán)境基本上沒有污染太陽能、海洋能、風能、水能污染能源會嚴重污染環(huán)境化石燃料(煤、石油、天然氣)能源分能源分類名稱特點舉例按可否可再生能源可循環(huán)使用、不斷補3.能源對環(huán)境的影響(1)常規(guī)能源對環(huán)境的影響石油和煤燃燒產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量，產(chǎn)生了“溫室效應”，引發(fā)了一系列問題，如兩極的冰雪融化、海平面上升，海水倒灌、耕地鹽堿化這些都是人類過度開發(fā)自然所產(chǎn)生的嚴重問題。(2)做好環(huán)境保護工作目前的任務是采用環(huán)境能源技術，解決突出的環(huán)境污染問題，例如：城市生活垃圾問題，變垃

17、圾為能源；提高汽車發(fā)動機效率，解決尾氣問題，達到廢氣“零排放”；環(huán)境污染的綜合治理問題，解決廢物、廢水、廢氣等，變廢為寶。3.能源對環(huán)境的影響ACD (多選)關于能源的開發(fā)和利用，下列觀點正確的是( )A無節(jié)制地利用能源，是一種盲目的短期行為B根據(jù)能量守恒定律，能源是取之不盡、用之不竭的C開發(fā)和利用能源的同時，必須加強對環(huán)境的保護D不斷開發(fā)新能源，是緩解能源危機的主要途徑思路引導：雖然能量是守恒的，但能源會越來越少，所以要節(jié)約能源。常規(guī)能源的儲量有限，且存在環(huán)境污染問題，必須開發(fā)新能源。典例剖析 典例 2ACD (多選)關于能源解析：能源是有限的，必須合理利用能源，A正確；盡管能量守恒，但使用

18、過程中會有能量耗散及品質降低，B錯誤；能源開發(fā)利用推動人類進步，但同時會破壞人類生存的環(huán)境，所以必須加強對環(huán)境的保護，C正確；開發(fā)新能源、清潔能源可以緩解常規(guī)能源的不足，D正確。解析：能源是有限的，必須合理利用能源，A正確；盡管能量守恒，2(2020山東省濰坊二中高二下學期月考)“能源危機”是當今世界各國共同面臨的問題。對此，以下措施可行的是( )A人人都要自覺做到節(jié)約用水、節(jié)約用電，不浪費和人為毀壞物品B關閉現(xiàn)有的火力發(fā)電站C各地都要興建水力和風力發(fā)電站D停止使用石油資源，而以核能和太陽能取代解析：受地域環(huán)境的限制，風力、水力發(fā)電站不能在各地興建，因而不能關閉所有火力發(fā)電站，故B、C錯；受技

19、術限制，核能和太陽能尚未大規(guī)模被利用，所以也不能停止使用石油資源，故D錯誤。對點訓練 A 2(2020山東省濰坊二中高二下學期月考)“能源危機”是核心素養(yǎng)提升核心素養(yǎng)提升能量耗散和品質降低1能量耗散(1)燃料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去，就不會再次自動聚集起來供人類重新利用。這樣的現(xiàn)象叫能量耗散。(2)能量耗散從能量轉化的角度反映出自然界中涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。能量耗散和品質降低2能量品質的降低能量耗散雖然不會使能量減少，卻會導致能量品質的降低，它實際上將能量從高度有用的形式降級為不大可用的形式。煤、石油、天然氣等能源儲存著高品質的能量，在利用它們的時候，高品質的能量釋放出來并最

20、終轉化為低品質的內能。內能較之機械能、電能、光能、核能等是一種低品質能量。2能量品質的降低 (多選)下列關于能量耗散的說法，正確的是( )A能量耗散使能的總量減少，違背了能量守恒定律B能量耗散是指散失在環(huán)境中的內能再也不能收集起來被人類利用C各種形式的能量向內能的轉化，是能夠全額發(fā)生的D能量耗散導致能量品質降低解析：能量耗散是能量在轉化的過程中有一部分以內能的形式被周圍環(huán)境吸收，能量耗散遵守能量守恒定律，但使得能量品質降低，故A錯誤，D正確；耗散的內能無法再被收集起來利用，B正確；其他形式的能在一定的條件下可以全部轉化為內能，C正確。故選B、C、D。案 例BCD (多選)下列關于能量耗散的說課

21、堂達標檢測課堂達標檢測夯基提能作業(yè)夯基提能作業(yè)物理必修三第十二章-電能-能量守恒定律12第十二章 電能 能量守恒定律必修三12.4 能源與可持續(xù)發(fā)展第十二章 電能 能量守恒定律必修三12.4 能源與可1.能夠敘述能量守恒定律的內容,會用能量守恒的觀點分析、解釋一些實際問題。2.了解能量的耗散,知道能源短缺和環(huán)境惡化問題,增強節(jié)約能源和保護環(huán)境的意識。3.探究能量轉化方向性及新能源的開發(fā)及應用。1.能夠敘述能量守恒定律的內容,會用能量守恒的觀點分析、解釋能源與可持續(xù)發(fā)展能量守恒定律能量轉移或轉化的方向性能源的分類與應用【知識梳理】能源與社會發(fā)展能量守恒定律能量轉移或轉化的方向性能源的分類與應用能

22、源與社會發(fā)展能量守恒定律能量轉移或轉化的方向性能源的分類與應用能源與可持續(xù)發(fā)展能量守恒定律能量轉移或轉化的方向性能源的分類內能可以轉化成電能，電能可以轉化成光能、內能或機械能既然能量是守恒的，不會憑空消失，為什么我們還要節(jié)約能源呢？【引入】內能可以轉化成電能，電能可以轉化成光能、內能或機械能既然一、能量守恒定律能量守恒定律:能量既不會憑空 ,也不會憑空 ,它只能從一種形式 為其他形式,或者從一個物體 到別的物體,在轉化或轉移的過程中,能量的總量 。產(chǎn)生消失轉化轉移保持不變一、能量守恒定律能量守恒定律:能量既不會憑空 例1.有關能量守恒定律,下列說法正確的是()A.能量守恒定律只適用于機械能與內

23、能的相互轉化B.能量守恒定律只適用于能量轉化過程C.“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱,它不符合能量守恒定律D.按照能量守恒定律,宇宙中的能量總和永遠不會增減答案:D例1.有關能量守恒定律,下列說法正確的是()把剛煮好的熱雞蛋放在冷水中，過一會，雞蛋的溫度降低，水的溫度升高，最后水和雞蛋的溫度相同。是否可能發(fā)生這樣的現(xiàn)象：原來溫度相同的水和雞蛋，過一會兒水的溫度自發(fā)地降低，而雞蛋的溫度上升？【思考與討論】把剛煮好的熱雞蛋放在冷水中，過一會，雞蛋的溫度降低，水的溫度二、能量轉移中轉化的方向性1.一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程都是不可逆的。2.能量的耗散表明，在能源的利用過程中，能量在數(shù)量上雖未減少，但在可利用的品質上降低了3.能量的耗散是從能量轉化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性。能源的利用受這種方向性的制約，所以，能源的利用是有條件的，也是有代價的。二、能量轉移中轉化的方向性1.一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程例2.(多選)下列關于能量耗散的說法正確的是()A.能量耗散使能的總量減少,違背了能量守恒定律B.能量耗散是指耗散在環(huán)境中的內能