上教高二上C能的转化的方向性能源开发实用课件

第七章内能能量守恒定律C 能的转化的方向性能源开发一、学习要求知道自然过程具有方向性，知道能量的耗散与退化；知道能源的种类，认识分类的方法。

通过对能源开发等问题的学习和讨论，懂得新能源开发和节能对人类生存和发展的深远意义。

二、要点辨析1．能的转化的方向性科学家通过大量事实表明，自然界中的变化过程具有方向性，它们只能自发地朝某个方向发生。

能的转化过程同样具有方向性。

例如，在热传递过程中，热量只能自发地从高温物体向低温物体传递。

又如，在做功产生热的过程中，物体能通过克服摩擦力做功将机械能转变为内能，而不可能自发地将内能转变为机械能。

热传递、摩擦生热和气体自由膨胀是物理学中三类典型的单向性过程。

正是由于能的转化具有方向性，人类面临着日益严重的能源危机。

2．能源的分类（1）按能的来源以及可否重复利用分为：一次能源：直接来自于自然界的能源，如太阳能，石油等。

二次能源：从一次能源转化而来的能源，如电能、热能等。

（2）按能源开发先后和技术成熟程度来分：常规能源：技术上比较成熟、使用较普遍的能源。

新能源：近几十年开始利用或正在研究开发的能源。

（3）按能源转化利用的方式分：燃料能源。

非燃料能源。

注意上述能源分类是依据不同的标准来分的，可交叉。

3．一些常见能源的分类常见能源4．太阳能与其他能的关系地球上的大部分能源，如煤炭、石油、天然气和植物等的化学能，以及风能、海洋能（除潮汐能，它是由月球、太阳引力所引起的）、水能等，归根到底均来自于太阳能，是地球上的物体把太阳能转化为其他能后贮藏起来的。

而我们现在所讲的新能源的太阳能，是指直接利用辐射到地球上的太阳能。

三、例题分析【例】某同学设想了一种循环利用能量的方案：如图所示，将汽油燃烧推动内燃机工作，再由它带动发电机发电，电能通过各种用电器转化为内能，将内能收集起来输入内燃机，这样可以用少量汽油就能维持能量的循环使用，你认为这个方案可行吗？【解答】这种设计是不可行的，事实上燃料释放的能量，用电器发热后获得的内能不会再次自动聚集起来供人们重新利用。

第七章内能能量守恒定律C 能的转化的方向性能源开发一、学习要求知道自然过程具有方向性，知道能量的耗散与退化；知道能源的种类，认识分类的方法。

通过对能源开发等问题的学习和讨论，懂得新能源开发和节能对人类生存和发展的深远意义。

二、要点辨析1．能的转化的方向性科学家通过大量事实表明，自然界中的变化过程具有方向性，它们只能自发地朝某个方向发生。

能的转化过程同样具有方向性。

例如，在热传递过程中，热量只能自发地从高温物体向低温物体传递。

又如，在做功产生热的过程中，物体能通过克服摩擦力做功将机械能转变为内能，而不可能自发地将内能转变为机械能。

热传递、摩擦生热和气体自由膨胀是物理学中三类典型的单向性过程。

正是由于能的转化具有方向性，人类面临着日益严重的能源危机。

2．能源的分类（1）按能的来源以及可否重复利用分为：一次能源：直接来自于自然界的能源，如太阳能，石油等。

二次能源：从一次能源转化而来的能源，如电能、热能等。

（2）按能源开发先后和技术成熟程度来分：常规能源：技术上比较成熟、使用较普遍的能源。

新能源：近几十年开始利用或正在研究开发的能源。

（3）按能源转化利用的方式分：燃料能源。

非燃料能源。

注意上述能源分类是依据不同的标准来分的，可交叉。

3．一些常见能源的分类常见能源4．太阳能与其他能的关系地球上的大部分能源，如煤炭、石油、天然气和植物等的化学能，以及风能、海洋能（除潮汐能，它是由月球、太阳引力所引起的）、水能等，归根到底均来自于太阳能，是地球上的物体把太阳能转化为其他能后贮藏起来的。

而我们现在所讲的新能源的太阳能，是指直接利用辐射到地球上的太阳能。

三、例题分析【例】某同学设想了一种循环利用能量的方案：如图所示，将汽油燃烧推动内燃机工作，再由它带动发电机发电，电能通过各种用电器转化为内能，将内能收集起来输入内燃机，这样可以用少量汽油就能维持能量的循环使用，你认为这个方案可行吗？【解答】这种设计是不可行的，事实上燃料释放的能量，用电器发热后获得的内能不会再次自动聚集起来供人们重新利用。

第七章 C 能的转化的方向性能源开发一、教学任务分析本节内容主要包括自然过程的方向性、能源及能源种类、能源危机及环境问题等，是对之前能的种类、能量的转化和守恒等学习内容的深化、总结和应用。

本节内容的学习对学生认同科学规律、建立社会责任感有重要的意义。

学习本节内容需要有能的概念、能的分类、能的转化、能量守恒定律、热传递、分子热运动以及相应的化学方面的知识基础。

本节教学可以分为“能的转化方向性”，“能源及能源的利用”两大主要环节，宜采用问题引导、学生讨论思考的方式展开教学，如“既然能量守恒，为什么还会产生能源危机”、“如何更好的利用能源”等。

教学可以通过创设情境开始，提出问题，接着进行“自然过程的方向性”、“能的耗散与退化”的学习，从而解决部分问题，然后转入“能源及能源的利用”环节的学习，通过对能源的种类、能源的使用状况、常规能源使用造成的环境问题的了解，最终解决提出的问题。

在教学的过程中应注重设置一些活动，展示一些资料或学生收集一些资料来加强学生的直观感受，使学生认识能源的利用过程实质上是能的转化和传递过程而非创造能量，意识到节能、开发新能源和环境保护的迫切性。

二、教学目标1．知识与技能（1）知道能源及其种类。

知道一些新型能源。

（2）知道自然过程的方向性。

知道能量的耗散和退化。

2．过程与方法（1）通过解决“自然过程方向”的探讨，感受归纳的一般方法。

（2）通过全班同学搜集、分析资料，交流讨论等活动，经历探究的一般过程。

3．情感、态度与价值观（1）通过了解能源的现状，懂得节能的意义，增强自觉节能的意识。

（2）通过自然过程方向性的学习，从能量转化的角度感悟尊重事实、遵循科学规律的重要性。

三、教学重点和难点重点：增强开发新能源、节约能源和保护环境的意识。

难点：了解认同自然过程的方向性四、教学器材和课件“太阳塔”演示录像；“气体扩散的方向性”课件；“环境问题”相关图片。

五、教学设计思路本教学设计以澳大利亚政府决定建造“千米太阳塔”的报道引入，引导学生关于“澳政府为什么决定建造该塔”展开讨论，在学生讨论的基础上，归纳出世界面临能源危机、使用新能源可以减少对环境污染的两点中心思想。

沪科版物理高二上7C《能的转化的方向性能源开发》D太阳能的利用教案C 能的转化的方向性能源开发D 太阳能的利用（2课时）知识和技能1. 明白能的转化具有方向性；2. 明白开发利用新能源的必要性与可行性；3. 了解太阳能利用的原理与现状。

过程和方法1、通过问题讨论经历有关能量转化方向性的认知过程。

2、通过对常规能源与新能源的分类和比较，提高分析问题的能力。

情感、态度和价值观建立珍爱能源，努力开发新能源的思想，树立自觉学习科学技术的决心。

一、能的转化具有方向性1、大伙儿谈------生活中的“不可逆过程”水往低处流、覆水难收、破镜不能重圆、人死不能复生、光阴似箭等。

热传递、摩擦生热、气体自由膨胀是物理学中典型的不可逆过程。

汽油机的效率为20 %~30%等说明机械能和内能的转化过程具有方向性：机械能能够全部转化为内能，但内能却不能全部转化成机械能。

2、热力学第二定律：不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。

自然界中任何的过程都不可能自动地复原，要使系统从终态回到初态必需借助外界的作用，由此可见，热力学系统所进行的不可逆过程的初态和终态之间有着重大的差异，这种差异决定了过程的方向，（详见[附]）3、能量的耗散与退化二、能源开发1、能源及分类（a）常规能源与新能源像煤、石油、天然气等矿产燃料以及水能资源，是目前人类广泛应用的能源，在技术上也比较成熟，我们称之为常规能源。

人类正在积极研制或专门有利用前途的其他能源（核能、太阳能、潮汐、地热、生物能等）称之为新能源。

（b）可再生能源和不可再生能源可再生能源是清洁能源，是指在自然界中能够不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。

要紧包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。

（c）一次能源和二次能源由一次能源通过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源，例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等。

7.C能的转化的方向性能源开发【学习目标】1、知道自然过程具有方向性2、知道能量的耗散与退化3、知道能源的种类，认识分类的方法。

【学习内容】核心问题：凡是能量守恒的过程就一定会发生吗？思考1：下面三种自然现象的过程，可以自发的逆转吗？①热传递：将一块烧红的铁块投入冷水中，铁块的温度降低，水的温度升高，最终两者温度相同。

②摩擦生热：一个在水平地面上运动的物体，由于克服摩擦力做功，最后总要停下来。

③气体自由膨胀：一、自然过程的方向性1.大量事实表明，自然界中一切实际变化过程都具有____________，朝某个方向的变化是可以______发生的，相反方向的变化却是受到________的，这时如果要使变化了的事物重新恢复到原来的状态，一定会对外界产生无法消除的影响，这就是自然过程的____________。

2.物理学中三类典型的单向性过程：热传递、____________、________ ____。

思考：电工冰箱工作过程（热量从冰箱内的低温区传递到外界温度较高的空气中）的实际情况与上述说法是否矛盾？核心问题：既然能量守恒，为何会有能源危机？二、能量的耗散和退化定义：在自然界发生的种种变化中，能量的总值虽然__________，但是能量的可被利用价值却越来越小，或者说能量的品质在逐步________，这就是能量的耗散和退化。

练习:1、内能是一种____________的能量。

（选“低品质”或“高品质”）2、下列说法正确的是（）（A）热量能够从高温物体传到低温物体,也能自发的从低温物体传递到高温物体（B）机械能可以全部转化为内能而不引起其他变化（C）内能通过做功转化为机械能,不会对外界产生影响（D）凡是不违背能量守恒定律的过程都能自发进行三、能源的定义和分类1、定义：能够提供可利用__________的物质资源叫做能源。

2、分类：按现阶段使用的成熟程度：常规能源和__________能源；根据能源的产生方式分类：一次能源和__________能源；一次能源又分为可再生能源和__________能源；根据能源性质分：燃料能源和__________能源。