粤教版高中物理必修2第4章第8节 能源的开发与利用-备课资料
高中物理 第四章 机械能和能源 第8节 能源的开发与利用教案2 粤教版必修2(2021年最新整理)
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第8节能源的开发与利用新课教学能源的利用能力和能源工业的水平，反映了一个国家的综合实力．近几年来，有关能源的话题在人们的生活中不断出现:石油价格的飞涨，世界各国对石油输出国的依赖，OPEC在国际舞台上举足轻重的地位，各个国家投巨资研究开发新能源，世界范围内的大气、水土等环境污染……所有这些，无不提醒人们要重视能源问题．教师可让学生举出大量的具体例子来说明能源的重要性:例如以目前各国使用的主要能源——石油为例，在过去的2003年度，中国的石油日消耗量达546万桶，日本则为每日543万桶．中国不断增长的经济对石油的需求激增，使中国已经成为仅次于美国的世界第二大石油消费国。
目前美国的石油日消耗量超过2000万桶，遥遥领先于其他国家,相当于中国的3～4倍，仍然是全球最大的石油消耗国．1．能源及其分类学生通过初中物理或科学课程的学习，虽然对能源的概念及其分类已不陌生,但往往把能量和能源的概念相混淆,对能源如何分类也非常模糊．因此，本节的教学应该使学生对能源及其分类有一个较为明确的认识，这是思考能源问题的基础．教材对什么是能源给出了一个较为明确的定义：能源指的是在一定条件下能够提供可利用能量的物质资源?这里可利用能量包括机械能、热能、电能、化学能、原子能等．对所研究的大量问题进行分类是科学研究常用的方法，能否对要认识的事物进行科学分类，从一个侧面反映了一个人的科学素养.如平常所说“工业用品、农业用品、日常用品"是根据用途分类，“金属、非金属和半导体"是根据导电的难易程度分类，“生物和非生物”是根据是否具有生命分类等．由此可见，对问题分类时必须明确分类的依据，对能源的分类也是如此．本节将能源按照两种不同的方式分类：生产方式和能否被再利用．教师也可以让学生试着按其他的方式来分,如：根据它们的初始来源,概括为四大类：第一类是与太阳有关的能源．如煤炭、石油、天然气、油页岩等化石燃料．水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的．第二类是与地球内部的热能有关的能源．从地下喷出地面的温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现．第三类是与原子核反应有关的能源．第四类是与地球一月球一太阳相互联系有关的能源．如海水涨落而形成潮汐能．按照能源的地位来分，可分为常规能源和新能源等．[讨论与交流](1)汽油机、柴油机是利用石油，发电机是利用石油、煤、核能、风能、水能、太阳能、海洋能等,电灯是利用电能,电话也是利用电能等．（2)植物要靠太阳能进行光合作用才生长，食草动物要靠植物生存，而食肉动物要以食草动物或其他的食肉动物才能生存，经过这样的过程太阳能就转化成了化石能源的能量．2．能源危机与环境污染教材通过一些事实从两个方面说明了能源的消耗和利用所带来的社会问题:能源危机与环境污染．能源危机是世界性问题，在我国,这一问题更为突出．教学中，可列举大量的事实是学生认识到节约能源的重要性．学生对诸如酸雨、温室效应、城市热岛效应不会陌生，但这些现象是怎样产生的呢？课文对此进行了简要的介绍，教师可要求学生查找有关资料,写一篇如《谁污染了我们的环境？》等类的文章，弄清环境污染的主要来源，最好经过调查提出解决的办法或建议．由于环境污染越来越严重，所以人们提出了“可持续发展"的观点．查找资料，判断一下目前人类的哪些行为与“可持续发展”相吻合,哪些做法与“可持续发展"背道而驰．也可以在课堂上采取“讨论与交流”的方式进行．［讨论与交流]（1）方便之处有夜晚照明的电灯，外出时乘坐的飞机、汽车、轮船等，电脑.电话等,洗澡时用的热水等……、烦恼之处有飞机、汽车等产生的噪音，由于大气污染所造成的灰蒙蒙的天空，能源工业所造成的水污染导致饮用水和农业灌溉水质量的降低等．（2)可联系当地近年来的生活环境的变化,展开对这一问题的讨论,增强学生环境保护的意识．3．未来的能源化石能源的不断枯竭，环境污染的不断加重，迫使人们寻找和开发新能源．而储量丰富、低污染、安全稳定的能源成为人们追求的目标．课文主要介绍了核能、风能、地热能、太阳能、生物质能、水能、海洋能、氢能等，这些能源基本代表了未来能源的开发方向．通过本节的学习，学生应能认识到，只要人类合理利用和开发能源，那么，地球上的能源将是取之不尽的．（三)小结本节我们介绍了能源于环境的问题,通过介绍，希望大家能够了解：1、能量和能源是两回事；2、非再生能源和可再生能源是两回事；3、人类不能打破与环境的和谐，破坏环境等于摧毁自己的生存家园.（四）作业：课本练习3（五）板书设计第8节能源的开发与利用1．能源及其分类2．能源危机与环境污染3．未来的能源。
必修二第四章第八节《能源的利用与开发》
第八节 能源的利用与开发
学习目标
1.知道能源及其分类． 2.知道能源短缺和环境恶化问题，增 强节约能源和环境保护意识． 3.树立“可持续发展”的意识，培养 对开发能源的正确态度
一.能源及其分类
1.能源——能够提供可利用能量的物质叫能源。
人类对于能源的开发利用大致经历了四个历史时期： ① 古代柴草时期 ； ② 新石器时代晚期的煤炭时期 ； ③ 19世纪中叶的石油时期 ； ④ 20世纪中叶的新能源时期 。
每秒钟落下的水做功 W水 mgh
每秒钟的电能 W电 10%W水
全年发电量 W W电 3600 24 365 8760 Qhkw h
【答案】 8760 Qhkw h
秦山核电站
三门核电站
广东大亚湾核电站
核能的利用
我国最大的核电站：阳江核电站
江苏连云港田湾核电站
核能的利用
开发清洁能源，打造绿水青山
它们的共同特点是资源丰富、可以再生、没有污染或 很少污染。
太阳能的利用
【例2】试估算一下，太阳一年里辐射到地球的能量大约相 当于多少个百万千瓦的发电站一年的发电量？（太阳一年辐 射到地球上的能量 E 1018 kw h ）
解：P E 1018 kw h 1017 w t 365 24h
2.能源的分类 我们将埋在地下的动植物经过数亿年的地质演变而形成的 能源统称为化石能源，如煤、石油、天然气等。 来自自然界、没有经过加工或转换的能源叫做一次能源 ， 如煤、石油、天然气、水能、风能、太阳能、生物能、海洋能、 地热能等。 一次能源又可分为可再生能源（如太阳能、水能、风能、 海洋能等）和不可再生能源（如煤、石油、天然气、核能等） 两大类。 从一次能源直接或间接转化而来的能源叫做二次能源 ，如 电能、氢能、焦炭等。
粤教版必修二4.8《能源的开发与利用》word教案
4.8 能源的开发与利用(一)教学目标1．知识与技能(1)了解能源与人类生存和社会发展的关系．(2)知道什么是能源及其分类．(3)知道可持续发展的重大意义．2．过程与方法(1)列举常见的能源，试着将它们分类，并说出自己分类的标准，能尝试经过思考发表自己的见解．(2)提高信息收集和处理的能力，通过历史上的典型事件说明能源对人类生存的意义．(3)由学生对周围环境的切身体验，说出能源的利用和开发对环境所造成的危害．思考怎样合理利用和开发能源，怎样解决日益增加的能源危机．尝试应用物理知识解决实际问题的能力．(4)能源是有限的，但能源又是无限的．如何节约能源，如何开发利用可再生能源，又如何发现新能源，都是值得人们深思的问题．引导学生就此讨论，发表自己的见解．(5)未来的能源应该是安全、环保、高效的能源．对能源标准的讨论，将有助于学生树立有关能源的正确观点．3．情感、态度与价值观(1)由亲身经历，体会能源对人类的重要性．(2)树立“可持续发展”的意识，培养利用和开发能源的正确态度．在力所能及的范围内，为社会的可持续发展做出贡献．(3)以实际行动节约能源，养成利用能源的良好习惯．(4)关心世界范围内能源发展的现状，积极思考未来的能源发展趋势．(二)教学步骤能源的利用能力和能源工业的水平，反映了一个国家的综合实力．近几年来，有关能源的话题在人们的生活中不断出现：石油价格的飞涨，世界各国对石油输出国的依赖，OPEC 在国际舞台上举足轻重的地位，各个国家投巨资研究开发新能源，世界范围内的大气、水土等环境污染……所有这些，无不提醒人们要重视能源问题．教师可让学生举出大量的具体例子来说明能源的重要性：例如以目前各国使用的主要能源——石油为例，在过去的2003年度，中国的石油日消耗量达546万桶，日本则为每日543万桶．中国不断增长的经济对石油的需求激增，使中国已经成为仅次于美国的世界第二大石油消费国。
目前美国的石油日消耗量超过2000万桶，遥遥领先于其他国家，相当于中国的3～4倍，仍然是全球最大的石油消耗国．1．能源及其分类学生通过初中物理或科学课程的学习，虽然对能源的概念及其分类已不陌生，但往往把能量和能源的概念相混淆，对能源如何分类也非常模糊．因此，本节的教学应该使学生对能源及其分类有一个较为明确的认识，这是思考能源问题的基础．教材对什么是能源给出了一个较为明确的定义：能源指的是在一定条件下能够提供可利用能量的物质资源?这里可利用能量包括机械能、热能、电能、化学能、原子能等．对所研究的大量问题进行分类是科学研究常用的方法，能否对要认识的事物进行科学分类，从一个侧面反映了一个人的科学素养。
高中物理第四章第8节能源的开发与利用教案3粤教版必修2
第8节能源的开发与利用本节教材分析三维目标1．知识与技能(1)了解能源与人类生存和社会发展的关系．(2)知道什么是能源及其分类．(3)知道可持续发展的重大意义．2．过程与方法(1)列举常见的能源，试着将它们分类，并说出自己分类的标准，能尝试经过思考发表自己的见解．(2)提高信息收集和处理的能力，通过历史上的典型事件说明能源对人类生存的意义．(3)由学生对周围环境的切身体验，说出能源的利用和开发对环境所造成的危害．思考怎样合理利用和开发能源，怎样解决日益增加的能源危机．尝试应用物理知识解决实际问题的能力．(4)能源是有限的，但能源又是无限的．如何节约能源，如何开发利用可再生能源，又如何发现新能源，都是值得人们深思的问题．引导学生就此讨论，发表自己的见解．(5)未来的能源应该是安全、环保、高效的能源．通过对能源标准的讨论，使学生树立有关能源的正确观点．3．情感、态度与价值观(1)由亲身经历，体会能源对人类的重要性．(2)树立“可持续发展”的意识，培养利用和开发能源的正确态度．在力所能及的范围内，为社会的可持续发展做出贡献．(3)以实际行动节约能源，养成节约能源的良好习惯．(4)关心世界范围内能源发展的现状，积极思考未来的能源发展趋势．教学重点知道有哪些常规能源和新能源。
教学难点了解节约能源和保护环境的意义。
教学建议要让学生了解能源对人类文明的意义和由能源带来的环境问题，引入可持续发展的概念。
让学生认识节约能源，开发新能源与可持续发展的关系，可以让学生通过查阅相关材料，提出自己的见解。
思考怎样探索和使用未来的理想能源。
通过本节的学习，第一要求学生了解我国和世界的能源状况，我国发展能源的方针和对策。
第二要求学生要关心科学发展前沿，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。
新课导入设计导入一教师：风能是太阳辐射下流动所形成的。
风能与其他能源相比，具有明显的优势，它蕴藏量大，是水能的10倍，分布广泛，永不枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。
高中物理 第四章 机械能和能源 第八节 能源的利用与开发课件 粤教版必修2
施.
即学即用 1.判断下列说法的正误. (1)能量被使用后就消失了，所以要节约能源.×( ) (2)自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用.×( ) (3)人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源.√( ) (4)人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造×.( ) (5)大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变 了大气成分，使环境恶化√.( )
第四章 机械能和能源
第八节 能源的利用与开发
知识目标
核心素养
1.了解能源及其分类.
1.了解能源在人类生活和生产中的重要性，
2.了解能源危机与环境污染， 了解现阶段能源利用的现状.
树立节约能源与保护环境的 2.了解环境污染的现状，体会开发新能源
意识.
和进行环境保护的必要性和重要性.
3.了解新能源的开发，了解 3.树立和践行“绿水青山就是金山银山”
解析 答案
重点探究Βιβλιοθήκη 能源开发与可持续发展导学探究
请结合图1中煤炭、石油的开采
画面以及废气污染的情景，思
考以下问题：
(1) 自 然 界 中 能 量 是 守 恒 的 ， 不
图1
用担心煤炭、石油等能源的消耗，这种观点正确吗？
答案 错误
(2)能源的开发与利用应该注意哪些问题？
答案 见知识深化
答案
知识深化 1.能源的开发与利用： (1)能源的分类. ①从人类使用能源的先后将能源分为常规能源和新能源. 常规能源：煤、石油、天然气等. 新能源：太阳能、沼气、地热能、核能等. ②从能源的来源可分为不可再生能源和可再生能源. 不可再生能源：用完后在短期内不可能从自然界得到补充的能源，如 煤、石油、天然气等. 可再生能源：取之不尽、用之不竭的能源，如风能、太阳能、水能等.
物理粤教版必修2教学设计：第四章第八节 能量的利用与
教学设计第八节能量的利用与开发整体设计本节课讲述的是能源的分类、能源的开发与利用，未来能源的开发等问题.重点是未来能源的开发与利用，难点是能源的合理利用与环境保护.为了让学生能更好地掌握本节的知识，在本节课课前安排了一个课外活动：让学生调查当地生产、生活所用的能源有哪些，这些能源的使用造成了怎样的环境污染.这为课堂上问题的讨论解决奠定了基础.在课堂中，采取讨论交流的形式为主要教学方式，让学生在讨论交流中学到知识，掌握本节课的内容,从而培养学生的表达能力、合作交流能力等.在课堂上老师要发挥好指导的作用，引导学生积极发言、大胆讨论，并适当评价学生的发言情况，控制好课堂气氛.教学重点能源的分类，未来能源的开发与利用.教学难点能源的合理利用与环境保护.教学方法讨论式、启发式课时安排1课时三维目标知识与技能1.知道什么是常规能源、可再生能源与不可再生能源.2.了解新型能源——核能.3.了解大量的能量消耗带来的全球性环境问题.过程与方法1.指导学生阅读教材，培养学生的自学能力.2.引导学生自主查阅相关资料，并能很好地处理信息.情感态度与价值观1.培养学生的自学能力和探索精神.2.引导学生增强节能意识.3.激发学生为开发新能源而刻苦学习的兴趣.4.提高学生的节能意识，使学生认识到能源的合理利用与环境的保护对可持续发展有着重要的意义.课前准备投影仪、投影片、CAI课件教学过程导入新课目前，人口、能源、环境与可持续发展已成为许多国家关注的焦点，许多国家的政府已开始将合理利用能源与保护环境、实现可持续发展作为社会、经济等方面发展的重要目标，本节课我们就来讨论有关能源与环境的问题.推进新课一、能源及其分类师让同学们阅读课文并讨论下列问题(课件展示)(1)什么是能源？(2)能源可以怎样分类？(3)什么叫化石能源，化石能源在你所了解的工农业生产、生活中有哪些应用？参考：(1)能源指的是在一定条件下能够提供可利用能量的物质资源.这里可利用能量包括机械能、热能、电能、化学能、原子能等.例如前面提到的煤、石油、天然气、水能、风能、沼气、太阳能、核能等都是能源.(2)①按生产方式分：一次能源：直接取之于自然界，未经过人类加工转换的能源，如煤、石油、天然气、水能、风能、沼气、太阳能、海洋能等.通常所说的世界各国的能源产量和消费量，一般都指的是一次能源.二次能源：从一次能源直接或间接转化而来的能源称为二次能源，如电能、氢能等.②按能否被再利用划分：可再生能源：如太阳能、水能、风能、海洋能等；不可再生能源：如煤、石油、天然气、核能等.③按能源的地位来分：常规能源和新能源.……师我们可以用多种方式对能源进行分类，但必须明确分类的依据.对所研究的大量问题进行分类是科学常用的方法.(3)化石能源：埋在地下的动植物经过数亿年的地质演变而成的如煤、石油、天然气等.师(1)人类为了有效地利用能源，发明了许多实现能量转化的装置，你能说出几种这样的装置，并指出它们分别利用了哪些能源吗？(2)有人说化石能源的能量是来自太阳，那么太阳能是如何转化为煤和石油的化学能的呢？参考：(1)汽油机、柴油机是利用石油，发电机是利用石油、煤、核能、风能、水能、太阳能、海洋能等，电灯是利用电能，电话也是利用电能等.(2)太阳能通过植物的光合作用转化为植物的化学能，食草动物依靠植物生存，而食肉动物则以食草动物或其他的食肉动物生存，动植物被埋在地下后经过数亿年的地质演变转化为化学能源的能量.二、能源危机与环境污染师(1)根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，能的总量保持不变，为什么还说现在世界正面临能源危机呢？学生各抒己见.参考：世界能源消费主要以煤、石油、天然气为主，每年的消费量大约相当于80亿吨石油.我国的消费量约占世界的10.8%，其中煤的消耗量占世界的26.6%，成为全球第一大煤消费国，而这些能源都是非可再生的，都是地质时代生物太阳能积累下来的，用一点少一点.据估计，按目前的开采速度，石油、天然气可开采40年左右，煤可开采200～300年左右，虽然太阳能具有取之不尽用之不竭的特点，但它的利用受天气的影响较大，还不能大规模利用，因此世界正面临能源危机.(2)能源危机和能源的利用对环境所造成的污染已成为人类共同关注的世界性问题.怎样缓解当前能源危机及保护人类生存的环境？你有什么措施建议？参考：正是由于上述的世界性的能源危机，使得节能成了世界性的发展趋势，就连世界头号超级大国美国也猛然醒悟，推出一系列节能的新举措.因为每获得1美元国民生产总值，消费的能源为同样情况下的日本、德国的两倍，在我国，能源对国民生产总值的产出率是世界平均水平的1/7，据统计，1952～1987年，国民收入增长8.9倍，而同期能耗却增长14.9倍，每获得1美元国民生产总值，耗能是世界平均水平的2.3倍，这样造成我国每年多消耗标准煤6亿吨.低水平的利用,单位产值的高耗能，使我国能源浪费很大，但同时也蕴藏着节能的潜力.而问题并不仅仅在于此，节能对减少环境的污染也有重要的意义，如每燃烧一吨煤可生产440 kg 的二氧化碳、20 kg 的二氧化硫、260 kg 灰渣、15 kg 烟尘，而二氧化硫、二氧化碳又是造成酸雨、加剧温室效应的直接原因.我国北方城市几乎100%的大气悬浮粒超标，25%的城市人口饮用不符合卫生标准的水，这是污染所致，随着我国人口的增加，经济的快速发展，能源需求将会进一步加大，如国民经济按每年8%～9%的速度递增，2010年能源将缺口8～10亿吨标准煤，占全年总需求量的30%，形势严峻，怎么办？办法是有的，那就是厉行节约能源，开发新能源.1.要加大宣传力度，教育人们从自身做起，牢记能源有限，浪费一点少一点，树立节能光荣、浪费可耻的观念.2.要依靠先进的科学技术加强设备更新，降低能耗，提高能源利用率.三、未来的能源 师节约能源，开发可替代煤、石油、天然气等常规能源的新能源，研究清洁能源是缓解当前能源危机及保护和改善人类生存环境的有效措施.我们未来可开发哪些能源呢？请同学们阅读课文，了解未来我们可以开发的能源以及前景.⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧氢海洋能生物质能地热能太阳能核能水能风能新能源师地球上的资源是丰富的，人类只要合理开发、合理应用，地球将永远是我们美丽的家园.课堂训练1.下列说法正确的是()A.石油、煤、天然气等燃料的最初来源可以追溯到太阳能B.汽油是一种一次能源C.水能是可再生能源D.石油、煤、天然气等化石能是取之不尽、用之不竭的2.太阳能可以直接利用，下列装置中把太阳能转化成内能的是()把太阳能转化成电能的是()A.硅光电池B.太阳灶C.太阳集热气D.太阳能热电站3.属于原子核裂变的链式反应的是()属于氢核聚变的是()A.原子弹爆炸B.氢弹爆炸C.核电发电站D.太阳能辐射参考答案1.AC2.BC AD3.AC BD课堂小结通过本节课的学习，我们知道了：1.什么是能源，能源的分类.2.化石能源的储量与人类需求的矛盾及化石能源的使用与环境污染的关系.3.未来能源的种类以及特点，缓解能源危机的措施.板书设计第八节能源的利用与开发能源的分类 一次能源，二次能源 可再生能源，不可再生能源能源危机、环境污染 节能，开发新能源新能源核能、风能、太阳能、水力、地热能、生物质能源、海洋能 课后习题详解1.按照下表中给出的能源分类方法，填写能源的名称. 类别 一次能源二次能源可再生能源 太阳能、水能、风能、海洋能 电能、氢能 不可再生能源 煤、石油、天然气、核能 焦炭 未来的理想能源太阳能、核能、水能、风能生物质能2.在你生活中存在哪些浪费能源的现象？对此你有什么看法？参考：浪费能源的现象：煤燃烧不充分，无人房间里亮着灯，光线很好时开着灯，自来水管漏水等等.在我国能源短缺的情况下，任何浪费都是不应该的，节约能源是我们的义务.3.试估算一下，太阳一年里辐射到地球的能量大约相当于多少个百万千瓦的发电站一年的发电量？解：根据课本内容知道：太阳每年辐射到地球的能量达到1018 kW·h. 即W ＝1018 kW·h由题意知：每个发电站的功率P 0＝106 kW ，t ＝1年＝365×24 h ＝8760 h 设有n 个发电站，则发电站的总功率P ＝nP 0 根据P=t W 得nP 0=tW所以n=876010106180⨯=t P W =1.14×108. 答案：大约相当于1.14×108个百万千瓦的发电站.4.水能是可再生能源,可持续地利用它来发电,为人类提供“清洁”的能源.若一水力发电站水的平均流量为Q(m 3/s),落差为h,发电效率为η,则全年发电量A 是多少千瓦时?解析：6106.3360024365⨯⨯⨯⨯Qh 水ηρkW·h=8760ηQgh kW·h.5.潮汐发电就是利用潮水涨落产生的水位差来发电.建于浙江江厦的双向潮汐电站是我国第一座潮汐电站.它利用海水每天涨落两次,共能进行四次发电.已知其年发电量为1.07×107 kW·h,总功率为3.20×103 kW,则该电站每天平均满负荷发电的时间为多少小时?解析：t=37102.31007.1⨯⨯h=3.3×103h t 1=365t=9 h.。
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第8节能源的开发与利用新课教学能源的利用能力和能源工业的水平，反映了一个国家的综合实力．近几年来，有关能源的话题在人们的生活中不断出现：石油价格的飞涨，世界各国对石油输出国的依赖，OPEC在国际舞台上举足轻重的地位，各个国家投巨资研究开发新能源，世界范围内的大气、水土等环境污染……所有这些，无不提醒人们要重视能源问题．教师可让学生举出大量的具体例子来说明能源的重要性：例如以目前各国使用的主要能源——石油为例，在过去的2003年度，中国的石油日消耗量达546万桶，日本则为每日543万桶．中国不断增长的经济对石油的需求激增，使中国已经成为仅次于美国的世界第二大石油消费国。
目前美国的石油日消耗量超过2000万桶，遥遥领先于其他国家，相当于中国的3～4倍，仍然是全球最大的石油消耗国．1．能源及其分类学生通过初中物理或科学课程的学习，虽然对能源的概念及其分类已不陌生，但往往把能量和能源的概念相混淆，对能源如何分类也非常模糊．因此，本节的教学应该使学生对能源及其分类有一个较为明确的认识，这是思考能源问题的基础．教材对什么是能源给出了一个较为明确的定义：能源指的是在一定条件下能够提供可利用能量的物质资源?这里可利用能量包括机械能、热能、电能、化学能、原子能等．对所研究的大量问题进行分类是科学研究常用的方法，能否对要认识的事物进行科学分类，从一个侧面反映了一个人的科学素养。
如平常所说“工业用品、农业用品、日常用品”是根据用途分类，“金属、非金属和半导体”是根据导电的难易程度分类，“生物和非生物”是根据是否具有生命分类等．由此可见，对问题分类时必须明确分类的依据，对能源的分类也是如此．本节将能源按照两种不同的方式分类：生产方式和能否被再利用．教师也可以让学生试着按其他的方式来分，如：根据它们的初始来源，概括为四大类：第一类是与太阳有关的能源．如煤炭、石油、天然气、油页岩等化石燃料．水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的．第二类是与地球内部的热能有关的能源．从地下喷出地面的温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现．第三类是与原子核反应有关的能源．第四类是与地球一月球一太阳相互联系有关的能源．如海水涨落而形成潮汐能．按照能源的地位来分，可分为常规能源和新能源等．[讨论与交流](1)汽油机、柴油机是利用石油，发电机是利用石油、煤、核能、风能、水能、太阳能、海洋能等，电灯是利用电能，电话也是利用电能等．(2)植物要靠太阳能进行光合作用才生长，食草动物要靠植物生存，而食肉动物要以食草动物或其他的食肉动物才能生存，经过这样的过程太阳能就转化成了化石能源的能量．2．能源危机与环境污染教材通过一些事实从两个方面说明了能源的消耗和利用所带来的社会问题：能源危机与环境污染．能源危机是世界性问题，在我国，这一问题更为突出．教学中，可列举大量的事实是学生认识到节约能源的重要性．学生对诸如酸雨、温室效应、城市热岛效应不会陌生，但这些现象是怎样产生的呢?课文对此进行了简要的介绍，教师可要求学生查找有关资料，写一篇如《谁污染了我们的环境?》等类的文章，弄清环境污染的主要来源，最好经过调查提出解决的办法或建议．由于环境污染越来越严重，所以人们提出了“可持续发展”的观点．查找资料，判断一下目前人类的哪些行为与“可持续发展”相吻合，哪些做法与“可持续发展”背道而驰．也可以在课堂上采取“讨论与交流”的方式进行．[讨论与交流](1)方便之处有夜晚照明的电灯，外出时乘坐的飞机、汽车、轮船等，电脑。
物理粤教版必修2知识导航第四章8.能源的开发与利用
第八节能源的开发与利用知识梳理能源及其分类1.概念：能够提供可利用能量的物质，都可以称为能源.（1）从人类开发能源的历史划分常规能源：煤、石油、天然气等；新能源：核能、太阳能、内能、地热能、海洋能等.（2）从使用分类一次能源：未经人工加工的能源，如煤、石油、天然气、水能、风能、生物能、海洋能等.二次能源：从一次能源直接或间接转化来的能源.如：电能、氢能、焦炭.（3）从能否再生分类可再生能源：水流能、风能等；不可再生能源：石油、煤等.（4）从对环境的影响分类清洁能源（也称“绿色环保”能源）：太阳能、风能等；非清洁能源：煤、石油、天然气等.知识导学能量转化和能量转移是有方向性的.虽然在转化和转移时能量总量保持不变，但由于方向性的制约，从而使能源的利用受到制约，使能源的利用有条件限制，因此我们要节约能源，同时积极研究和开发利用新能源，如核能、太阳能等.疑难突破(1)能源危机世界能源消费主要以煤、石油、天然气为主，每年的消费量大约相当于80亿吨石油，我国的消费量约占世界的10.8%，其中煤的消耗量占世界的26.6%，成为全球第一大煤消费国，而这些能源都是非可再生的，用一点少一点.据估计，按目前的开采速度，石油、天然气可开采40年左右，煤可开采200—300年左右.虽然太阳能具有取之不尽、用之不竭的特点，但它的利用受天气的影响较大，还不能大规模利用.因此世界正面临能源危机.(2)环境污染如每燃烧一吨煤可产生440 kg的二氧化碳、20 kg二氧化硫、260 kg灰渣、15 kg烟尘，而二氧化硫、二氧化碳又是造成酸雨、加剧温室效应的直接原因.我国北方城市几乎100%的大气悬浮颗粒超标，25%的城市人口饮用不符合卫生标准的水，这是污染所致.随着我国人口的增加，经济的快速发展，能源需求将会进一步加大.（1）几种新能源①核能：在新能源中，当前最为人们所注意的是核能，又叫原子能，它是原子核发生变化时放出的能量.人类对核能的利用始于20世纪40年代，到现在已经有了很大的发展，建立了很多核电站，生产出了巨大的电能.我国目前已经有了相当功率的核电站正在使用，如秦山核电站等，并且正在建设更多的核电站.②太阳能：太阳发出的光和热具有能量，它是一个十分巨大的天然能源.据计算，单位时间内到达地面的太阳能的总量，大约是地球上目前正在为人类利用的各种能源的总功率的一两万倍，因此，太阳能是取之不尽、用之不竭、清洁无污染的能源，它的利用受到各国的重视，有着广阔的发展前途.③氢能：随着科技进步，氢能的利用展现出无限美好的前景.研究表明，把氢能用于交通运输等动力生产中，高效率和高效益的特性非常明显，飞机使用氢能比常规燃料效率高38%，氢气内燃机汽车效率是汽油燃料的2.5倍，氢燃料电池的效率可达80%，在催化剂加热器中氢能的热效率可达100%.因此，进入21世纪，许多国家都决心投入大量的人力、物力开发利用氢能.前苏联在1989年已经成功地将液态氢用于重型飞机的飞行；美国研制成功了以氢燃料为动力的汽车；日本也研制出实验性的氢燃料动力汽车.2000年悉尼奥运会上，美国通用汽车公司用最新研制成功的“氢动1号”——用氢气作燃料的电池车，为男、女马拉松比赛开道引起轰动.几乎同时，在上海神力科技的“科技摇篮”里，诞生了与“氢动1号”原理相同、名称相近的“氢动1号”游览车.它首次亮相于2000年上海博览会上，同样起了轰动效应.目前德国正加紧研制用氢燃料驱动的“空中客车”.外国设计的冷气机和暖气机中也使用了储氢材料，人们还设计出了氢能化的房屋和使用氢燃料的打火机.总之，氢能源与人类生产、生活关系将越来越密切.早在1874年，著名作家长米尔斯·维恩曾预言，世界能最终将以氢能为基础，现在科学家曾预言，在21世纪新能源舞台上，氢燃料是耀眼的明星，氢能时代可能在21世纪后期到来.另外人类正在开发和利用的能源还有水能、风能、地热能、波浪能等.(2)新能源的优点太阳能是同学们比较熟悉的，在人们的生活中得到了广泛的应用，在高科技方面也有应用，如人造卫星上的太阳能电池.像这样不污染环境的能源称为清洁能源，如太阳能、风能、水能、沼气等.。
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能源的开发与利用-备课资料
学习导航
1.了解什么是能源，了解什么是化石能源，了解常规能源的储量与人类需求的矛盾.
2.知道能源及其分类.
3.了解常规能源的使用与环境污染的关系.
4.知道未来能源的开发.
学习提示
本节内容属科普性资料介绍，旨在扩充知识面、启发综合意识、树立环境意识.本节重点是明确能源概念及能源分类，能源开发与环境问题.难点是理解各种能源之间的关系. 教材习题探讨
类别 一次能源 二次能源 可再生能源 水能 电能 不可再生能源 石油 焦炭 未来的理想能源
风能
氢能
2.如不随手关灯.应养成节能的良好习惯.
3.太阳一年辐射到地球上的能量E =1018
kW ·h 则功率应为
P =t
E =年1h kW 1018⋅
=3600
243653600
1010318⨯⨯⨯⨯W =1017
W
相当于百万千瓦的个数
n =0P P =617
10
10个=1011个. 习题四
1.由牛顿第二定律
mg －F =ma
得拉力F =mg －ma =800 N
拉力做功W =－F ·s =－800×4 J=－3200 J “－”号表示拉力做负功.
2.汽车受到阻力F =0.05mg =0.05×10×103×10 N=5×103
N 最大速度v m =F P =3
3
1051066⨯⨯m/s=13.2 m/s
3.对整个过程应用动能定理
mg （h 1+h 2）－fh 2=0
沙子对石块平均阻力
f =221)(h h h m
g +=03
.0)03.02(102+⨯⨯N=1353 N.
4.对铅球做功在数值上等于铅球动能的增加
W =21mv 2=2
1×2×82 J=64 J.
方法点拨
了解能源的分类.
估算题只要数量级正确即可.
先用牛顿第二定律求出拉力，再用功的公式求解.
利用功率公式计算.
可以分段,也可对整个过程应用动能定理求解.
把铅球初速度看作零，利用功是能的转化量
5.木块上滑过程重力和阻力做负功，由动能定理
－mgh +W f =0－
2
1
mv 02 得W f =mgh －
2
1
mv 02 =1×10×1×
21－2
1×1×42
J =－3 J
在下滑过程中阻力做功也是－3 J 对全程应用动能定理 2W f =
21mv t 2－2
1
mv 02 解得v t =2 m/s.
6.（1）由机械能守恒得
2
1mv 2
=mgh 得上升的最大高度
h =g
v 22. （2）由机械能守恒
21mv 2=21m （2
v
）2+mgh 得上升的高度
h =g
v 832
. 7.略
8.（1）从跳起到落入水中，只有重力做功，机械能守恒
mgh =2
1mv t 2－E k 初 E k 初=2
1mv t 2－mgh
=
21×50×（9.8）2
－50×9.8×1 J =1911 J
即跳板对人做功是1911 J （2）E k 初=mgh h =mg E 初k =8.9501911 m=3.9 m 9.由动能定理得：
Pt －fs =2
1mv 2①
且P =f ·v ②
由①②联立解得：
度求解.
上滑和下滑过程阻力都做负功且数值相等.
斜面光滑，只有重力做功，机械能守恒.
跳板对人做的功等于人动能的增加.
发动机做功和阻力做功的代数和等于动能的变化.
发动机功率：P =)(23
s vt mv -
阻力：f =)
(22
s vt mv -.
互动学习 1.能量的形式多种多样，不同形式能量可以________. 答案：相互转化 2.什么是能量守恒定律? 答案：能量即不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量不变，这就是能量守恒定律.
3.能量转化和转移具有________性. 答案：方向 知识链接
能源的开发和利用实质就是能的转化、转移，能量转化和转移具有方向性,使节约能源、开发新能源成为必要. 知识总结
能源可以按照不同的标准进行分类.能源危机是世界性的问题.能源开发利用的实质就是为了把不便于人们使用的能量形式变换为高效的、清洁的、便于使用的能量形式.
节约能源和开发利用新能源是解决当前能源危机的主要途径.。