第一節能量的轉化與守恒第二節能源的開發和利用第二十章能源、材料與社會1.通過實例了解能量及其存在的不同形式。2.通過實例認識能量可以從一個物體轉移到另一物體，不同形式能量可以互相轉化。

3.知道能量守恒定律。能舉出日常生活中能量守恒的實例。4.初步了解在現實生活中能量的轉化和轉移有一定的方向性。5.能結合實例，說出不可再生能源和可再生能源的特點。6.了解核能的優點和可能引發的問題。你知道其中的能量是如何轉化的嗎？一、多種形式的能量1.能量的表現形式能量的表現形式2.自然界的能量類別木材燃燒時產生光和熱就來源于木材里儲存的化學能。人體運動所消耗的能量都來源于食物里儲存的化學能。機械能、電磁能、內能、化學能、核能等①化學能:

發生化學反應時，由于物質的分子結構變化而產生的能量②核能由于核反應，物質的原子核結構發生變化而產生的能量核能秦山核電站我國第一顆原子彈爆炸你能說出下列物體所具有的能量嗎？二、能量的轉移與轉化1.各種形式的能量是可以相互轉化的內能電能機械能火力發電機電爐電動機風力發電機火箭發動機摩擦生熱轉移轉化它們的能量如何轉化？它的能量如何轉化？化學能電能機械能聲能光能轉化轉化能量的轉化與守恒活動一：在教室中用現有條件做幾個能量的轉化或轉移的實驗活動二：規則：全班分成男女兩組進行比賽，如男同學說“電動機工作”（電能→機械能），則女同學要舉出機械能轉化成其他能量的例子，依次接龍，舉對一個加10分，錯一個扣10分。接龍游戲：樹木充電器充電太陽燃煤電廠活動三：1234根據能量轉化的順序來排序，并講述能量轉化的故事樹木太陽燃煤電廠剃須刀1234太陽能化學能內能電能1234活動四：根據能量轉化的順序來排序，并講述能量轉化的故事1234太陽自行車小麥人(進食)太陽能化學能化學能機械能舉重運動員將500N的杠鈴舉高2m，運動員對杠鈴至少做多少功？解：W=Gh=500N×2m=1000J答：運動員對杠鈴至少做功1000J1000J1000J此時杠鈴的勢能增加多少J？有多少化學能轉化為杠鈴的勢能？算一算接在36V電路中的一盞電燈，通過電燈的電流為1A，通電10s，電流做功

J，消耗電能

J，那么，就有

J的電能轉化為

能。360360360熱能和光放在桌上的熱水袋冷卻，熱水的內能消失了嗎？說一說填一填1.能量守恒定律三、能量守恒定律大量的研究表明：自然界的能量是守恒的能量守恒定律:能量既不會消滅，也不會創生，它只會從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而能的總量保持不變。能量守恒定律動能和勢能的轉化1.電風扇工作時，消耗的電能與電動機獲得的機械能相等嗎？2.掉在地上的彈性小球為什么越跳越低?討論：我國有句俗語：“既要馬兒跑，又要馬兒不吃草。”你認為這可能嗎？為什么？這個“永動機”能旋轉不息嗎？永動機的設計圖1.“永動機”：不消耗任何能量和燃料，卻源源不斷對外做功的機器。2.由能量守恒定律知：無法實現。3.工程技術的任務，在于設法找出合理利用能源的途徑，并減少機器運轉過程中不必要的能量損耗，而不是去研制永遠無法實現的“永動機”。無法實現的“永動機”原子彈為什么有那么大的威力？1.當一塊熾熱的鐵塊投入水中時,能量如何轉移？2.當雜技演員沿竹竿下滑時，能量又是如何轉化？鐵塊的內能水的內能(溫度相同)鐵塊能自發地從同溫度的水中吸收熱量，使自己變得熾熱嗎？演員的重力勢能手和竹竿的內能手和竹竿的內能能使演員上升嗎？分析以上事例你能得出結論嗎？分析:遵循能量的轉化和守恒定律的事件是否一定會發生呢？能量的轉移和轉化有一定的方向性。問題：能量的轉移和轉化的方向性1.熱量只能從溫度高的物體傳向溫度低的物體或從高溫部分傳向低溫部分。2.當重力勢能轉化為內能為自發時，內能轉化為重力勢能就不可能為自發。活動五：舉出能量的轉移和轉化有一定的方向性的例子

中國石油危機中國南海發現可燃冰發育區能解人類能源危機月球資源將挽救地球將來出現的能源危機觀察挖掘機、火車、摩托車、汽車、火箭、太陽能汽車、滑翔機的圖片思考給它們提供運轉能量的物質是什么？動動腦筋思考問題：能源與社會挖掘機火車摩托車汽車火箭太陽能汽車滑翔機能源的概念像煤、天然氣、汽油、水流、風、電、太陽光等能夠提供能量的物質資源，我們把它們都叫作能源。可再生能源你還知道人類已經利用的其他能源嗎？風能、水能、太陽能、生物能等煤、石油、天然氣、核能等不可再生能源按來源劃分:一次能源和二次能源一次能源是自然界直接提供的能源。由自然界提供的能源轉化而來的能源是二次能源。風能、汽油、沼氣分別屬于什么能源呢?原始人對火的利用奴隸社會、封建社會對畜力的利用和水力的利用現代化的煤礦開采火畜力、水力現在的各種能源能源的開發和利用與社會發展的關系利用資源的種類少多利用資源的規模小大社會發展水平低高我國的能源構成：煤75%、石油17%、天然氣2%、其他6%看圖，世界能源以哪三種為主？

目前世界和我國的能源消耗都以煤﹑石油、天然氣為主,分析這樣的能源結構是否合理?如果這樣發展下去會出現什么問題?

據專家預測世界上的煤還可開采約192年,天然氣還可開采約67年,石油還可開采40多年。2010年,我國石油消費50%靠進口。能源的大量使用促進了社會的發展,但同時也帶來了許多資源和環境問題,結合本課談一談你認為會帶來哪些問題?主要國家能源消耗量能源的大量應用造成環境污染光化學事件倫敦煙霧事件酸雨腐蝕佛像酸雨破壞樹木溫室效應以前我們的家園是多么的美麗藍天、白云、空氣、怡人的麗日可是今天社會的發展離不開能源,人類將如何才能解決好能源與保護環境這一問題呢?作為未來的主人,請暢所欲言。某報第二版頭條新聞油城私家車開始和氣“熱戀”據記者了解,對私家車進行改裝,讓汽車由“喝油”變為“燒氣”,是近些年才出現的。如今隨著國內油價的不斷上漲,汽車油改氣的話題越來越引起人們的關注,私家車改裝在油城也呈愈演愈烈之勢。通過這段文字你能想到什么?你怎樣看待這種現象?生活與社會面對日趨嚴重的能源危機，我們既要_____________，又要_____________。樹立節能觀開發新能源能源危機日趨嚴重怎么辦？哪些新能源具有廣闊的前景？開發新能源太陽能的開發和利用太陽深處的極高溫度是1500萬℃和極高壓力約2×1016Pa，據粗略估計，太陽向地球表面輻射的功率為8.1×1014kW相當于3.5萬倍標準煤釋放的能量。看了數據再請同學們計算一下：太陽每小時輻射到地球的總能量有多少？W=Pt=8.1×1017W×3600s=2.92×1021J太陽能十分巨大。請同學們計算一下：太陽能以光和熱的形式向四周輻射，那么它的光和熱到達地球上要經過多長時間？

地球每小時從太陽獲得的太陽能量有2.92×1021焦，這比目前全世界在一年內能源生產的總量還多，可見太陽能有多么巨大．那么太陽能會不會用完呢？根據科學家推算，太陽像現在這樣不停地向外輻射能量，還可以維持50億年以上，對于人類來說，太陽能可以說是一種取之不盡，用之不竭的永久性能源。太陽能供應時間長久。

我們到哪里去取太陽能？怎樣獲取呢？（只要太陽能照到的地方，就有太陽能，不用專門去尋找；只要用東西接收就行了，不需要挖掘開采）太陽能分布廣闊，獲取方便。

太陽能儲熱太陽能熱水器、太陽能灶等太陽能轉變為熱能太陽能直接發電太陽能電池、太陽能汽車等太陽能轉化為電能太陽能手提燈

既然太陽能有那么多優點，為什么不大量推廣、大范圍應用呢？目前還有些技術問題沒有解決。

廣泛利用太陽能的困難

1.太陽能雖然十分巨大，但它太分散2.太陽能不穩定，不能正常使用3.目前太陽能轉換器的效率不高太陽能的開發和利用優點：能量巨大、供應時間長、分布廣泛獲取方便、無污染、安全經濟。缺點：能量分散、間斷、不穩定。太陽能的特點沼氣能源

我國農村3/4人口使用草木燃料，造成了土壤肥力的下降，水土流失、土壤沙化等生態平衡被破壞的現象，而且是對能源的極大浪費。將人畜排泄物和作物秸稈等混合物投入沼氣池內進行微生物發酵。可得到燃燒值高的沼氣和有機肥料。沼氣地地熱能地熱地球內部具有的熱能稱為地熱能，是地球本身蘊藏的能量。應用形式：地下熱水、地熱蒸汽。應用范圍：發電、洗浴、取暖、灌溉等。西藏羊八井地熱電站是我國最大的地熱電站潮汐能潮汐能是由于地球和月球、太陽相互作用產生的能量。漲潮時退潮時潮汐電站工作原理浙江溫嶺江廈潮汐電站為全國第一、世界第三的潮汐電站核能秦山核電站能量與能源能量的轉化與守恒多種形式的能量化學能內能電磁能機械能應用能源與社會能源分類能源與環境開發新能源其他新能源核能太陽能1.下列做法屬于能量轉化的是（）

A.人烤火取暖

B.劃火柴點火

C.用熱水袋取暖

D.用煤氣爐給一壺水加熱

B2.分析各現象中能的轉化或轉移（機械能→內能）（內能→機械能）（機械能→電能）（電能→機械能）（電能→內能

光能）（化學能→內能）（光能→化學能）（原子核能→內能→電能）（機械能→內能）（電能→化學能）（化學能→內能）（機械能→電能→內能光能）鋸木頭，鋸條發熱氣體膨脹做功，溫度降低水輪機帶動發電機發電電動機帶動水泵轉動電流通過燈絲使燈絲發光煤燃燒光合作用原子能發電壓縮氣體做功給蓄電池充電木材燃燒手搖發電機發電使燈泡發光3.能源問題是現代社會發展的三大要素之一,在能源家族中:⑴柴薪、⑵煤炭、⑶石油、⑷天然氣、