人教版九年级物理 专题22.4 能源与可持续发展 导学案(解析版)
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2019-2020学年人教版九年级物理同步课堂
人教版 九年级 第二十二章 能源与可持续发展
第4节 《能源与可持续发展》导学案
【学习目标】
1．理解能量转移和转化具有方向性。
2．了解消耗能源对环境造成的破坏。
3．增强保护环境意识和责任感。
【学习重点】：能源的分类和核能的利用及太阳能的利用
【学习难点】：能量转化的效率及方向性
【自主预习】
1.实际上能量的转化和转移都是有方向性
，人们在能量的转化和转移的过程中利用能量，能源的利用是有条件的，并不是所有能源都能利用所以要节约能源。
2.能源消耗对环境的影响：空气_污染、温室效应、水土流失和沙漠化等。
3．不可能在短期内从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。如：煤、核能等。可以在自然界里源源不断的得到的能源叫可再生能源。如：水能、太阳能等。
4.在能源的利用上要坚持可持续发展一方面，应该提高能源的利用率 。另一方面，需要发展新的理想能源。
【合作探究】
探究活动一：能量转移和能量转化的方向性
问题：既然能量是守恒的，为什么我们还要节约能源?
1．能量转移的方向性 2019-2020学年人教版九年级物理同步课堂
（1）将一杯开水放于室温环境中，过一段时间，开水变凉了，即开水的内能转移到空气中去了，而这些内能不会再自动回到开水中使水变热。
（2）在寒冷的冬日，用暖气取暖,内能从暖气中的热水转移到室内的空气. 温度低的室内空气的内能不能自行传给热水。
（3）如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量。例如电冰箱就需要消耗电能。
小结：在热传递的过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量。
2.能量转化的方向性
(1)．汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，这些能量能够自动地用来再次驱动汽车吗？显然不能。这些能量虽然没有消失，但是我们不能利用它。
汽车刹车 汽油的化学能转化为汽车的机械能
煤的化学能转化为电能
（2）我们从石油中提炼出汽油，内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能。这些机械能、内能无法再转化回到可以被利用的能源。
(3) 火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能，供生产和生活用。用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后，这些能量无法再变回能源。
（4）能量的转化有方向性是指：内能和其他形式的能量(如电能、机械能等)的相互转化具有方向性.其他形式的能量可以无条件地转化为内能,而内能不可能无条件地转化为其他形式的能量. 2019-2020学年人教版九年级物理同步课堂
能量是守恒的，但能量的转化和转移是有方向性的、不可逆的。能源的利用是有条件的，可利用的能源是的，所以必须要节约能源。
小结：能量的转化、能量的转移，都是有的方向性 。我们是在能量的转移或转化的过程中利用能量的，因此，不是所有能量都可以利用。我们所能利用的能量是有限的，所以需要节约能源。
探究活动二：能源消耗对环境的影响
1.人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响。如会造成热污染、造成城市的热岛效应，以及加剧地球的温室效应。化石燃料燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物遇到雨水就会形成酸雨，导致水、土壤酸化,对植物、建筑物造成危害。
2.在耗用各种能源时，对环境是否会造成破坏呢？在下表中，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.
能源种类
产生的环境问题 石油和
天然气 煤 水力发电 核能 柴薪
空气污染 √ √ × × √
废物 × √ × √ ×
有害辐射 × × × √ ×
水土流失和沙漠化
（破坏生态平衡） × × √ × √
小结：人类利用能源的同时还会对环境造成污染，保护环境，控制和消除大气污染，已成为当前世界需要解决的重要课题。我们既要有效地利用能源，又要很好的控制和消除污染。所以人2019-2020学年人教版九年级物理同步课堂
类不应当无限制地从大自然中索取，在发展物质文明的同时，应当保持与自然环境的和谐与平衡。
探究活动三：能源与可持续发展
1不可再生能源：不能在短期内从自然界得到补充的能源。如化石能源和核能等。
2.可再生能源：可以在自然界里源源不断地得到的能源。如风能、水能和太阳能等。
3.我们在利用能源时，要提高能源的利用率，减少对环境的破坏；还要发展新的理想能源 。
4.作为未来理想能源，必须满足以下几个条件：（1）必须足够丰富，可以保证长期使用；（2）必须足够便宜，可以保证多数人用得起；（3）相关技术必须成熟，可以保证大规模使用；（4）必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。
【精讲点拨】
1.自然界的过程也是有方向性的，不同温度的物体接触，热量只能自发的从高温物体转移到低温物体。能量的转移和转化也都是有方向性的.我们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用，能源的利用是有条件的.
2.未来理想的能源：太阳能，氢能.
【归纳整理】
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【当堂练习】
1.（2019郴州）自然界有些能源一旦消耗就很难再生，因此我们要节约能源。下列能源属于不可再生能源的是( )
A．石油 B．风能 C．水能 D．太阳能
【答案】A
【解析】太阳能、水能、风能等在短时间内可以再次产生，是可再生能源，化石能源是短时间内不能再次产生的，是不可再生能源，故A符合题意。
2.（2019 无锡）下列属于可再生能源的是（ ）
A．石油 B．煤炭 C．核燃料 D．太阳能
【答案】D
【解析】石油、煤炭、核燃料都属于不可再生能源；只有太阳能是可再生能源，故D正确，ABC错误。
3.（2019湘潭）下列有关能源的说法正确的是（ ）
A．石油是二次能源 B．煤炭的大量燃烧不会导致温室效应
C．天然气是可再生能源 D．太阳能可转化为电能
【答案】D
【解析】一次能源是直接可以从自然界获取；二次能源是无法从自然界直接获取，需要消耗一次能源才能得到；由于石油等化石能源可以直接从自然界获取，所以，属于一次能源，故A错误；
天然气属于化石能源、化石能源短时间不能从自然界得到补充，所以天然气不是可再生能源；故C错误； 2019-2020学年人教版九年级物理同步课堂
大量燃烧煤炭排放的主要是二氧化碳，它是造成温室效应的主要原因，故B错误；
目前利用太阳能时，主要是把太阳能转化为电能、内能，故D正确。
4.（2019 湘西州）下列能源属于不可再生能源的是（ ）
A．风能 B．石油 C．水能 D．太阳能
【答案】B
【解析】煤、石油、天然气、核能等化石能源是短时间内不能再次产生的，是不可再生能源；
太阳能、水能、风能等在短时间内可以再次产生，是可再生能源。故选：B。
5.（2019昆明）6月5日是世界环境日，为减少环境污染和生态破坏，实现节能减排，中国在沿海地区大力推广风力发电。这种发电方式是把_______转化成电能：在众多能源中，煤、石油、天然气和铀矿等都属于_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
【答案】 (1). 风能 ；(2). 不可再生
【解析】第一空．风力发电是利用空气的动能带动发电机发电，本质上是将风能转化为电能；
第二空．煤、石油、天然气和铀矿等在地球上的储量是有限的，短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源。
6.（2019哈尔滨）自然界中，能量的转化和转移过程遵守 定律. 水能和风能都属于
能.
【答案】 (1). 能量守恒； (2). 机械
【解析】能量不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到其他物体或从一种形式的能转化为其他形式的能，能量的转化和转移过程遵守能量守恒定律，水和风是由于运动或具有一定的高度因而具有了对外做功的能力，因此水能和风能都属于机械能。 2019-2020学年人教版九年级物理同步课堂
【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会。
