【精品】《能源与可持续发展》教案

能源与可持续发展教学设计能源与可持续进展教学设计第1 篇本节课主要是从能源的角度让同学熟悉煤、石油、自然气这三大化石燃料，使同学熟悉到化石燃料的不行再生和日渐枯竭的现状，增加资源危机感，并使同学熟悉到煤与石油综合利用的重要性。

在教学中，要留意让同学从生活阅历和已有的学问中学习化学和理解化学，如液化石油气、煤气等，是生活中的常用物品。

本课的教学中心，必需突显培育同学阅读并提取有效信息的力量，以及在阅读过程中进行归纳、比较、分析的力量。

本课主要的学问与技能的学习目标，都是以知道为主，但老师在学习资源的整合与设计过程中，仍应达到理解、应用，而且应当也必需有连贯、明确的`教学序列活动，有学习思维的必要练习，这样才能顺当保证学习目标实现。

目前，有些老师将这一类课，划为无关大局的附属性、过渡性的课，随便的照本宣科，或者用一些拼凑的习题让同学练习，等等。

殊不知教学是连续性极强的艺术，思维力量的培育是多层次、广角度的，假如在全年的学习过程中不断消失这样学习上的断层，这将造成多少力量急需进展的同学消失掉队现象呀！耳边时常听到老师感叹同学阅读力量低下，但在实际教学中却无主动利用教科书资源，仔细设计培育方案与途径的有效措施，而且极大地铺张教学资源。

教学中的试验，让同学先提出个人猜想，再验证猜想去做试验，让同学经受了学问的产生、进展及形成过程，而且让同学在亲自动手做试验的过程中去发觉问题，这样对他们的认知进展很有关心。

通过介绍化石燃料的组成元素，引导同学自主探究燃烧产物，书写简洁的化学方程式。

从辨证的角度，熟悉各种燃料的优缺点，会合理地选择燃料。

对于使燃料充分燃烧的现实意义，可以组织同学仔细争论，切实让同学体验到节能环保的重要性。

本课题与生产生活关系亲密，内容通俗易懂。

教材对这一部分内容的编写采纳应用活动与探究的形式。

本节课教学设计也是着眼于活动与探究，更侧重于同学活动小组合作学习的过程。

本节课的基本过程是从提出问题活动与探究分析材料得出结论解释与应用。

《能源与可持续发展》优教教案第一章：能源的定义与分类1.1 教学目标：使学生理解能源的基本概念，掌握能源的分类及特点。

1.2 教学内容：能源的定义与重要性常规能源（煤炭、石油、天然气）可再生能源（太阳能、风能、水能、生物质能）新能源（核能、氢能、地热能、潮汐能）1.3 教学方法：采用多媒体教学，展示各种能源的图片及视频，引导学生了解能源的特点及应用。

第二章：能源与环境2.1 教学目标：使学生了解能源与环境之间的关系，认识到能源开发与利用对环境的影响。

2.2 教学内容：能源利用与大气污染能源利用与水资源能源利用与生态破坏可持续发展与能源战略2.3 教学方法：组织学生进行小组讨论，分析能源利用对环境的影响，引导学生提出可持续发展的能源战略。

第三章：我国能源现状与政策3.1 教学目标：使学生了解我国能源资源的分布及开发利用现状，掌握国家能源政策及可持续发展战略。

3.2 教学内容：我国能源资源概况我国能源消费结构国家能源政策与法规可持续发展战略与能源发展3.3 教学方法：采用案例教学，分析我国能源政策在实践中的应用，引导学生了解国家对能源可持续发展的重视。

第四章：能源利用技术4.1 教学目标：使学生掌握各种能源利用技术，了解其优缺点及应用前景。

4.2 教学内容：常规能源利用技术（燃煤、石油、天然气发电）可再生能源利用技术（太阳能光伏、风能发电、水能利用、生物质能转化）新能源利用技术（核能、氢能、地热能、潮汐能利用）4.3 教学方法：采用实践教学，组织学生参观能源利用设施，让学生了解各种能源技术的实际应用。

第五章：可持续发展与能源选择5.1 教学目标：使学生认识到可持续发展的重要性，学会从能源选择角度考虑可持续发展。

5.2 教学内容：可持续发展的概念与原则能源选择与可持续发展清洁能源技术与发展能源政策与可持续发展5.3 教学方法：开展课堂辩论，让学生从不同角度分析能源选择对可持续发展的影响，提高学生的思辨能力。

《能源与可持续发展》优教教案一、教学目标1. 让学生了解能源的种类、特点和利用方式。

2. 使学生掌握可持续发展的概念、原则和目标。

3. 培养学生节约能源、保护环境的意识。

二、教学内容1. 能源的种类及其特点化石能源：煤、石油、天然气可再生能源：太阳能、风能、水能、生物质能核能2. 能源的利用方式直接利用：燃烧、发电间接利用：热能、电能3. 可持续发展的概念及其三个维度经济维度：实现经济增长与资源利用相结合社会维度：关注人口、教育、健康、就业等问题环境维度：保护生态环境，实现自然资源的合理利用4. 可持续发展的原则与目标公平性原则：代际公平、代内公平持续性原则：经济、社会、环境的持续发展共同性原则：全球合作、共同应对可持续发展问题5. 节约能源、保护环境的方法与措施提高能源利用效率：采用先进技术、改善能源结构开发利用可再生能源：太阳能、风能、水能、生物质能减少能源消耗：节能减排、绿色出行、低碳生活三、教学方法1. 讲授法：讲解能源的种类、特点、利用方式，可持续发展的概念、原则和目标。

2. 案例分析法：分析国内外可持续发展典型实例，引导学生深入理解可持续发展的重要性。

3. 小组讨论法：分组讨论节约能源、保护环境的措施，培养学生的合作意识。

4. 实践活动法：组织学生进行能源利用调查，提高学生的实践能力。

四、教学准备1. 教材：《能源与可持续发展》2. 课件：PowerPoint3. 案例材料：可持续发展典型实例4. 调查问卷：能源利用调查五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对能源知识、可持续发展概念的理解。

2. 小组讨论报告：评估学生在讨论中的表现，以及对节约能源、保护环境的认识。

3. 实践活动报告：评价学生在实践调查中的表现，以及对能源利用的了解。

4. 期末考试：全面检测学生对能源与可持续发展知识的掌握。

六、教学重点与难点1. 教学重点：能源的种类、特点和利用方式。

可持续发展的概念、原则和目标。

节约能源、保护环境的措施和方法。

学案5 能量的转化与守恒 能源与可持续发展(选学)[学习目标定位] 1.了解各种不同形式的能，知道能量守恒定律的探索过程.2.能够叙述能量守恒定律的内容，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题.3.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．知识储备区一、能量的转化与守恒1．能量的多样性：自然界中能量的形式多种多样，例如，机械能、内能、电磁能、光能、化学能、核能、生物能等．2．能量守恒定律的确立过程：目前科学界公认迈尔、焦耳、亥姆霍兹是能量守恒定律的奠基者．3．能量守恒定律：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，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．4．能量守恒定律确立的意义(1)揭示了自然界各种运动形式不仅具有多样性，而且具有统一性．物体的各种运动形式之间可以相互转化．(2)宣布“第一类永动机”不可能制成． 二、能源与可持续发展1．能量的转化效率：能量的转化效率＝有用的能量输入的能量.2．能量转化和转移的方向性：能量的转化和转移具有方向性，或者说能量的转化和转移具有不可逆性．3．第二类永动机不可能性：第二类永动机并不违背能量守恒定律，但违背了能量转化和转移的不可逆性.学习探究区一、能量守恒定律 [问题设计]在验证机械能守恒定律的实验中，重物带着纸带下落时，计算结果发现，减少的重力势能的值大于增加的动能的值，即机械能的总量在减少．原因就是存在纸带和打点计时器之间的摩擦力和空气的阻力等．是不是考虑了各种摩擦和阻力后这部分能量就消失了呢？答案 不是．它转化成了机械能以外的其他形式的能量，除重力或弹力做功外，其他任何力对物体做功使物体的机械能增加或减少的过程，实质上都是其他形式的能与机械能相互转化的过程，在转化的过程中，能的总量是不变的．这是大自然的一条普遍规律，而机械能守恒定律只是这一条普遍规律的一种特殊情况．[要点提炼]1．能量守恒定律的理解某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等． 某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等． 2．能量守恒定律的表达式 (1)从不同状态看，E 初＝E 终． (2)从能的转化角度看，ΔE 增＝ΔE 减． (3)从能的转移角度看，ΔE A 增＝ΔE B 减．3．第一类永动机违背能量守恒定律因而不能制成． 二、能量的转化效率 [问题设计]观察教材中轿车的能量流向图，计算下列问题．(1)轿车行驶时，做有用功的能量占燃料能量的比例是多少？ (2)在散热器和排气管中散失的能量占多大比例？答案 (1)燃料的能量为70 kW，做有用功的能量为9 kW，所以有用功的能量占的比例为970×100%≈12.9%.(2)散失的能量为52 kW，比例为5270×100%≈74.3%. [要点提炼]1．机器做功不能将输入的能量全部转化为有用的能量，必然会有一部分能量损失掉． 2．能量转化效率是转化为有用功的能量跟输入能量的比值，即能量的转化效率＝有用的能量输入的能量.三、能量转化和转移的方向性 [问题设计]一碗热水放在室内，过一会自动变凉，说明热量从高温的水传给了周围的空气．若把一碗凉水放到温度较高的环境中，水是否会自动变热？把水放到温度较低的环境中，水是否会自动变热？答案 会，凉水放到温度较高的环境中，吸收周围空气的热量，水的温度升高；不会，将水放到温度较低的环境中水不会自动变热．[要点提炼]1．能量的转化和转移具有方向性，或者说，能量的转化和转移具有不可逆性．(1)热传递具有方向性，即与热现象相关的能量转化过程是有方向性的．内能总是自发地从高温物体向低温物体转移，而不能自发地从低温物体向高温物体转移．(2)做功具有方向性：机械能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化为机械能而不引起其他变化．2．第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了能量转化和转移的不可逆性．四、功能关系的理解1．功和能的关系可以从以下两个方面来理解：(1)不同形式的能量之间的转化通过做功来实现，即做功的过程就是能量转化的过程；(2)做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式，即能量转化的多少可用做功的多少来量度．2．常用的几种功能关系功 能的变化表达式重力做功正功重力势能减少 重力势能变化WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2负功重力势能增加弹力做功正功 弹性势能减少 弹性势能变化W弹＝－ΔEp＝Ep1－Ep2负功 弹性势能增加合力做功正功动能增加负功动能减少动能变化 W合＝ΔEk＝Ek2－Ek1除重力(或系统内弹力)外其他力做功 正功机械能增加机械能变化W其他＝ΔE＝E2－E1负功机械能减少两物体间滑动摩擦力对物体系统做功 内能变化 fs相对＝Q注意 功和能的本质不同，并且功和能也不能相互转化，而只能是通过做功实现能量的转化．典例精析一、对能量守恒定律的理解例1 下列关于能量守恒定律的认识正确的是( )A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不可能制成 D．石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了解析 根据能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失．能量只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，A、B对，D错．永动机违背了能量守恒定律，故它不可能制造出来，C对．答案 ABC二、能量守恒定律的应用例2 如图1所示，一个粗细均匀的U形管内装有同种液体，液体质量为m .在管口右端用盖板A 密闭，两边液面高度差为h ，U形管内液柱的总长度为4h ，拿去盖板，液体开始运动，由于管壁的阻力作用，最终管内液体停止运动，则该过程中产生的内能为( )图1A.116mghB.18mghC.14mghD.12mgh解析 去掉右侧盖板之后，液体向左侧流动，最终两侧液面相平，液体的重力势能减少，减少的重力势能转化为内能．如图所示，最终状态可等效为右侧12h 的液柱移到左侧管中，即增加的内能等于该液柱减少的重力势能，则Q ＝18mg ·12h ＝116mgh ，故A 正确．答案 A三、对功能关系的理解及应用例3 如图2所示，在光滑的水平面上，有一质量为M 的长木块以一定的初速度向右匀速运动，将质量为m 的小铁块无初速度地轻放到长木块右端，小铁块与长木块间的动摩擦因数为μ，当小铁块在长木块上相对长木块滑动L 时与长木块保持相对静止，此时长木块对地的位移为s ，求这个过程中图2(1)系统产生的热量；(2)小铁块增加的动能；(3)长木块减少的动能；(4)系统机械能的减少量．解析 画出这一过程两物体位移示意图，如图所示．(1)m 、M 间相对滑动的位移为L ，根据能量守恒定律，有Q ＝μmgL ，即摩擦力对系统做的总功等于系统产生的热量．(2)根据动能定理有μmg (s －L )＝12mv 2－0，其中(s －L )为小铁块相对地面的位移，从上式可看出ΔE k m ＝μmg (s －L )，说明摩擦力对小铁块做的正功等于小铁块动能的增加量．(3)摩擦力对长木块做负功，根据功能关系，得ΔE k M ＝－μmgs ，即长木块减少的动能等于长木块克服摩擦力做的功μmgs .(4)系统机械能的减少量等于系统克服摩擦力做的功ΔE ＝μmgL . 答案 (1)μmgL (2)μmg (s －L ) (3)μmgs (4)μmgL课堂要点小结一、能量守恒定律的表达式E 初＝E 终或ΔE 增＝ΔE 减或ΔE A 增＝ΔE B 减．二、能源与可持续发展1．能量的转化效率：转化为有用功的能量跟输入能量的比值． 2．能量转化和转移的方向性． 三、功能关系的理解 1．功是能量转化的量度． 2．常用的几种功能关系.自我检测区1．(对能量守恒定律的理解)利用能源的过程实质上是( ) A．能量的消失过程B．能量的创造过程 C．能量不守恒的过程D．能量转化或转移并且耗散的过程 答案 D解析 利用能源的过程实质上是能量转化或转移的过程，在能源的利用过程中能量是耗散的，A、B、C错误，D正确．2．(能量守恒定律的应用)一颗子弹以某一速度击中静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出，对于这一过程，下列说法正确的是( )A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B．子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量 C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和 D．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块和子弹增加的内能之和 答案 BD3．(功能关系的应用)如图3所示，斜面的倾角为θ，质量为m 的滑块距挡板P 的距离为s 0，滑块以初速度v 0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块经过的总路程．图3答案 1μ(v 202g cos θ＋s 0tan θ)解析 滑块最终要停在斜面底部，设滑块经过的总路程为s ，对滑块运动的全程应用能量守恒定律，全程所产生的热量为Q ＝12mv 20＋mgs 0sin θ 又因为全程产生的热量等于克服摩擦力所做的功，即Q ＝μmgs cos θ解以上两式可得s ＝1μ(v 202g cos θ＋s 0 tan θ).。