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1、能源与可持续发展教案设计能源与可持续发展1能源与可持续发展1第十六章能源与可持续发展比较与案例分析一、学问点教学要求和内容标准的学问目标比较学问点教学大纲（试用）对学问的教学要求教学大纲（修订本）对学问的教学要求课程标准中内容标准学问目标原子和原子核常识性了解原子和原子核的组成知道原子和原子核的组成*放射现象常识性了解射线的应用、强射线对人体的危害的防护了解核能的优点和可能带来的问题。*核能常识性了解裂变反应和核能发电的大致状况能的转化和守恒知道各种形式的能可以相互转化，转化过程中能量守恒知道各种形式的能可以相互转化，转化过程中能量守恒知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量
2、转化与守恒的观点分析物理现象的意识。通过能量的转化和转移，相识效率。初步了解在现实生活中能量的转化与转移有肯定的方向性。*能源的开发和利用常识性了解几种主要能源、节能的重要性、能源的开发利用和环境爱护能通过详细事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。能结合实例，说出不行再生能源和可再生能源的特点。了解世界和我国的能源状况。对于能源的开发利用有可持续发展的意识。二、试验、技能要求和内容标准科学探究的比较教学大纲规定的演示试验和学生试验教学大纲对技能的教学要求课程标准中内容标准的科学探究和试验课程标准中内容标准的技能目标原子和原子核(挂图)射线(挂图)射线的防护(挂图)链式反应(挂图)核电站(挂
3、图)热电站(挂图)蓄能电站(挂图)太阳能电站(挂图)三、改变部分逐条分析1、增加了“能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识”。分析：教学大纲对能的转化和守恒定律的教学要求是“知道各种形式的能可以相互转化，转化过程中能量守恒”，可以看出教学目标主要是从学问的角度来提出的。由于能量守恒定律是自然界中最普遍、最基本的定律之一，它是人类相识自然、改造自然的有力武器，所以课程标准对这部分内容提出了更高的要求，却增加了“能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识”。第一点要求属于“了解”水平，要求学生能从宏观的角度大致说明日常生活中有关能
4、量守恒的实例即可。其次点要求属于“理解”水平，目的是进一步发展学生用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。增加的这两点要求充分体现了STS的观点和强调与其他学科相联系的新课程理念。新教材在编写这部分内容时，首先让学生利用身边的器材完成一组小试验来探讨自然界各种现象的内在联系，体会能量之间的相互转化。然后介绍能量守恒定律。同时特地支配了科学世界栏目：向地球要热。让学生了解地热这种新能源以及人们如何利用地热供暖、发电，给人们的生活带来便利等。针对这部分内容的增加，新教材也增加了相应的创新性的练习和习题。如：例1：释放化学能的过程不断地发生在你的体内。食物也是一种“燃料”，养分成分在人体细胞里与氧
5、结合，供应细胞组织所需能量。这种过程没有火焰，但化学能同样可以转变为内能，因此人的体温保持在37左右。从能量守恒的角度说说，食物供应的化学能还转变为哪些能量？人体摄入的能量（养分师称之为热量）过多、过少，都有损于健康。对于正在长身体的初中学生，每天应当摄入多少热量？应当如何调整饮食？查阅资料，进行调查，写一篇科学报告，并与同学沟通。例2：课本图155-5（P125）的构思图表现的是一种不须要耗用任何能量而能恒久不停工作的机器-“永动机”。探讨一下，这种构思能够实现吗？2、增加了“通过能量的转化和转移，相识效率。初步了解在现实生活中能量的转化与转移有肯定的方向性”。分析：这部分学问在教学大纲里没
6、有作要求，原教材也没有编写这部分内容。但由于这部分学问与我们生活和社会联系特别紧密，课程标准对这部分学问提出了两点要求。第一点要求“通过能量的转化和转移，相识效率”属于“相识”水平层次，要求能通过生产生活中的一些常见实例，分析能量在转化和转移的过程中，有能量损耗，从而进一步从更广义的范围相识效率的概念。其次点要求“初步了解在现实生活中能量的转化与转移有肯定的方向性”属于“初步了解”水平层次，强调在分析能量的转化和转移时，同时还要考虑方向性，说明分析物理现象时都是有规律可循的道理。新教材在处理这部分内容时，一是结合燃料的热值让学生探讨怎样提高各种热机及炉子的效率；二是让学生阅读、探讨人类历史上不
7、断进行着的能源革命，使学生进一步相识到科技给人类带来的便利。三是通过详细实例让学生初步相识到能量的转化与转移是有方向性的。同时还支配了STS栏目：灾难-失控的能量释放。这些都充分体现了STS观点。针对这部分内容的增加，新教材也增加了相应的练习和习题。如：例1：分析汽车（拖拉机）中燃料释放内能的去向，探讨提高效率的可能方法。例2：调查本地历史上火灾发生的事例，从能量转化的角度分析其成因并探讨如何防止火灾。例3：指出你生活中存在哪些奢侈能源的现象，可以实行哪些节能措施？3、将“常识性了解几种主要能源、节能的重要性、能源的开发利用和环境爱护”变为“能通过详细事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系”
8、、“能结合实例，说出不行再生能源和可再生能源的特点”。分析：这部分内容在教学大纲里是作为选学内容的，教学大纲的要求也是作为常识性了解，在实际教学中，学生只是作为外课阅读材料，老师不作任何说明和说明。随着能源问题在社会生活中越来越突出，课程标准提出了明确的要求。第一点属于“了解”水平层次，要求能通过详细事例，了解自然界有哪些能源，能说出人类开发和利用能源的历程与人类生活和社会发展的关系。体现了科学、技术和社会的紧密联系。其次点属于“理解”水平层次，要求通过不行再生能源和可再生能源的理解，了解人类所面临的能源危机，使学生有一种紧迫感，责任感。注意了学生情感看法与价值观的培育。新教材在处理这部分内容
9、时，从“能源家庭”入手，介绍了日常生活中常用的各种能源，着重介绍了核能和太阳能。在学生的练习和习题里也支配了相应的题目。如：例1：调查自己家庭目前的能源运用状况和能源运用的变迁。必需说明运用了哪几种能源、每种能源的特点和类别、每种能源的计量单位及意义、每个月各种能源的大约运用量。例2：结合实例说明不行再生能源和可再生能源的特点。4、增加了“了解世界和我国的能源状况。对于能源的开发利用有可持续发展的意识”。分析：这部分内容在大纲里没有作要求，原教材里也没有列出来。课程标准明确提出了两点要求。第一是要求“了解世界和我国的能源状况”，属于“了解”水平层次，要求学生通过详细的资料和事实，来了解我国和世
10、界的能源状况，我国发展能源的方针和对策。其次是要求“对于能源的开发利用有可持续发展的意识”，属于“体验性目标的“领悟”水平层次，要求学生要关切科学发展前沿，具有可持续发展的意识，树立科学的世界观，有将科学服务于人类的使命感与责任感。充分体现了从物理走向社会的基本课程理念。新教材在编写这部分内容时，一是介绍了21世纪的能源趋势；二是结合实例让学生分析说明能源消耗对环境的影响；三是让学生探讨怎样探究和运用将来的志向能源。课后的练习和习题也支配了一些创新性的题目。如：例1：你认为风能、太阳能、核能以及你所想到的可能的能源，哪些有可能成为今后的志向能源？例2：调查你四周运用能源中的担心全因素及其对环境
11、的影响，提出几种可行的改进措施。例3：科学作文：能源与我们的生活。能源与可持续发展3能源与可持续发展3节能教案示例之一（一）教学目的1知道能源利用率的概念2了解解决能源问题的两条途径开发新能源和提高能源利用率3知道能源问题的最终解决要靠科学技术的进步，激发学生努力向上的精神（二）教学过程1引入新课老师：我们学习热机的时候提出过一个概念叫热机的效率，同学们还记得它的含意吗？学生：在热机里用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所放出的能量之比叫做热机的效率老师：回答正确我们知道煤燃烧放出热量的过程是碳和氧反应生成二氧化碳的过程，那么一般状况下放入炉膛的煤能不能完全燃烧光呢？学生：不能，总会留下没有
12、烧透的煤碴老师：对，我们在利用燃料时，一部分被有效利用了，还有一部分没被利用就扔掉了；那么被有效利用的燃料放出的内能能全部被有效利用吗？同学们在学习内燃机时知道，内燃机在工作时能不能把汽油或柴油燃烧时放出的内能全部变成机械能呢？学生：不能，还有相当一部分内能被排出的废气带走了，内燃机的效率只有2040%老师：回答得很好由此可见，能源在利用时，能够有效利用的能量只占其中的一部分，还有相当一部分未被利用而散失了，所以我们要想方法提高能量的有效利用部分，削减未被利用的部分这就是今日我们要学习的内容2进行新课板书：第六节节能(1)什么叫能源利用率板书：有效利用的能量占消耗的能源所含能量的比值叫做能源利
13、用率(2)提高能源利用率就可以节约能源的消耗老师：以热机为例，有效利用的能量仅为用来做有用功的那部分内能，假如能把从内燃机中排出的废气带走的热量也利用起来，从整体来讲也就提高了能源的利用率了板书：提高能源利用率可以削减能源的消耗老师：我国目前总的能源利用率只有30%，比发达国家的50%还有很大差距，假如我国能把能源利用率提高到50%，按1989年的数据计算，每年就可节约标准煤3.8亿吨，这是个多么大的数字啊！所以节约能源消耗，既可提高经济效益，又能缓解能源惊慌局面，意义是非常巨大的(3)提高能源利用率要靠科学技术的进步老师：在热机那一章的学习中，同学们已经知道，运用蒸汽机的效率只有10%左右，
14、后来独创了内燃机，效率提高到30%以上从火电站到热电站，能源利用率从30%提高到50%以上采纳超高压送电，大大削减了输电线上的能量损失，又等于提高了能源的利用率板书：能源利用率的提高离不开科学技术的进步(4)我国挣取的节能措施请同学阅读该节课文第5自然段，然后共同总结，并板书：1把火电站改成热电站2把分散供热改为集中供热3开发节能新产品，淘汰能耗高的旧产品老师：同学们可以算一笔帐：假如把60瓦的白炽灯都换成11瓦的小高效节能灯（亮度相当），那么消耗的电能将是原来的百分之几呢？从这里可以看到淘汰老、旧设备，开发节能新产品，在节能上的潜力是很大的目前我国正在进行社会主义四个现代化建设，能源的需求量
15、很大，而能源的供应往往跟不上生产发展的须要，所以每个人都要提高节能意识，从自己做起，从家庭、学校做起节约能源消耗，也是为祖国建设做贡献(5)全章结束语要开发利用新能源老师：能源问题，关系到人类的衣食住行，关系到国家的兴盛发达，关系到社会的旺盛和进步，随着社会的发展，人类对能源的需求必将越来越大，更多地开发利用能源，就成为关系到人类生存发展的重大社会问题人类现在还不能利用可挖核聚变的能量，随着科学技术的进步，一旦可挖核聚变能够很便利地实现，可以说将恒久地解决人类的能源需求了因为核聚变运用的原料氘，储量特别丰富，1升海水中就含有0.03克氘，经计算：1升海水中的氘聚变释放的核能相当于300升汽油燃
16、烧时放出的能量地球上的水总共含有约40多万亿吨氘，假如这些氘的1%作为核聚变的燃料，按现在的能源消耗计算，就足以满意全世界几亿年对能源的需求，所以只此一项就足够人类运用了何况现在人类对太阳能的利用规模还很小，假如找到了光电转换效率高的材料和技术，人们可以大规模地干脆利用太阳能来发电，这也是一个迷人的前景科学技术的进步，会使能源的开发和利用出现新局面随着科学技术的进步，今日还不能充分利用的能源，明天可能会发觉一种新方法而利用得更充分；另外今后也还会发觉更加巨大的新能源，这些都不是不行能实现的幻想世世代代的中外科学家、独创家、工程师为人类开发利用能源已经做出了巨大的贡献，人类还始终在不断发觉、不断
17、前进在座的同学们都是21世纪的建设者，希望同学们将来在能源问题上，或在其他科学技术问题上能够大显身手，为祖国的四个现代化，为人类的进步作出重大的贡献3布置作业阅读课本：了解提高能源利用率的有关问题，提高学习科学学问的爱好和相识节能教案示例之二（一）教学目的1常识性了解什么是能源利用率2常识性了解节能的重要性、紧迫性，明确节能是每个公民的职责，自觉树立节能意识，培育节能的良好习惯3常识性了解人类从根本上解决能源问题的出路是依靠科学技术进步（二）教学过程1指导学生自学教材告知学生，这节课主要实行自学教材和分组探讨的方式来学习节约能源的问题要求学生在自学中就下面板书的几个问题做好参与探讨的打算板书：
18、(1)举例说说什么叫能源利用率？(2)提高能源利用率、节约能源的重要性？(3)提高能源利用率、节约能源的根本措施是什么？(4)人类从根本上解决能源问题的出路在哪里？(5)假如每人一年节约用电1千瓦时，那么全国近12亿人一年节约的电能相当于多少吨标准煤完全燃烧放出的能量？（标准煤的燃烧值为2.9310焦千克）2学生阅读教材，老师巡察，了解学生阅读状况3组织学生分组探讨4由各组推出代表向全班汇报本组的讨沦结果5老师进一步归纳学生的探讨结果，进行这节课的总结在总结中着重强调：(1)节能的重要性和紧迫性由于目前人们运用的能源主要还是煤、石油和自然气，或者是由煤和石油转化而来的电能因此，节约能源不仅能提
19、高经济效益，缓解能源供应惊慌的局面，而且能削减对环境的污染例如，每节约1千瓦时电能，如用于工业生产，则可增加约8元的工业产值；而少烧1吨煤，则可少向大气中排放约20千克二氧化硫、440千克二氧化碳和15千克烟尘可见，提高能源利用率、节约能源对促进国民经济发展和爱护环境都有很重要的意义现在，我国的能源生产和供应状况与社会主义现代化建设的需求还有较大差距据报纸公布的资料介绍：近几年，全国工农业生产因缺能而少创建的产值，每年都高达千亿元以上另一方面，由于设备、技术、管理等各方面的缘由，不少地方存在着高能耗、低效益的问题例如，每生产1万块砖，大工厂的耗能量是0.87吨标准煤，而农村砖厂的耗能量则是1.
20、053吨标准煤据统计，我国人均能源资源的拥有量低于世界平均值，能源利用率低于发达国家，随着国民经济的发展和人民生活的改善，能源的需求量还要接着增加因此，提高能源利用率、节约能源，对我国来说，是既重要又紧迫的事情(2)自觉树立节能意识，培育节能的良好习惯能源问题与我们每个人的生活休戚相关节能是利国利民、造福子孙的事情，而不仅仅是某个部门、某些人的事情因此，每个人都要自觉树立节能意识，主动宣扬节能的重大意义，培育节能的良好习惯，从节约1千瓦时电、1克煤、1滴油做起，那么，日久天长，就能为我国社会主义现代化建设做出应有的贡献6布置作业(6)调查了解本地开发和利用能源的状况(2)对学校、家庭提出节能的
21、建议（三）设想、体会1依据九年义务教化初中物理教学大纲关于“常识性了解能源的开发利用和环境爱护”的教学要求，本教案在强调整能可以提高经济效益、缓解能源供应惊慌局面的同时，特地举出数据补充说明节能还可以削减环境的污染2在教学中，留意联系我国国情，教化学生对待节能问题要有紧迫感3这节课实行老师提示，学生自学教材和分组探讨，老师进一步归纳总结的方式实践证明，这样做，既有利于学生抓住教材重点，对能源问题获得较深的印象，也有利于老师刚好了解所教学生的实际相识和想法，以便根据大纲和教材的要求，有针对性地进行教学，提高普及能源常识教化的实效能源与可持续发展考点归纳 能源与可持续发展考点归纳 1.人类开发利用
22、能源的历史：火化石能源电能核能。 2.能源：凡是能够供应能量的物质都叫做能源。 3.能源的分类 (1)从产生的方式可分为一次能源和二次能源： 一次能源：从自然界干脆获得的能源，如风能、水能、太阳能； 二次能源：无法从自然界获得，必需通过一次能源的消耗才能得到的能源，如电能。 (2)从能源是否可再生的角度可分为可再生能源和不行再生能源： 可再生能源：可以在自然界源源不断地得到的能源，如水能、风能、生物质能； 不行再生能源：越用越少，不行能短期内从自然界补充的能源，如化石能源、核能。 (3)从能源利用早晚的角度可分为常规能源和新能源： 常规能源（传统能源）：人类已经利用了多年的能源，如大多数化石能
23、源； 新能源：人类近期利用的能源，如核能、太阳能、地热能等。 (4)从生物年头上可分为化石能源和生物质能： 化石能源：千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年头形成的，如煤、石油、自然气； 生物质能：由生命物质供应的能量称为生物质能，如木柴、草类、肉类。 4.核能获得的途径有两条：重核的裂变和轻核的聚变（聚变也叫热核反应）。原子弹和目前人类制造的核电站是利用重核的裂变释放能量的，而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的。 5.核电站主要组成包括：核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等。 6.太阳能是由不断发生的核聚变产生的，地球上除核能、地热能和潮汐能以外的全部的能量，几乎都来自太阳。 7.人类利用
24、太阳能的三种方式是：光热转换（太阳能热水器）；光电转换（太阳能电池）；光化转换（绿色植物）。 8.21世纪的能源趋势：虽然能量是守恒的，但是能量的转化和转移是有方向的，随着能源消耗的快速增长，化石能源将会枯竭，必需提高能量利用率，同时不断开发新能源，才能解决能源危机。 9.能源消耗对环境的影响：利用化石能源会造成空气污染，加剧温室效应和水土流失，使土地沙漠化，形成酸雨，对植物、建筑、金属构件造成危害，核泄漏会对人类和其他生物造成损害。 10.解决能源问题的出路：一是提高能源利用率；二是开发利用新能源，特殊是开发利用太阳能和核能。 11.将来志向能源应满意的条件： 足够丰富，可以保证长期运用； 足够便宜，可以保证多数人用得起； 相关技术成熟，可以保证大规模运用； 足够平安、清洁，可以保证不会严峻影响环境。 第14页 共14页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页