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能源和能源危机一、能源的定义能源是指存在于自然界中，可以进行有用功的物质和现象。
它是开展社会经济活动的物质基础。
二、能源的分类1.化石能源化石能源是指存在于地壳中由古生物和植物经过亿万年的生物作用和地质变化形成的能源。
主要包括煤炭、石油和天然气等。
2.清洁能源清洁能源是指能够在其利用过程中减少和避免环境污染、减少对环境的影响，同时是可再生的、无限的能源。
主要包括太阳能、风能、水能等。
三、能源危机由于人类使用资源和能源的方式不合理，导致了能源危机的出现。
能源危机是指供给不足和环境污染相互交织的一种危机状况。
1.供给不足由于人口的增长、技术的发展和工业化进程的加快，导致了某些能源的短缺。
比如，石油、天然气等化石能源的储量正在逐年减少，难以满足人类的日益增长的能源需求。
2.环境污染能源的使用会带来环境污染，比如燃烧化石燃料会产生二氧化碳等温室气体，进而导致全球气候变暖，产生严重的气候灾害。
同时，化石燃料的燃烧还会产生大量的氮氧化物、硫氧化物和颗粒物等有害物质，对环境和人类健康产生极其严重的影响。
四、应对能源危机为了应对能源危机，需要采取一系列的措施，比如：1.加大清洁能源的投入清洁能源是可持续发展的能源，具有环保、安全、可再生等优点。
需要采取积极措施，加大清洁能源的投入，提高清洁能源利用率。
2.推广节能和绿色生产要加强对能源的合理管理，推广节能和绿色生产理念，做好能源消耗的控制和管理。
3.发展新能源技术人类需要不断推进科技的进步，发展新能源技术，提高科技含量和效益。
五、总结能源是人类社会发展的基础，在未来的发展中，我们需要更加理性地对待能源的利用，不仅要引导人们妥善利用现有资源，更要大力发展清洁能源和新能源技术，实现可持续发展。
20.1 存在能源危机吗1、教学目标知识与技能1．了解人类利用能源历史的大致过程，知道能源与人类生存和社会发展的关系。
2．了解世界能源消耗结构和我国一些能源消耗结构以及能源储存状况。
3．能结合实例，说出不可再生能源和可再生能源的特点。
过程与方法4．经历“了解人类利用能源的历史”的阅读交流讨论过程，感悟能源是人类生存和社会发展命脉的道理。
经历一些不可再生能源储藏量数据的测算过程，以及能源消耗结构的不合理性，认识能源的危机问题。
5．知道人们是怎样对能源进行分类的，认识分类方法的意义。
情感、态度与价值观6．提升学生对能源的价值认识，使他们产生能源的危机意识和开发新能源的欲念，同时感悟“开源约节流”的意义。
2、教材说明教材首先通过图文结合的方式，将人类利用能源的历史划分为四个时期作出简单介绍，同时借助信息浏览栏目，利用分类方对一次能源、二次能源、不可再生能源和可再生能源作出说明。
接着用数据和扇形图的方式式说明世界和我国能源消耗结构，以及我国的不可再生能源的储藏量，并让学生算一笔能源账，同时提出能源的危机问题，并为下节“开发新能源”打下伏笔。
3、教学建议由于本节是本章的起始，建议用下面是“全章引言”来激发学生学习本章的情趣，调动他们学习本章内容的积极性。
所谓能源，指能产生能量供人类使用的那些物质资源，如煤碳、石油和天然气等，它们燃烧都能产生能量（热能）并供人们使用。
因此，煤碳、石油和天然气是能源，人类的生存和社会的发展离不开能源，可以说能源是人类生存的命脉，社会发展的动力。
能源如此重要，对我们初中生来说应当了解人类利用能源的历史，知道能源与环境的关系，了解能源是否存在危机，知道什么是新能源，人类为什么要开发和利用新能源，能量在转移和转化过程中遵循的规律是什么等问题。
通过本章内容的学习，你会知道上述问题的答案是什么。
本节设了两个段标，即“人类利用能源的历史”和“存在能源危机吗”。
本节课建议用“阅读与交流讨论人类利用能源的历史”，“介绍分类方法”和“了解能源消耗结构，以及能源储藏量的人均测算”三个活动来完成。
第二十章能源与能量守恒定律一、《课标》要求1、知道能量守恒定律。
能举出日常生活中能量守恒的实例。
有用能量转化与守恒的观点分物理现象的意识。
解读：标准的第一点要求是“知道能量守恒定律”，属于“了解”水平；能量守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律之一，它是人类认识自然的有利武器。
将能量守恒定律列入标准无疑是十分必要的。
标准的第二点要求是“能举出日常生活中能量守恒的实例”，属于“了解”水平；第二点要求是对第一点要求的评价和说明。
由于日常生活的某一具体事件中能量守恒的实例是不存在的，应注意只要从较为宏观的角度，大致说明即可。
例如，“从地球吸收太阳光开始，让学生讨论发生在地球上的许许多多能量转化现象”；从手中落地的乒乓球，为什么弹跳的高度越来越低？等。
标准的第三点要求是“有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识”，属于“理解”水平。
目的是进一步发展“有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识”，从而达到提高乐于探索日常生活中的物理问题的目的。
本主题的内容与生活、科技和社会的联系十分紧密，要充分体现ＳＴＳ的观点，加强与其它学科的联系。
活动建议“讨论和分析两个具体的永动机设计方案，说明永动机是不可能的。
”旨在加深对能量守恒定律的了解，可以提供一些永动机的资料让学生去分析讨论，提倡让学生自己到网上收集有关资料。
2、通过能量转化和转移，认识效率。
解读：标准的要求属于“认识”水平。
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认识效率的概念。
以增强提高效率的意识，用能量转化和转移的观点分析物理现象的意识。
增强探索日常生活中的物理道理的乐趣。
此主题应通过一些实际实例的分析讨论，让学生认识能量转化，提高效率的意识。
如“用家用煤气灶做饭时，能量是怎样转化和转移的？认识炉子的效率。
怎样提高生活中煤气灶的效率？”还可以安排一些活动，如“调查当地几种炉灶的能量利用效率，写出调查报告”；“访问农机或维修人员，了解内燃机中燃料释放热量的去向，讨论提高效率的可能途径。
庖丁巧解牛知识·巧学一、21世纪的能源趋势1.能源危机：由于扩军备战或生活中的浪费挥霍，使现有主要能源（煤、石油、天然气等）供不应求，或这些能源将耗尽时，人类尚未找到足以替代它们的物质和措施，因而造成公众严重恐慌，并由此产生经济混乱和社会的不安定.难点剖析能源危机的原因科学技术以前所未有的速度和规模迅猛发展，增强了人类改造自然的能力，给人类社会带来空前的繁荣，也为今后的进一步发展准备了必要的物质技术条件.然而，世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长.长期以来，人类总以大自然的主人自居，盲目乐观情绪滋长，对自然资源进行掠夺式开发和生产.按现在的能源消耗，世界上的煤、石油和天然气等化石能源将在几十年至200年内逐渐耗尽（一些国家的煤炭资源已采掘殆尽），大自然向人类亮起了红灯.2.解决能源危机的途径：必须不断开发新能源，提高能源的利用率，同时要节约能源，这是解决能源问题的主要途径.深化升华由于能量的转移和转化具有方向性，目前作为人类主要能源的化石能源正被逐渐消耗，储存日渐减少，世界对化石能源的使用存在着严重的危机.节约现有能源、开发和利用新能源，已成为当前十分紧迫的大问题.二、人类在消耗各种能源时，不可避免地会对环境造成破坏1.空气污染：是指空气中某些有毒物质的含量超过正常值或空气的自净能力.温室效应：在环境科学中指大气中的二氧化碳等能吸收地面反射的红外线，使近地表层气温增高的现象.难点剖析大气中的二氧化碳等浓度增加，破坏大气层与地面间红外线辐射正常关系，吸收地球释放出来的红外线辐射，阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高，就像“温室”一样.促使地球气温升高的气体称为“温室气体”.二氧化碳是数量最多的温室气体，约占大气总容量的0.03%，其他少量气体也会产生温室效应，其中有的温室效应比二氧化碳还强.2.水土流失：是指在水流作用下，土壤被侵蚀、搬运和沉淀的整个过程.难点剖析在自然状态下，纯粹由自然因素引起的地表侵蚀过程非常缓慢，常与土壤形成过程处于相对平衡状态.因此坡地还能保持完整.这种侵蚀称为自然侵蚀，也称为地质侵蚀.在人类活动影响下，特别是人类严重地破坏了坡地植被后，由自然因素引起的地表土壤破坏和土地物质的移动，流失过程加速，即发生水土流失.3.沙漠化：干旱、半干旱地区生态平衡遭到破坏而使绿色原野逐步变成类似沙漠的现象.难点剖析干地（降水量低且降水通常由雨量小、不稳定、时间短、强度大的风暴造成的那些地区）覆盖了全球40%的陆地面积，供养着世界上五分之一的人口.这些干地的沙漠化是由于植被和可利用的水减少、作物产量下降以及土壤侵蚀引起的土地退化，它起因于人口增长、人类需求增加或者政治、经济压力（例如，需要经济作物来增加外汇）造成的过度土地利用，通常由自然发生的干旱启动或加剧.目前，沙漠化的速率是每年6万平方千米或每年0.1%的总干地面积.这对于70%的干地（全球陆地面积的25%）是一种潜在的威胁.三、未来理想能源1.常规能源：也叫传统能源，就是指已经大规模生产和广泛利用的能源.深化升华常规能源是根据能源的使用情况来划分的，按照这种分类方法，与常规能源相对应的是新能源，即以新技术为基础，系统开发利用的能源.常规能源包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源，新型能源包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及用于核能发电的核燃料等.2.未来理想能源：是具有可持续发展意义上的能源.用以取代目前人类广泛使用的常规能源，并能克服这些能源在使用中所暴露出的缺点或不足，防止在使用过程中对人类生存环境造成不良影响.3.未来理想能源应满足的条件：（1）必须足够丰富；（2）必须足够便宜；（3）必须技术成熟；（4）必须安全、清洁.深化升华从未来理想能源的四个条件中，我们不难看出：第一，未来理想能源必须来源广泛，足够丰富，可长期使用.除人为因素，不会造成能源危机；第二，未来理想能源必须是“大众化”能源，价格足够便宜，保证多数人用得起.这就要求通过技术攻关，降低成本，以便推广普及；第三，未来理想能源显然是高科技的产物，其技术必须成熟，然而，越是高科技的东西，越要是“傻瓜型”的.只有这样，才能够让更多的人运用自如，才能保证大规模使用；第四，未来理想能源必须与可持续发展紧密结合.人类要生存和发展，就要时刻注意保护人类赖以生存的环境，只有安全、清洁的能源，才能保证生态环境不被破坏.问题·探究问题1某班学生在学习“能源与可持续发展”时，联想到人类要进行各种活动，总要消耗能量，那么人类在耗用各种能源时，对环境是否会造成破坏呢？思路：查阅资料：通过上网查找和查阅书籍资料，了解常见能源的使用情况.常用能源有：煤、石油、天然气、水力发电、核能、柴薪等.各种能源在提供能量的同时，均对环境有不同程度的破坏.对环境破坏方面主要有：对大气污染、形成酸雨、导致水土流失和沙漠化、破坏生态平衡、产生废物、产生有害辐射等.设计表格：在表格中用“√”表示大量耗用该类能源对环境会有明显破坏，用“×”表示对环境不会造成明显破坏.石油和煤水力发电核能柴薪天然气空气污染√ √ ××√废物√ √ ×√ ×有害辐射×××√ √水土流失和沙漠化××√ ×√（破坏生态平衡）探究：人类在耗用各种能源时，对环境有着许多负面的影响：大量燃烧化石能源势必会造成空气污染，导致温室效应加剧；过分依靠柴薪能源，会加剧水土流失和沙漠化；利用核能的同时要注意对废物的妥善处理和防止有害辐射.总之，人类不应当无限制地向大自然索取，我们必须在提升物质文明的同时，保持与自然、环境的和谐与平衡.问题2人类生活、生产、学习、研究都离不开能源的消耗.由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗迅猛增长.人类当今使用的能源主要有三种：就是石油、天然气和煤炭.能源的消耗与日俱增.人类将怎样才能解决能源消耗迅速增长这个问题呢？今后能源的开发和利用在方向上应该调整呢？思路：一个多世纪以来，人类能源消耗急剧增长，如果把全世界能源消耗量折合成热值为2.93×107 J/kg的标准煤来计算，1950年为26亿吨，1987年为110多亿吨，2000年超过200亿吨.目前，人类消耗的能源主要是煤、石油、天然气等常规能源.科学家预测：石油还可开采50年，天然气可开采55年，煤炭约为330年，随着人口的不断增加，人均能源消耗水平的上升，终有一天，这些不可再生资源将会枯竭.人类要解决能源消耗迅速增长这个问题，开发和利用新能源是解决能源危机的根本出路和途径.探究：人类在开发核能、太阳能、风能、地热能、波浪能、氢能等新能源上已有所成绩，这些能源今后将优先获得开发利用.我国水力资源丰富，目前利用率很低，发展潜力巨大.水力发电是一种对环境和生态影响很小的清洁能源.核电是一种可靠的清洁能源，核电的安全性已达到了很高的水平，发展核电符合我国可持续发展能源战略方向.太阳能清洁无污染，取之不尽、用之不竭.能源专家们预测，到2050年，太阳能发电将从现在占能源市场的0.1%上升到50%.美国计划到2010年在100万家屋顶上安装太阳能发电板，英国将投资10亿美元建立一些太阳能电池板生产企业，希腊政府将实施一项500 MW的太阳能发电站.……典题·热题例1 关于我国能源的利用和能源的节约，下列说法正确的是（）A.我国化石燃料储量丰富，可以说是取之不尽、用之不竭B.在能源的利用中，应注意对环境的保护C.核能的利用肯定会造成污染，所以不能开发核能D.太阳能的利用不会产生污染，所以应在有条件的地方大力开发解析：化石燃料、核能是不可再生能源，其利用是有限的.在能源利用中，虽然有的能源会产生一定污染，但只要注意防范，会形成功大于过的良性循环.太阳能因其能量巨大、不会产生污染，所以要大力开发太阳能.答案：B方法归纳此题考查的是结合能源的实例了解能源是否可再生及能源的开发和利用是否符合可持续发展战略.是新课程标准所要求的三大内容标准之一.解答此题时要从各种能源（化石燃料、核能、太阳能）是否可再生角度和能源的利用等方面进行分析推理，要注意能源的可持续发展战略.找出说法不对的地方进行排除选优.例2 在中央电视台发布的重点城市空气日报中可以看到，造成空气污染的首要污染源是可吸入颗粒物和二氧化碳，下列对其分析不合理的是（）A.环境绿化不好，粉尘随风飘扬B.生活和生产中燃烧煤炭C.工业生产排放的废水D.机动车辆排放尾气解析：化石燃料的使用，使人类得以获得大量的内能，给人类的文明带来了进步，但同时也造成了环境污染，给人类带来了危害.煤、石油往往含有杂质，致使燃烧生成的产物中含有二氧化硫等气体，燃烧不完全生成一氧化碳和粉尘，这些排放到大气中会污染大气.生活和生产中利用煤炭加热，机动车辆要利用燃料燃烧释放的内能来做功，都会排放有害气体.它们排放的烟尘、废气是城市大气污染的主要来源，如果城市绿化不好、大气中的粉尘被吸收的少，则大气污染日益加重.工业中排放的废水流到江河，会造成水污染，不会污染大气.答案：C误区警示此题考查的是能源在利用过程中给人类带来的负面效应，从正面领悟能源的利用要有可持续发展意识.有两个方面值得注意：一是对产生污染原因的分析，选项中的各种说法都会造成污染，但要切中题干中是对空气污染的合理分析，而不是其他方面导致的污染；二要注意是选择的是不合理的选项，避免出现分析判断清楚了而选择错误.例3 北京申办2008年奥运会成功.为了符合“绿色”奥运精神，减小对城市环境的污染，北京市将逐渐用环保汽车代替现行的出租车，该车型采用PLG+汽油的双燃料系统，其尾气中的有害气体的成分较普通车型下降了80%左右，减轻了汽车尾气对城市环境造成的污染.PLG 清洁燃料是气态碳氢化合物，在稍微加压的条件即可变为液体而储存于钢瓶中，再被加装到汽车供油系统中.当向发动机供“油”时，该燃料在钢瓶中逐渐汽化，然后进入气缸被点燃，从而产生动力.（1）根据下表中给出的数据，回答表中所列物质中最适合于作为该清洁燃料的是哪种物质（填编号）并说明理由.编号 A B C D化学式CH4 C2H2 C2H10 C6H14沸点（℃）-164 -88 0.5 69（2）若不考虑震动、摩擦等因素，由汽车在运动时，钢瓶的温度较环境温度高还是低？为什么？解析：据题意可知该气态的碳氢化合物应该在稍微加压的条件下即可变为液体，以便储存于钢瓶中，因此就要求所选择的材料的沸点较低，但又不是很低.汽车在运动过程中液态燃料会汽化.答案：（1）C，因为该物质的沸点为0.5℃，在常温下，只要稍微加压即可液化为液体以便储存在钢瓶中；（2）钢瓶温度比环境温度较低，因为液态燃料不断汽化，汽化要吸热.方法归纳仔细阅读题目信息，找出对这种材料的要求然后再对四种材料进行比较分析，再找出最合适的一种是解此题的基本思路.然后再结合相关的物态变化情况对第（2）问作答.要求大家要善于对同类物质的特性进行分析，抓住题目中所给材料的关键信息，结合所学的有关知识进行解答.例4 图17-8是1750年以来世界能源消耗量曲线.请你根据此图做出至少一个与世界能源消耗有关的结论.图17-8解析：图像中反映的是世界能源消耗量随时间变化的曲线.从图像中可以看出，随着时间的推移，世界能源消耗量逐渐增长.进一步分析，发现曲线越来越陡，表明世界能源消耗量增长得越来越快.答案：（1）世界能源消耗量随着时间的推移逐渐增长；（2）世界能源消耗量增长得越来越快. 方法归纳物理中经常用图像形象、直观地反映一个物理量随另一个物理变化而变化的规律看懂图像可以把图像中反映出来的规律转化为多组数据.如从该图像中得出每隔50年世界能源消耗量的具体数据，有关的结论就一目了然了.。
20.1 存在能源危机吗一、课型、课时新授课、1课时二、教学目标1.知识与技能（1）从人类利用能源的历史来认识人类文明的进步历程。
（2）了解什么是能源，什么是一次能源，什么是二次能源；什么是不可再生能源，什么是可再生能源。
（3）了解我国和世界的能源状况及使用情况，知道存在的能源危机问题，知道解决能源问题、节能的重要性和主要出路。
2.过程与方法（1）能通过具体事例，了解能源与人类生存和社会发展的关系。
（2）能通过社会活动和英特网，收集信息，了解当地的能源使用状况。
3.情感、态度与价值观（1）让学生了解能源在现代生活中的作用，并使学生关注社会、关注人类的未来。
（2）通过对能源危机的认识，知道能源问题的最终解决要靠科学技术的进步，激发学生具有振兴中华的使命感和责任感。
三、教学重点难点（1）能源在现代生活中的作用及存在的能源危机。
（2）激发学生的求知欲和责任感。
四、教材分析能量概念是物理学中一个非常重要的概念。
在《全日制义务教育物理课程标准》中，“能量”是内容标准的主题之一，“能量”作为主线之一，也贯穿在整套教材当中。
本章在前面学过的各种能的知识的基础上，对能源知识作了常识性的介绍，对能量概念进行了简单的回顾和总结。
能源问题是当今世界的热点问题。
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，要求能通过具体事例，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。
本节教材从“柴薪——煤炭——石油——新能源”入手，介绍了在不同的历史阶段常用的各种能源，并简要介绍了人类历史不断进行着的“能源革命”，使学生进一步认识到科技给人类带来的便利。
第二点属于“理解”水平层次，要求通过不可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。
本节教材通过学生活动，联系我国能源状况，在学生亲自体验的基础上，引导学生关注社会、关注人类的未来。
第4节《能源与可持续发展》同步测试一、选择题1．关于能量和能源的利用，下列说法中正确的是（）A．化石能源、水能、风能均是可再生能源B．目前的核电站都是利用核裂变释放的能量来发电的C．太阳能无法被人类直接利用D．因为能量是守恒的．所以不存在能源危机答案：B解析：在一次能源中，煤、石油、天然气等化石能源和核燃料属于不可再生能源。
目前的核电站利用了可控的核裂变，迄今为止，人们还不能使核聚变在人工控制条件下进行。
目前，人们直接利用太阳能的方式有两种：一是把太阳能转化为内能，如太阳能热水器；二是把太阳能转化为电能，如太阳能电池。
由于我们在能量的转化和转移过程中利用能量，而能量的转化和转移有方向，总会有一部分能量转化为内能散失在周围环境中，可利用的能量只会减少，不会增加；我们目前的能源结构以不可再生能源为主，所以，必须开发和推广使用清洁的可再生能源。
2．根据媒体了解到，造成空气污染的首要污染物是可吸入颗粒物和二氧化硫。
下列对其形成原因的分析不合理的是（）A．环境绿化不好，粉尘随风飘扬B．生活和生产中燃烧煤炭C．工业生产排放废水D．机动车排放尾气答案：C解析：空气污染中的可吸入颗粒主要是一些粉尘固体，工地的扬尘、工厂的粉尘、生活中的燃料的燃烧、汽车行驶等都会向空气中排放固体小颗粒形成空气污染。
工业生产排放废水会对水体污染，属于液体废弃物。
3．关于我国能源的利用和能源的节约，下列说法正确的是（）A．我国化石燃料储量丰富，只可以说是取之不尽、用之不竭的B．在能源的利用中，应注意环境保护C．核能的利用肯定会造成污染，所以不能开发核能D．太阳能的利用不会产生污染，所以应集中全力开发太阳能答案：B解析：化石燃料属于一次能源中的化石能源，属于不可再生能源。
我国化石燃料储量丰富，但由于不可再生，所以不是取之不尽的。
人类发展的过程就是利用能源的过程，但在使用能源的过程中也会对环境造成污染，如化石能源的使用会产生固体废弃物和有害气体，对大地和大气污染，所以在使用能源的同时要注意环境保护。
