第4节　能源与可持续发展公开课教案（教学设计）

地区： 河南省 - 濮阳市 - 濮阳县

学校：濮阳县子岸乡二中

第4节　能源与可持续发展 初中物理       人教2011课标版

一、自读设问

上几节课我们已经接触了能源这个大家族，并且了解的太阳能与核能的有关知识。现在我问同学：是不是人类一开始就能像现在一样能够这样充分利用太阳能与核能等自然能源呢？下面同学们观看短片，了解能源革命为人类带来的巨大进步。（播放“三次能源革命”资料片，营造学习环境，引出本节内容）

二、合作释疑

1、人类进步的阶梯

人类历史上在能量转化方面有几次大的技术革命，这导致了人类文明的跃进。现在同学们翻到课本158面，你们阅读一下有关人类进步的阶梯这部分内容，让我们沿着能源革命的轨迹来看一看人类文明的进步历程。

（学生阅读，老师板书〈第四节 能源革命、1、人类进步的阶梯〉）

学生看完书,老师讲解

（1）要学生同桌间讨论交流，做图17.4-1,并将各图按能量转移的先后顺序串联起来。

这图表示的是远古人类利用太阳能的方式，这种方式今天仍然在广泛使用。草通过光合作用吸收太阳能，兔子吃草吸收草的能量，人或其他动物吃兔子吸收兔子的能量，猎人通过吸收食物的能量才能进行各种运动。

（2）钻木取火是人类在能量转化方面最早的一次技术革命。从利用自然火到利用人工火的转变,导致了以柴作为主要能源的时代的到来。这就是人类的第一次能源革命。老师加些有关人工取火的故事。

（3）蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑。人类从此逐步以机械动力大规模代替人力和畜力,它直接导致了第二次能源革命.老师讲些这时期人类利用化石能源的各种新型热机和有关事例，并讲解学生为什么我们现在还要使用电能？

（4）物理学家发明了可以控制核能释放的装置--反应堆,拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕.老师讲些现在我们利用核能发电的先进技术与优势。

例1  蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，回答下列有关蒸汽机的几个问题：

（1）蒸汽机在工作过程中包含哪些能量转化情况？

（2）其损耗的能量有哪些？

（3）这些能量能再次用来供蒸汽机工作吗？

解析  （1）蒸汽机在工作过程中首先推动活塞做功，所以其能量转化有：化学能转化为内能，内能转化为机械能。

（2）蒸汽机在工作过程中，废气要带走一部分能量，并且还要向周围空气中散发一部分热量，另外克服机器运转时的摩擦力也要消耗一部分能量，这些能量消耗与我们使用蒸汽机的目的无关，属于损耗的能量。

（3）这些能量虽然没有消失，但显然不能再次用它。

答案  （1）化学能转化为内能，内能转化为机械能。（2）废气要带走一部分能量，热散发一部分热量，克服摩擦消耗一部分能量。（3）不能。

2、能量转移和能量转化的方向性

我们已经知道能量是守恒的，为什么我们还常说要节约能源呢？为了更好的说明这个问题，现在同学们翻开课本161面做好这里的想想议议，将图17.4-7排好序，同桌间讨论交流共同完成。

学生标出课本图17．4－7中植物的生长过程后，问学生相反顺序的情况会不会发生，答案显然是否定的。然后向学生说明自然界的实际过程是有方向的。

（板书：2、能量转移和能量转化的方向性）

这里要向学生强调能量的转化、转移是有方向的，比如冰箱里的热量不会自动转移到外部，而必须消耗其他的能量(电能)才能把热量转移出来使冰箱内部变冷；内能只能从高温物体转移到低温物体，不能相反，否则会引起其他的变化，消耗别的能；汽车制动时，由于摩擦，动能转变成了地面、空气内能，这些能量能够自动地用来再次开动汽车吗？显然不能。

学生对这个问题有初步认识就可以了，不要深究。

第4节　能源与可持续发展

第4节　能源与可持续发展

一、自读设问

上几节课我们已经接触了能源这个大家族，并且了解的太阳能与核能的有关知识。现在我问同学：是不是人类一开始就能像现在一样能够这样充分利用太阳能与核能等自然能源呢？下面同学们观看短片，了解能源革命为人类带来的巨大进步。（播放“三次能源革命”资料片，营造学习环境，引出本节内容）

二、合作释疑

1、人类进步的阶梯

人类历史上在能量转化方面有几次大的技术革命，这导致了人类文明的跃进。现在同学们翻到课本158面，你们阅读一下有关人类进步的阶梯这部分内容，让我们沿着能源革命的轨迹来看一看人类文明的进步历程。

（学生阅读，老师板书〈第四节 能源革命、1、人类进步的阶梯〉）

学生看完书,老师讲解

（1）要学生同桌间讨论交流，做图17.4-1,并将各图按能量转移的先后顺序串联起来。

这图表示的是远古人类利用太阳能的方式，这种方式今天仍然在广泛使用。草通过光合作用吸收太阳能，兔子吃草吸收草的能量，人或其他动物吃兔子吸收兔子的能量，猎人通过吸收食物的能量才能进行各种运动。

（2）钻木取火是人类在能量转化方面最早的一次技术革命。从利用自然火到利用人工火的转变,导致了以柴作为主要能源的时代的到来。这就是人类的第一次能源革命。老师加些有关人工取火的故事。

（3）蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑。人类从此逐步以机械动力大规模代替人力和畜力,它直接导致了第二次能源革命.老师讲些这时期人类利用化石能源的各种新型热机和有关事例，并讲解学生为什么我们现在还要使用电能？

（4）物理学家发明了可以控制核能释放的装置--反应堆,拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕.老师讲些现在我们利用核能发电的先进技术与优势。

例1  蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，回答下列有关蒸汽机的几个问题：

（1）蒸汽机在工作过程中包含哪些能量转化情况？

（2）其损耗的能量有哪些？

（3）这些能量能再次用来供蒸汽机工作吗？

解析  （1）蒸汽机在工作过程中首先推动活塞做功，所以其能量转化有：化学能转化为内能，内能转化为机械能。

（2）蒸汽机在工作过程中，废气要带走一部分能量，并且还要向周围空气中散发一部分热量，另外克服机器运转时的摩擦力也要消耗一部分能量，这些能量消耗与我们使用蒸汽机的目的无关，属于损耗的能量。

（3）这些能量虽然没有消失，但显然不能再次用它。

答案  （1）化学能转化为内能，内能转化为机械能。（2）废气要带走一部分能量，热散发一部分热量，克服摩擦消耗一部分能量。（3）不能。

2、能量转移和能量转化的方向性

我们已经知道能量是守恒的，为什么我们还常说要节约能源呢？为了更好的说明这个问题，现在同学们翻开课本161面做好这里的想想议议，将图17.4-7排好序，同桌间讨论交流共同完成。

学生标出课本图17．4－7中植物的生长过程后，问学生相反顺序的情况会不会发生，答案显然是否定的。然后向学生说明自然界的实际过程是有方向的。

（板书：2、能量转移和能量转化的方向性）

这里要向学生强调能量的转化、转移是有方向的，比如冰箱里的热量不会自动转移到外部，而必须消耗其他的能量(电能)才能把热量转移出来使冰箱内部变冷；内能只能从高温物体转移到低温物体，不能相反，否则会引起其他的变化，消耗别的能；汽车制动时，由于摩擦，动能转变成了地面、空气内能，这些能量能够自动地用来再次开动汽车吗？显然不能。

学生对这个问题有初步认识就可以了，不要深究。