能源与可持续发展
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可持续发展与能源转型的关系可持续发展是指在满足当前世代需求的同时,不损害子孙后代满足其需求的能力。
能源转型是指从传统的高碳能源向低碳能源转变的过程。
可持续发展和能源转型密切相关,两者互为因果关系。
一、可持续发展对能源转型的需求可持续发展的基本原则要求在满足人类需要的基础上保护自然环境,促进经济、社会的可持续发展。
高碳能源的使用带来了严重的环境污染和气候变化等问题,迫切需要进行能源转型以减少温室气体排放。
可持续发展对于能源转型提出了以下几方面的需求。
1. 环境保护:高碳能源的使用导致大气污染和水质污染等环境问题,可持续发展要求减少对环境的污染,为子孙后代创造一个良好的生存环境。
能源转型可以采用清洁能源替代传统能源,减少环境污染。
2. 资源利用:可持续发展要求合理利用自然资源,以充分满足当前和未来世代的需求。
传统能源资源有限,且随着使用量的增加而变得日益稀缺。
能源转型可以通过发展可再生能源,如太阳能、风能等,有效利用可再生资源,减少对有限资源的依赖。
3. 经济发展:可持续发展要求经济的持续增长,但传统高碳能源的使用不可持续。
能源转型可以促进新能源产业的发展,带动经济的转型升级,创造就业机会,并推动经济的可持续发展。
二、能源转型对可持续发展的影响能源转型对可持续发展产生积极的影响,进一步推动了可持续发展的进程。
1. 环境改善:能源转型减少了高碳能源的使用,降低了温室气体排放,有助于改善环境质量,减少空气污染和酸雨等问题,维护生态平衡,促进生物多样性的保护。
2. 资源保护:能源转型减少了对传统能源资源的需求和开采,有助于保护自然资源,维护生态平衡,降低自然资源的消耗和浪费。
3. 经济发展:能源转型促进了新能源和清洁技术产业的发展,带动了相关产业链的升级,创造了更多的就业机会。
新能源产业的兴起为经济增长注入了新动力。
三、可持续发展与能源转型的协同推进可持续发展和能源转型是相辅相成、协同推进的。
实现可持续发展需要能源转型的支持,而能源转型也需要可持续发展的引领。
能源与可持续发展的优秀教案设计一、引言1. 教学目标:让学生了解能源的概念和分类让学生认识到能源对人类社会的重要性引导学生思考能源与可持续发展的关系2. 教学内容:能源的概念和分类能源在人类社会发展中的作用能源与可持续发展的关系3. 教学方法:讲授法:讲解能源的概念、分类和作用引导法:引导学生思考能源与可持续发展的关系二、能源的分类与利用1. 教学目标:让学生了解不同类型的能源及其特点让学生掌握能源的利用方式2. 教学内容:化石能源:煤炭、石油、天然气可再生能源:太阳能、风能、水能、生物质能核能能源的利用方式:直接利用和转换利用讲授法:讲解不同类型能源的特点和利用方式案例分析法:分析具体能源利用的案例三、能源与可持续发展1. 教学目标:让学生了解可持续发展理念让学生认识到能源可持续发展的重要性2. 教学内容:可持续发展理念的内涵能源可持续发展的重要性能源可持续发展面临的挑战3. 教学方法:讲授法:讲解可持续发展理念和能源可持续发展的重要性讨论法:分组讨论能源可持续发展面临的挑战和应对策略四、我国能源现状与政策1. 教学目标:让学生了解我国能源资源状况让学生掌握我国能源政策和发展战略2. 教学内容:我国能源资源状况我国能源政策和发展战略国家能源发展战略的重要组成部分讲授法:讲解我国能源资源状况和能源政策案例分析法:分析国家能源发展战略的具体举措五、能源节约与环保1. 教学目标:让学生了解能源节约的意义和方法让学生认识到环保在能源可持续发展中的重要性2. 教学内容:能源节约的意义和方法环保在能源可持续发展中的作用节能环保技术的应用3. 教学方法:讲授法:讲解能源节约的意义和方法实践操作法:演示节能环保技术的应用六、能源技术的创新与应用1. 教学目标:让学生了解能源技术的重要性让学生掌握新型能源技术的发展趋势2. 教学内容:能源技术在可持续发展中的作用新型能源技术:太阳能光伏、风能发电、电动汽车、智能电网等能源技术创新的趋势与挑战讲授法:讲解能源技术的作用和创新趋势案例分析法:分析具体新型能源技术的应用案例七、全球能源合作与贸易1. 教学目标:让学生了解全球能源合作的意义让学生掌握能源贸易的基本情况2. 教学内容:全球能源合作的意义与挑战能源贸易的基本情况:商品贸易、投资合作、技术转移等国际能源合作组织与机制3. 教学方法:讲授法:讲解全球能源合作的意义和能源贸易的基本情况讨论法:分组讨论国际能源合作组织与机制的作用八、能源政策分析与评价1. 教学目标:让学生了解能源政策分析的方法让学生掌握能源政策评价的原则2. 教学内容:能源政策分析的方法:成本效益分析、环境影响评估等能源政策评价的原则:公平性、有效性、可持续性等能源政策案例分析与评价讲授法:讲解能源政策分析的方法和评价原则实践操作法:分组进行能源政策案例分析与评价九、能源市场与价格机制1. 教学目标:让学生了解能源市场的功能让学生掌握能源价格机制的运行2. 教学内容:能源市场的功能与结构能源价格机制的运行原理能源市场政策与监管3. 教学方法:讲授法:讲解能源市场的功能和价格机制的运行原理案例分析法:分析具体能源市场政策与监管的案例十、未来能源发展趋势1. 教学目标:让学生了解未来能源发展的方向让学生认识到能源可持续发展的重要性2. 教学内容:未来能源发展的趋势:能源结构优化、能源效率提升、新能源技术应用等能源可持续发展的重要性与挑战个人和企业在能源可持续发展中的责任与机遇3. 教学方法:讲授法:讲解未来能源发展的趋势和能源可持续发展的重要性讨论法:分组讨论个人和企业在能源可持续发展中的角色十一、能源安全与地缘政治1. 教学目标:让学生了解能源安全的重要性让学生掌握能源安全与地缘政治的关系2. 教学内容:能源安全的概念与内涵能源安全与地缘政治的关系能源安全面临的挑战与应对策略3. 教学方法:讲授法:讲解能源安全的概念与地缘政治的关系案例分析法:分析具体能源安全与地缘政治的案例十二、能源教育与普及1. 教学目标:让学生了解能源教育的重要性让学生掌握能源普及的方法与途径2. 教学内容:能源教育的概念与重要性能源普及的方法与途径:学校教育、社会宣传、实践活动等能源教育的有效实施与评估3. 教学方法:讲授法:讲解能源教育的概念与重要性实践操作法:演示能源普及的方法与途径十三、企业与能源管理1. 教学目标:让学生了解企业在能源管理中的作用让学生掌握企业能源管理的方法与策略2. 教学内容:企业在能源管理中的责任与作用企业能源管理的方法与策略:能源审计、节能技术应用、能源管理体系等企业能源管理的案例分析3. 教学方法:讲授法:讲解企业在能源管理中的作用与方法案例分析法:分析具体企业能源管理的案例十四、个人与能源消费1. 教学目标:让学生了解个人在能源消费中的作用让学生掌握个人节能减排的方法与策略2. 教学内容:个人在能源消费中的责任与作用个人节能减排的方法与策略:日常生活中的节能习惯、环保出行方式等个人能源消费的案例分析3. 教学方法:讲授法:讲解个人在能源消费中的作用与方法实践操作法:演示个人节能减排的具体做法十五、课程总结与展望1. 教学目标:让学生总结能源与可持续发展的知识点让学生认识到能源可持续发展的重要性2. 教学内容:回顾本课程的主要知识点能源可持续发展的重要性与挑战未来能源与可持续发展的发展方向3. 教学方法:讲授法:总结本课程的主要知识点讨论法:分组讨论未来能源与可持续发展的发展方向重点和难点解析本文教案设计涵盖了能源的概念、分类与利用,能源与可持续发展的关系,我国能源现状与政策,能源节约与环保,能源技术的创新与应用,全球能源合作与贸易,能源政策分析与评价,能源市场与价格机制,未来能源发展趋势,能源安全与地缘政治,能源教育与普及,企业与能源管理,个人与能源消费等十五个章节。
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).。
能源与可持续发展介绍能源是人类社会发展不可或缺的基础设施,对于经济、社会和环境都有着重要的影响。
然而,随着人口的增长和经济的发展,能源需求不断增加,传统能源资源逐渐减少,由此引发的能源危机亟待解决。
为了实现可持续发展,我们需要采取措施来满足能源需求,并保护环境。
本文将讨论能源与可持续发展的关系以及采取的措施。
能源的种类目前,能源主要分为两大类:传统能源和可再生能源。
1. 传统能源传统能源主要包括石油、天然气和煤炭。
这些能源资源在过去几十年中支撑了全球经济的发展,但使用这些能源也带来了一系列问题。
首先,传统能源资源有限,随着资源的消耗,供应将变得越来越稀缺。
其次,传统能源的燃烧会产生大量的二氧化碳等温室气体,加剧全球气候变化问题。
因此,我们需要转向可再生能源来满足能源需求。
2. 可再生能源可再生能源是指天然资源可被重新生成或回收利用的能源,如太阳能、风能和水能等。
与传统能源相比,可再生能源具有很多优势。
首先,可再生能源的供应是持续的,不会因为资源的枯竭而中断。
其次,可再生能源的利用过程中几乎不会产生排放物,对环境污染较少。
因此,可再生能源是实现可持续发展的关键。
可持续发展的意义可持续发展是指通过满足当代人的需求,而不会损害未来世代满足他们需求的能力。
实现可持续发展对于全球社会、经济和环境具有重要意义。
1. 社会可持续发展能够提供平等和公正的机会给每个人,促进社会稳定和公众福祉。
通过提供可持续的就业机会和教育,人们可以实现人力资源的发展,提高整体生活水平。
2. 经济可持续发展可以创造经济增长和新的机会。
发展可再生能源产业可以带来新的就业机会和经济效益。
此外,在资源有限情况下,转向可再生能源和能源效率改进可以确保能源供应的可靠性,减少能源成本,促进经济的繁荣。
3. 环境可持续发展可以保护和修复环境,减少对生物多样性和生态系统的影响。
通过使用可再生能源和推动能源效率,我们可以减少温室气体排放、空气和水污染等环境问题。
新能源与可持续发展的关系新能源与可持续发展之间存在着密切的关系。
新能源是指利用自然资源而非有限化石燃料等传统能源的能源类型,如太阳能、风能、水能等。
可持续发展是指在满足当前需求的同时,不破坏环境资源和生态平衡,并为后代提供满足其需求的可持续发展机会。
新能源的发展与可持续发展紧密相连,两者共同促进着人类社会的进步和未来的可持续性。
首先,新能源的广泛利用是实现可持续发展的基础。
传统能源存在着枯竭和排放等问题,对环境产生了严重污染,引发了气候变化等环境灾难。
而新能源的利用更加环保,减少了温室气体排放,降低了对大气、水资源和土地的污染,保护了生态环境。
例如,太阳能作为一种洁净能源,可以通过光伏发电系统将太阳能转化为电能,不仅为社会供应电力,还减少了化石燃料的消耗和二氧化碳的排放。
风能、水能等新能源也具备类似的优势,对环境友好,不会造成自然资源枯竭。
因此,新能源的广泛利用是实现可持续发展的重要途径。
其次,新能源的发展促进了经济的可持续增长。
传统能源的使用成本高、稀缺资源耗尽以及对未来产生不确定性等问题,制约了经济的发展。
而新能源的发展降低了能源生产和使用的成本,减少了对有限资源的依赖,提高了能源的供给稳定性。
同时,新能源领域的发展也带动了相关产业的兴起,推动了经济的转型升级。
例如,光伏电力发电产业带动了光伏组件、逆变器、蓄电池等相关产业的发展,创造了大量就业机会。
这些新兴产业的发展不仅为经济注入了动力,还提高了产业结构的合理性,增加了经济的韧性和抗风险能力,从而实现了经济的可持续增长。
此外,新能源的推广利用还有助于实现能源供应的独立性和安全性。
传统能源主要依赖进口,不仅对国家经济安全构成威胁,还给国家带来了诸多政治和经济风险。
而新能源的开发利用能够减少对进口能源的依赖,提高国家的能源供应自主性。
例如,风能和太阳能等可再生能源的利用不受地域限制,能够分散能源供应,减少了对特定地区或国家的依赖。
同时,新能源的利用能够提高能源供应的灵活性和韧性,减少了能源供应的中断风险,保障了能源供应的安全性。
新能源与可持续发展的关系随着全球经济的快速发展和能源消耗的不断增加,传统能源的供应面临了严峻的挑战。
为了解决能源紧缺问题,新能源的开发与利用成为了全球关注的焦点。
同时,可持续发展的理念也逐渐被广泛接受与应用。
本文将探讨新能源与可持续发展之间的关系,以及它们对社会、经济和环境的影响。
一、新能源的定义与分类新能源是指通过利用自然界中的可再生能源,如太阳能、风能、水能等进行能源转换与利用的能源形式。
根据能源的来源和利用方式,新能源可以分为太阳能、风能、水能、地热能等多种形式。
这些新能源以其可再生性、清洁性和可持续性成为替代传统化石能源的重要选择。
二、可持续发展的理念与原则可持续发展是指在满足当前世代需求的同时,不损害后代满足其需求的能力。
它强调经济、社会和环境的平衡发展,追求经济的长期增长与资源的合理利用、环境的保护和社会的公平。
可持续发展的原则包括经济效益、环境友好性和社会公正性。
三、新能源对可持续发展的促进作用1. 资源保护:新能源的利用减少了对传统化石能源的需求,减缓了对自然资源的压力。
尤其是利用太阳能、风能等清洁能源,能够减少化石能源的消耗,保护了环境与生态系统的完整性。
2. 绿色发展:新能源的开发与利用是绿色发展的重要推动力。
太阳能光伏发电、风能发电等清洁能源的利用不会产生大气污染和温室气体排放,有利于改善环境质量,推进低碳经济发展。
3. 经济发展:新能源产业的兴起促进了经济的发展与增长。
传统能源局限的高耗能、高污染特点,新能源的逐渐普及与应用使得能源成本下降,推动了新的产业发展,并提供了就业机会。
4. 国际合作:新能源的开发与利用需要全球范围内的合作。
为了解决能源短缺问题,各国加强了新能源技术的交流与共享,共同促进了全球新能源市场的发展,推动了各国在可持续能源领域的合作与协商。
四、新能源面临的挑战与解决方案1. 技术难题:新能源技术尚不成熟,例如太阳能、风能等清洁能源的不稳定性和存储问题,需要进一步研发和改进。
能源与可持续发展的关系现代社会离不开能源,它是推动社会发展的重要力量。
能源的使用不仅涉及到经济发展和社会进步,还牵动了环境保护和可持续发展的大局。
那么,能源与可持续发展的关系又是怎样的呢?一、能源对环境的影响使用能源会释放大量的气体和污染物,例如二氧化碳、硫化物、氮氧化物等等,这些物质对大气的质量带来了负面影响。
同时,一些发电厂和石油化工厂将污水排入河流和海洋,严重影响当地水体的质量。
这些环境污染都会导致生态环境的破坏,危害当地生态平衡。
由此可见,能源的使用必须要考虑到环境因素的影响。
二、能源对经济的推动能源是现代产业发展不可或缺的重要因素。
它的应用已经推动了社会的不断进步和经济的发展。
石油和天然气等化石能源是现代工业和农业生产的主要源泉。
在现代化的城市中,能源是现代交通运输的基石,各种交通工具需要汽油或液化石油气才能行驶。
在这一基础上,我国经济实力也得以不断增强,国民生产总值不断攀升,成为当今世界的经济强国之一。
但是,过度依赖能源也会带来不少负面影响。
石油等化石能源将在几代人内枯竭,它的可持续性遭到了质疑。
同时,化石能源的运输和使用也需要大量资金和资源进行维护,造成了极大的财政和经济压力。
三、可再生能源与可持续发展随着能源的储备量走向枯竭,如何寻找可替代的能源已经成为当今世界所面临的大挑战之一。
可再生能源是从自然界中获取的无限制的能源,包括太阳能、风能、水能、地热能等等。
它们不仅在获取上具有可持续性,而且也减轻了环境负荷,是实现可持续发展的重要途径。
在能源的使用上,提倡发展可再生能源。
发展太阳能、风能等等可再生能源产业已经成为推动新能源产业的大趋势,新能源的发展也是未来经济的前景所在。
在政策层面上,政府也提出了一系列的新能源政策,给予了资金补贴和税收优惠等激励政策,以促进新能源的发展。
四、总结能源与环境、经济、可持续发展密切相关,我们在使用能源的同时,也必须考虑到它对环境的影响、经济的积极推动,以及发展可再生能源的重要性。
能源与城市可持续发展能源是人类社会发展的基石,而城市则是现代文明的象征。
能源与城市的可持续发展密切相关,相互影响。
本文将从能源与城市可持续发展的概念、关系、挑战及对策等方面进行详细探讨。
1.能源的概念能源是指能够进行有用功的物质或现象。
根据能源的产生和存在形式,可分为一次能源和二次能源。
一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源,如煤炭、石油、天然气、水能等。
二次能源是指一次能源经过加工转换产生的其他种类和形式的能源,如电力、热力、汽油、柴油等。
2.城市可持续发展的概念城市可持续发展是指在保障城市居民生活质量的前提下,实现城市经济、社会、环境等领域的协调发展,使城市长期稳定地运行在可持续发展的轨道上。
城市可持续发展要考虑人口、资源、环境、经济等多方面的因素,实现人与自然、人与人、经济与社会等方面的和谐共生。
1.能源对城市可持续发展的影响(1)能源供应与需求能源供应与需求是城市可持续发展的基础。
能源供应充足、稳定,有利于城市经济、社会的快速发展。
反之,能源供应不足或不稳定,将严重制约城市的发展。
(2)能源结构与城市环境能源结构对城市环境质量有重要影响。
化石能源的大量使用会产生二氧化碳、氮氧化物、颗粒物等污染物,加剧全球气候变暖和环境污染问题。
而清洁能源的使用有助于改善城市环境质量,促进可持续发展。
2.城市可持续发展对能源的影响(1)城市化与能源消费城市化进程加快,人口、产业、资本等要素向城市集中,导致能源消费量持续增长。
城市可持续发展需要在保障能源需求的同时,降低能源消费强度,提高能源利用效率。
(2)城市规划与能源发展城市规划对能源发展具有重要指导作用。
通过科学的城市规划,可以优化能源布局,促进能源结构调整,提高城市能源利用效率,从而实现城市可持续发展。
三、能源与城市可持续发展面临的挑战1.能源资源约束随着全球能源消费的不断增长,能源资源供应日益紧张。
能源资源的稀缺性和不可再生性,使得能源供应风险不断增加,对城市可持续发展构成严重挑战。
能源与可持续发展1. 引言能源是现代社会发展不可或缺的基础,然而传统能源资源的有限和环境污染问题已经成为全球关注的焦点。
为了满足不断增长的能源需求,并确保能源的可持续供应和使用,各国纷纷开始探索可持续发展的能源模式。
本文将探讨能源与可持续发展的关系,并具体介绍可持续发展的能源技术。
2. 能源问题与可持续发展2.1 能源问题的现状目前,全球能源需求不断增长,传统能源如煤炭、石油和天然气等已经难以满足需求。
同时,传统能源的开采和使用对环境造成了严重破坏,如空气污染和温室气体排放等。
因此,为了保护环境和确保能源的可持续供应,寻找替代的可再生能源已成为全球各国的共同任务。
2.2 可持续发展的概念可持续发展指的是同时满足经济发展、社会进步和环境保护的需求。
这意味着在能源领域,不仅需要满足人们对能源的需求,还需要避免对环境造成过大负担。
可持续发展的能源模式应该是清洁、高效、环保的。
2.3 能源与可持续发展的联系能源是可持续发展的基石,没有稳定可靠的能源供应,可持续发展就无从谈起。
同时,通过发展可再生能源和提高能源利用效率,可以有效地减少对环境的破坏,实现经济、社会和环境的协调发展。
3. 可再生能源技术3.1 太阳能能源太阳能是最常见的可再生能源之一,利用太阳能可以发电、供热和提供清洁燃料。
太阳能光伏发电技术已经得到了广泛应用,其使用的光伏电池将太阳能转化为电能。
此外,太阳能热利用技术也被广泛应用于供热和热水生产等领域。
3.2 风能风能是另一种常见的可再生能源,利用风能可以发电。
风力发电技术利用风力驱动风力发电机产生电能。
由于风能资源广泛分布且储量可观,风能发电已成为一种主要的可再生能源发电方式。
3.3 水能水能是一种重要的可再生能源,通过水力发电技术可以将水能转化为电能。
水力发电是一种成熟且可靠的可再生能源技术,利用水力发电可以提供大量清洁能源。
3.4 生物质能生物质能是一种利用生物质材料(如农作物废弃物、木材和动物粪便等)进行能源转化的技术。
可持续发展与绿色能源引言在当今世界,可持续发展与绿色能源成为了人们倍加关注的议题。
气候变化、资源枯竭、生态破坏等问题,促使我们重新审视传统的发展模式。
为了保障我们子孙后代的生存环境,必须找到一条可持续的道路,而绿色能源则是推动这一变革的重要力量。
可持续发展的概念可持续发展是指在满足当代人的需求的同时,不损害后代人满足其需求的能力。
这一概念强调平衡经济增长、社会进步与生态环境保护之间的关系。
联合国在1987年发布的《我们共同的未来》报告中明确指出,只有实现经济的可持续增长,社会的公平公正,环境的和谐美好,才能真正在全球范围内实现可持续发展。
可持续发展的目标可持续发展包括多个方面的目标,主要可以归纳为以下几点:1.经济可持续:推动绿色创新,支持小微企业发展,创造就业机会。
2.社会公平:消除贫困,提高教育水平,减少社会不平等。
3.环境保护:加强生态环保力度,推动资源的合理利用,保护生物多样性。
绿色能源的定义绿色能源是指通过清洁的、可再生的资源产生的能源,如太阳能、风能、水能、生物质能和地热能等。
与传统的化石燃料相比,绿色能源具有更低的环境影响,可以有效降低温室气体的排放和环境污染。
绿色能源的种类1.太阳能:利用太阳光转化成电能或热能,是一种无限的、清洁的能源源泉。
2.风能:通过风力转动风机发电,属于可再生能源的一种,特别适合风力资源丰富的地区。
3.水能:利用水流或水位差,通过水轮机发电,是全球最广泛使用的可再生能源之一。
4.生物质能:利用动植物的有机物质转化成燃料,可以有效处理废物并提供能量。
5.地热能:利用地壳深处的热量,进行发电或供暖,具有高能效和较低的环境影响。
可持续发展与绿色能源的关联绿色能源是实现可持续发展的重要支柱。
随着全球对可再生能源技术的不断进步,绿色能源的应用范围不断扩大,成为解决能源危机和应对气候变化的重要手段。
确保经济的可持续性发展绿色能源可以降低对化石燃料的依赖,降低能源进口成本,同时也能刺激新兴产业的发展,创造更多的就业机会。
能源与可持续发展的优秀教案设计第一章:能源与环境1.1 能源的定义与分类介绍能源的概念和重要性解释不同类型的能源,包括化石燃料、可再生能源和核能1.2 环境问题的关联探讨能源消耗对环境的影响,如全球变暖和空气污染分析能源使用与气候变化之间的关系第二章:可再生能源的利用2.1 太阳能解释太阳能的工作原理和优点探讨太阳能技术的应用和潜在挑战2.2 风能介绍风能的概念和风力发电的原理分析风能的发展前景和环境影响第三章:能源效率与节能措施3.1 能源效率的重要性强调提高能源效率对可持续发展的重要性解释能源效率的衡量标准和指标3.2 节能措施的实际应用提供实用的节能建议,如家庭和企业的节能措施探讨节能技术的发展和推广第四章:可持续发展的概念与实践4.1 可持续发展的定义和原则解释可持续发展的概念和核心原则探讨可持续发展的目标和社会经济效益4.2 可持续发展案例研究分析成功实现可持续发展的国家和地区总结可持续发展的经验和教训第五章:能源政策与可持续发展5.1 能源政策的制定和实施介绍能源政策的目的和重要性分析政策制定过程和利益相关者的角色5.2 可持续发展目标的实现探讨国家能源政策对可持续发展的影响提出实现可持续发展目标的具体建议和措施第六章:气候变化与能源6.1 气候变化的科学理解解释气候变化的原因和影响探讨气候变化与能源消耗之间的关系6.2 适应和减缓气候变化的能源策略分析应对气候变化的能源政策和措施讨论可再生能源在减缓气候变化中的作用第七章:能源技术与创新7.1 能源技术的进展与挑战介绍能源技术的发展历程和当前状态分析技术创新在能源领域的重要性7.2 创新能源技术的案例分析探讨新兴能源技术,如电动汽车和氢能分析这些技术对可持续发展的潜在影响第八章:经济转型与能源结构8.1 经济转型与能源需求分析经济发展与能源消耗之间的关系探讨经济发展模式转变对能源需求的影响8.2 构建可持续的能源结构提出优化能源结构的策略和方法强调多元化能源供给的重要性第九章:全球能源治理与合作9.1 全球能源治理的现状与问题介绍全球能源治理的机构和框架分析全球能源治理面临的挑战和局限性9.2 国际合作在能源领域的角色探讨国际能源合作的形式和效果讨论全球能源合作对可持续发展的贡献第十章:教育与公众参与10.1 能源教育的重要性强调能源教育在普及知识和提高意识中的作用探讨能源教育的方法和实践10.2 公众参与能源决策分析公众参与能源政策制定的意义和途径讨论提高公众参与度的策略和方法第十一章:社区能源项目和可持续发展实践11.1 社区能源项目的概念和类型解释社区能源项目的定义和重要性探讨不同类型的社区能源项目,如社区光伏和风力发电项目11.2 社区能源项目的案例研究分析成功社区能源项目的案例,包括其挑战和成果总结社区能源项目对可持续发展的贡献和启示第十二章:能源贫困与平等12.1 能源贫困的定义和问题介绍能源贫困的概念和全球面临的挑战分析能源贫困对个人和社会的影响12.2 减轻能源贫困的策略和方法探讨减轻能源贫困的政策和措施,包括可再生能源的普及和能源效率的提升讨论能源贫困解决方案的社会公正和可持续性第十三章:企业与能源管理13.1 企业能源管理的重要性强调企业在能源管理和可持续发展中的角色解释企业能源管理的概念和原则13.2 企业能源管理的实践案例分析企业成功实施能源管理的案例,包括其策略和成效总结企业能源管理对提高能源效率和减少成本的影响第十四章:能源政策评估与监督14.1 能源政策评估的方法和工具介绍能源政策评估的概念和重要性探讨不同能源政策评估的方法和工具,如成本效益分析和影响评估14.2 能源政策监督的实践和挑战分析能源政策监督的机制和流程讨论政策监督在确保能源政策有效实施中的作用和面临的挑战第十五章:未来能源展望与学生参与15.1 未来能源趋势和挑战探讨未来能源需求的预测和趋势分析未来能源供应的挑战和转型15.2 学生参与能源教育和可持续发展的意义强调学生在能源教育和可持续发展中的角色探讨学生参与能源项目和研究的实践和方法重点和难点解析本文主要探讨了能源与可持续发展的话题,涵盖了能源与环境、可再生能源利用、能源效率与节能措施、可持续发展的概念与实践、能源政策与可持续发展等多个方面。
《能源和可持续发展》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是《能源和可持续发展》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析本节课是人教版初中物理九年级第二十二章《能源与可持续发展》的内容。
能源问题是当今社会的热点问题,也是关系到人类未来发展的重要问题。
通过本节课的学习,学生将了解能源的分类、能源的利用与环境问题以及可持续发展的概念和措施,从而培养学生的环保意识和可持续发展观念。
二、学情分析在知识储备方面,学生在之前的学习中已经对能量的转化和守恒定律有了一定的了解,为本节课的学习奠定了基础。
但对于能源的分类、能源的利用与环境问题等方面的知识,学生可能还比较陌生。
在能力水平方面,初中学生已经具备了一定的观察能力、分析能力和逻辑思维能力,但对于一些抽象的概念和复杂的问题,还需要教师进行引导和启发。
在学习态度方面,学生对能源问题比较感兴趣,但可能缺乏深入思考和探究的积极性。
因此,在教学过程中,要充分激发学生的学习兴趣,引导学生主动参与学习。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)了解能源的分类,能举例说明常见的可再生能源和不可再生能源。
(2)知道能源的利用与环境问题,了解酸雨、温室效应等环境问题的成因和危害。
(3)理解可持续发展的概念,知道实现可持续发展的措施。
2、过程与方法目标(1)通过对能源分类的讨论,培养学生的分类归纳能力。
(2)通过对能源利用与环境问题的分析,培养学生的分析问题和解决问题的能力。
(3)通过对可持续发展措施的讨论,培养学生的创新思维和合作交流能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过对能源问题的学习,培养学生的能源意识和环保意识。
(2)通过对可持续发展的学习,培养学生的社会责任感和使命感。
四、教学重难点1、教学重点(1)能源的分类。
(2)能源的利用与环境问题。
(3)可持续发展的概念和措施。
2、教学难点(1)理解可再生能源和不可再生能源的区别。
第二十二章能源与可持续发展1.通过实例,了解能量及其存在的不同形式.能描述各种能量和我们生活的关系.2.通过实例,认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以相互转化.3.能通过具体实例,说出能源与人类生存和社会发展的关系.4.能结合实例,说出不可再生能源和可再生能源的特点.5.知道核能的优点和可能带来的问题.6.了解世界和我国的能源状况,对能源的开发利用要有可持续发展的意识.“能量”是物理学中一个非常重要的概念.在日常生活中经常接触到“能量”一词,学生对这个词本身比较熟悉,但对作为物理概念(物理量)还是比较陌生的,教材从八年级上学期开始渗透光能、热能,到电学板块时直接提出了电能的概念,将词义变成物理量,从而有了单位及计算的方法,同时粗略地渗透动能的概念,九年级又形成了动能、势能、机械能、内能等概念.“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基础之上,对能源知识做了常识性的介绍,对“能量”概念进行了简单的回顾和总结.本章教材作为义务教育阶段物理教学的最后一章,起着至关重要的压轴作用.它使得义务教育阶段物理教学的目的在此达到高潮,物理教育教学的意义得以充分的体现.从知识方面看,对能量、能源及转化有全面的认识,从价值观方面看,培养了学生的节能意识和环保意识,对于能源的开发利用有可持续发展的意识.本章的最终目标是让学生形成对能源开发利用有可持续发展的意识,其他的目标都是为了这一终极目标服务的,这一终极目标又为学生形成对包括社会问题在内的各方面问题的可持续发展意识奠定了基础.学生从学习物理开始就接触光能、热能,到学习电能时就涉及了电能与其他形式能的相互转化问题,后来又逐渐学习了动能、势能、机械能、内能及它们之间的相互转化,学习了能的转化与守恒定律,能源是提供能量的物质,与能量是密不可分的,学生对各种能量的了解与学习,为本章的学习奠定了基础.节能环保是当今社会发展的主题,也是学生日常生活中经常接触的话题,这也会激发学生的学习兴趣.核电站、核武器等内容也是学生的兴趣点,太阳能热水器已经走进千家万户,太阳能电池、太阳能路灯也是学生心存疑惑争于探究的问题.但本章知识的综合性和抽象性也会给学生的学习带来一定的困难.本章的重点内容是原子能、核能以及能量的转化、转移,虽然学生对太阳能很熟,但是没有原子核和核能为基础理解起来是困难的.因此本章应该重视核能、太阳能这两节内容的教学.教学中要尽量关注学生对于能量转移和转化事实的积累和认识,尽量让学生参与以期获得一些规律性知识和结合社会发展的深层次思考.首先通过实例介绍能源的不同分类:可再生、不可再生;一次能源、二次能源;常规能源、新能源.核能应用的两种方式,核聚变、核裂变,主要以视频课件为主.以核能为基础,教师讲解太阳内部的反应来理解太阳能的取之不尽用之不竭,并引导学生介绍太阳能应用的优缺点,能源革命可以让学生通过阅读教材掌握内容,而能的转移和转化的方向性可以通过实例让学生分析归纳自主探究得出,能源与可持续发展是课前留给学生的作业,可以通过互联网等手段查询资料.未来理想能源可以让学生根据知识结合自己对能源的认识谈谈自己的想法.第1节能源知识与技能1.通过实例了解有哪些不同形式的能量,知道人类利用能源的历程.2.常识性了解什么是能源;什么是一次能源、二次能源及其各自的特点.过程与方法通过收集信息、阅读资料、相互交流,判断能源与人类生存和社会发展的说法是否正确.情感、态度与价值观从能源问题到能源科学引发学生的学习兴趣和学习欲望.知道哪些能源是一次能源、哪些能源是二次能源.多媒体课件能源⎩⎪⎨⎪⎧定义:能够提供能量的物质资源分类⎩⎪⎨⎪⎧一次能源⎩⎪⎨⎪⎧化石能源:煤、石油、天然气水能风能二次能源:电能人类利用能源的历程能源的分类能源种类繁多,而且经过人类不断地开发与研究,更多新型能源已经开始能够满足人类需求.根据不同的划分方式,能源也可分为不同的类型,主要有以下七种分法.1.按来源分为三类:(1)来自地球外部天体的能源(主要是太阳能).除直接辐射外,并为风能、水能、生物质能和矿物能源等的产生提供基础.(2)地球本身蕴藏的能量.如核能、地热能等.(3)地球和其他天体相互作用而产生的能量.如潮汐能.2.按能源的基本形态分类,有一次能源和二次能源.前者即天然能源,指在自然界现成存在的能源,如煤炭、石油、天然气、水能等.后者指由一次能源加工转换而成的能源,如电能、煤气及各种石油制品等.3.根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源,污染型能源包括煤炭、石油等,清洁型能源包括水能、电能、太阳能、风能等.4.根据能源使用的类型又可分为常规能源和新型能源.利用技术上比较成熟,使用比较普遍的能源叫做常规能源.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.新近利用或正在着手开发的能源叫做新型能源.新型能源是相对于常规能源而言的,包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能、氢能以及用于核能发电的核燃料等能源.5.按能源的形态特征或转换与应用的层次对它进行分类,可分为:固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能.其中,前三个类型统称化石燃料或化石能源.已被人类认识的上述能源,在一定条件下可以转换为人们所需的某种形式的能量.比如薪柴和煤炭,把它们加热到一定温度,它们能和空气中的氧气化合并放出大量的热能,我们可以用热来取暖、做饭或制冷,也可以用热来产生蒸汽,用蒸汽推动汽轮机,使热能变成机械能;也可以用汽轮机带动电机,使机械能变成电能;如果把电送到工厂、企业、机关、农牧林区和住户,它又可以转换成机械能、光能或热能.6.按能源是否可以再生分为可再生能源和不可再生能源.凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称为可再生能源,反之称为不可再生能源.风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等是可再生能源;煤、石油和天然气等是不可再生能源.第2节核能知识与技能1.了解核能、裂变、链式反应和聚变的有关知识.2.了解核电站的常识,知道核能的优点和可能带来的问题.过程与方法1.通过探究学习活动,学习信息处理方法,培养信息处理能力.2.通过自己学习的过程,培养自学能力.情感、态度与价值观1.通过本节学习,培养学生了解核能奥秘的兴趣,正确认识核能的价值.2.通过该节的学习,认识科学技术对人类生活的影响,树立将科学服务于人类的意识.重点知道可控链式反应,区分裂变与聚变.难点了解链式反应及发生的条件.火柴一盒、制作多媒体课件.一、情境导入1 945年,第二次世界大战的后期,美国在日本的广岛、长崎各投下一颗原子弹,使两岛遭受毁灭性的打击,最后迫使日本投降.思考:原子弹为什么有如此大的威力?二、新课教学1.原子、原子核让学生观察原子结构示意图(如下图),了解原子的结构.【教师讲解】原子组成丰富多彩的物质世界,组成原子的则是更小的原子核和核外电子.原子核带正电,核外电子带负电,原子的质量主要集中在原子核,质量较小的核外电子围绕着原子核高速转动,组成原子核的是质子和中子,质子和中子之间依靠强大的核力紧紧结合在一起.2.核能【思考】核能是怎么来的?【教师讲解】原子核内的质子和中子由于强大的核力紧紧结合在一起,如果将它们分裂开或者重新组合,就会释放出惊人的能量,这就是核能.1 kg铀完全反应时释放的能量超过2 000 t无烟煤完全燃烧时放出的能量,1 kg氢完全聚变时释放的能量相当于40 000 t无烟煤完全燃烧时放出的能量.如果人类完全掌握了核能的使用技术,就可以说掌握了通向无穷能源宝库的金钥匙.3.核裂变【教师演示】将火柴搭成如图所示的结构,点燃第一根火柴后,观察所发生的情况.【想想议议】如果用中子轰击较大的原子核,能使原子核分裂开,发生裂变现象.通过上面的实验你能找到通过点燃一根火柴使很多火柴不断点燃的办法吗?那么怎样才能使原子核的裂变也不断继续下去呢?(展示图片如下图所示).【教师讲解】如果用一个中子轰击质量较大的原子核能使原子核发生裂变,且裂变的同时还能释放出中子,这些中子又可以继续使其他的原子核裂变,这样就可以使核裂变继续下去了,如:用中子轰击铀235原子核就可以放出二至三个中子,它们又可以引起其他铀核的裂变,再放出几个中子,再引起裂变……这样,只要有一个核发生了裂变,就可以引起一连串的裂变,并放出大量的能量.这就是链式反应.(如图所示)快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸,原子弹就是利用快速裂变制成的.还可以控制链式反应的速度,把核能用于和平建设事业,“核反应堆”就是控制裂变反应的装置,已成功地应用到核潜艇、核电站等装置.4.核聚变请学生观看我国引爆第一颗原子弹和氢弹的录像.【思考】同学们观察到是原子弹还是氢弹的威力更大、释放的能量更多?那么氢弹是怎样产生大量的能量呢?【教师讲解】较轻的核结合成较重的核,也能释放能量,这种现象叫做核聚变.如图氘核、氚核在超高温下聚合成氦核,释放出核能.氢弹就是利用轻核聚变制成的,它是比原子弹威力更大的核武器.,由于核聚变需要很高的温度,所以氢弹要通过原子弹的爆炸产生的高温来引爆.三、课堂小结1.裂变:核物理中把重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应.2.聚变:把轻核结合成质量较大的核,释放出核能的反应.3.核能:原子核在裂变和聚变过程中释放出的能量.4.链式反应:当一个铀核裂变时,会同时放出2~3个中子,这些中子又能去轰击其他的铀核,再使它们分裂,于是放出更多的中子,这种裂变的引发过程叫做链式反应.5.核电站工作的能量转换过程:核能→内能→机械能→电能.四、检测反馈1.获得核能有两种途径:一种是________,另一种是________.其中________必须在高温条件下才能进行.答案裂变聚变聚变2.核电站的核心是________,它以________为核燃料,反应堆中放出的________能转化为高温蒸汽的________能,通过汽轮发电机转化为________能.答案核反应堆铀核内电3.氢弹是利用轻核聚变的原理制成的,一般来说,氢弹的威力比原子弹的威力( ) A.大B.小C.无法确定D.差不多答案A4.有关核反应堆的下列说法中,正确的是( )A.核反应堆是进行聚变而获得核能的一种装置B.核反应堆是进行裂变,且不加控制而获得核能的一种装置C.核反应堆是控制链式反应速度,使核能缓慢地、平稳地释放出来的装置D.核反应堆是控制轻核聚变速度,使核能缓慢地、平稳地释放出来的装置答案C5.原子弹和核电站的根本区别是( )A.原子弹利用核裂变,核电站利用核聚变B.原子弹利用核聚变,核电站利用核裂变C.原子弹对裂变的链式反应不加控制,核电站控制裂变的链式反应速度D.原子弹对聚变的链式反应不加控制,核电站控制聚变的链式反应速度答案C6.下列关于核能的说法中正确的是( )A.核能是可再生能源B.核电的优点是安全、清洁、无废料C.人类还没有完全掌握人工控制核聚变技术D.原子弹具有巨大的破坏性,无其他危害答案C一、原子:由原子核和核外电子组成.原子核由质子和中子组成.二、核能1.核裂变2.核聚变核能发电的优点与缺点优点:1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染.2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳.3.核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,暂时没有其他的用途.4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座百万千瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送.5.核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法稳定.缺点:1.核能电厂会产生大量放射性废料,虽然所占体积不大,但因具有放射性,故必须慎重处理,且需面对相当大的政治困扰.2.核能电厂热效率较低,因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境里,故核能电厂的热污染较严重.3.核能电厂投资成本太大,电力公司的财务风险较高.4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转.5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争.6.核电厂的反应堆内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害.第3节太阳能知识与技能1.初步认识太阳的结构,知道太阳能是人类能源的宝库.2.大致了解太阳能的利用方式.过程与方法通过课堂上设置装置,课下制作改进的过程,培养学生的动手能力;通过主动学习,提高学生搜集信息交流信息的能力.情感、态度与价值观1.能保持对大自然的好奇,初步领略自然现象的美妙与和谐,对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感.2.具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识.重点初步认识太阳的结构,知道太阳能是人类能源的宝库.难点了解太阳能的利用方式.有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识.生产生活中利用太阳能的图片(可制成多媒体课件).一、情境导入长期以来,人们就一直在努力研究太阳能.我们地球所接受到的太阳能,只占太阳表面发出的全部能量的二十亿分之一左右,这些能量相当于全球所需总能量的3万~4万倍,可谓取之不尽,用之不竭.巨大的太阳能是怎样产生的呢?人类可以怎样利用太阳能呢?二、新课教学1.太阳能【思考】太阳能有哪些优点?【教师点拨】 (1)太阳能十分巨大.照射在地球上的太阳能十分巨大,科学家研究表明,太阳每秒钟到达地面的总能量高达80亿千瓦,大约40 min照射在地球上的太阳能,便足以供全球人类一年能量的消耗.(2)太阳能供应时间长久,天文学家研究表明,太阳目前正处于精力旺盛的主序星阶段,它含有大量氢原子,这些氢原子发生的聚变,至少还可以使太阳稳定地燃烧50亿年之久.对人类来说,太阳能几乎可以说是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源.(3)太阳能获取方便.太阳能分布广泛,处处可以利用,既无需挖掘开采,也无需运输.(4)太阳能安全、环保.太阳能利用起来安全、清洁,开发利用太阳能不会给环境带来污染.2.太阳能的利用展示利用太阳能的图片,请学生总结利用太阳能的几种方式.让学生比较不同的利用太阳能的方式,总结太阳能的几种利用方式.【教师归纳】(1)光热转换,光热转换即靠各种集热器把太阳能收集起来为人类服务.早期的太阳能应用是将水加热,现今全世界有数百万个太阳能热水装置.(2)光电转换.光电转换即将太阳能转换成电能,电能是当今社会最重要的能量,所以将太阳能的光能转化为电能是人们的研究重点.目前,太阳能用于发电的途径有二:一是热发电,就是先用集热器把太阳能变成热能,再通过汽轮机将热能转变为电能;二是光发电,就是利用太阳电池的光电效应,将太阳能直接转变为电能.在这两个途径中,光发电又是研究的热点和难点.【知识拓展】光化转换也是利用太阳能的一种方式.光化转换即先将太阳能转换成化学能,再转换为电能等其他能量,我们知道,植物靠叶绿素把光能转化成化学能,实现自身的生长与繁衍,若能揭示光化转换的奥秘,便可实现人造叶绿素发电.目前,太阳能光化转换只在积极探索、研究中.三、课堂小结1.太阳——巨大的“核能火炉”太阳的结构:从外到内分为对流层、辐射层、太阳核心,最外层包围着太阳大气.2.太阳能是人类能源的宝库.3.太阳能的利用目前直接利用太阳能的方式有两种:一种是用集热器把水等物质加热,另一种是用太阳能电池把太阳能转化为电能.四、检测反馈1.太阳能的转化:太阳把地面的空气晒热,太阳能转化为________;晒热的空气上升,空气流动形成风,又转化为________;太阳把地面晒热,并使一部分水蒸发,蒸发的水汽升.到空中形成云,以雨雪的形式落下来,流入江河,太阳能转化为________;植物吸收太阳能,发生光合作用,太阳能转化为植物的________;植物作为食物被动物吃掉,又转化成动物的________;古代的动植物在地质变迁中变为化石燃料,转化为这些燃料的________.答案内能风能水能化学能化学能化学能2.下列有关太阳能辐射的叙述,正确的是( )A.太阳每年向地球输送的能量,约相当于4万吨煤的能量B.太阳辐射的巨大能量来源于核裂变反应C.太阳辐射对地理环境的形成和变化具有极其重要的作用D.煤和石油的能量是来源于地球内部的能量答案C3.下列能源不是来自太阳能的有( )A.水能B.风能C.核能 D.煤、石油和天然气答案C4.为改善驻守在南沙某岛礁边防战士的工作条件和生活条件,今年在岛上安装了太阳能电池板.白天,太阳能电池板给蓄电池充电;晚上,蓄电池为探照灯供电.这样白天与晚上的能量转化形式是( )A.白天:太阳能一内能一电能B.白天:太阳能一电能一化学能C.晚上:化学能一电能一太阳能D.晚上:化学能一电能一化学能答案B一、太阳能的来源:核聚变二、太阳能的利用1.用集热器把水等物质加热2.用太阳能电池把太阳能转化成电能太阳能光伏光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,几乎全部由以半导体材料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成.由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗.简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋提供照明,并为电网供电.光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力,近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统.太阳能暖房冬天,利用太阳能暖房,在许多寒冷地区已使用多年.因寒带地区冬季温度甚低,室内必须有暖气设备,若欲节省大量化石能源的消耗,可应用太阳辐射热.大多数太阳能暖房使用热水系统,亦有使用热空气系统.太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统,以及室内暖房风扇系统所组成,其过程是太阳辐射的热量经收集器内的工作流体将热能储存,再供热至房间.至于辅助热源则有装置在储热装置内、直接装设在房间内或装设于储存装置及房间之间等不同设计.当然亦可不用储热装置而直接将热能用到暖房的直接式暖房设计,或者将太阳能直接用于热电或光电方式发电,再加热房间.第4节能源与可持续发展知识与技能1.初步了解能量转移和能量转化的方向性.2.认识能源消耗对环境的影响.3.知道未来的理想能源.4.知道节约能源的重要性.过程与方法1.通过社会调查,了解当地能源使用对环境的影响.2.通过上网查资料,了解能源的再生技术;解当今世界开发新能源的信息.3.通过学生举例,使学生将物理知识和日常生活紧紧联系起来,培养学生对科学的求知欲,以及将科学技术应用于日常生活的意识.4.通过创设学生学习情境,培养学生口头表达能力和信息交流能力.情感、态度与价值观1.通过了解消耗能源对环境的影响,初步认识科技给人类带来的负面效应,培养学生节能意识、环保意识.2.初步认识科学技术对于人类生活、自然环境及社会发展的影响,树立可持续发展意识.3.通过交流讨论,使学生认识交流与合作的重要性,培养学生主动与他人合作的精神.4.联系科技发展的前沿技术,培养学生关注科技发展的意识,以及将科学服务于人类的意识,培养学生振兴中华的使命感和责任感.建立节约能源意识、开发新能源.下载资料,制作多媒体课件.能源与持续发展⎩⎪⎨⎪⎧能量转移和能量转化的方向性能耗对环境的影响未来理想能源的条件可持续发展可持续发展(Sustainable development)的概念最先是在一九七二年在斯德哥尔摩举行的联合国人类环境研讨会上正式讨论.这次研讨会云集了全球的工业化和发展中国家的代表,共同界定人类在缔造一个健康和富有生机的环境上所享有的权利,自此以后,各国致力界定“可持续发展”的含意,现时已拟出的定义已有几百个之多,涵盖范围包括国际、区域、地方及特定界别的层面,是科学发展观的基本要求之一.1997年的中共十五大把可持续发展战略确定为我国“现代化建设中必须实施”的战略.可持续发展主要包括社会可持续发展,生态可持续发展,经济可持续发展.生物质能的开发和利用生物能源主要是指在生物体(尤为植物)内,经一系列化学反应所释放出的能源.其实,世界上90%的能源消耗来自植物光合作用所积累的能源,比如地球演变的历史上所积累的矿物能源(煤、石油、天然气,因为它们是堆积在一起的有机物经地质作用形成的),但总有一天矿物能源会消耗殆尽.能源危机威胁着人类的发展,所以发展可再生能源,尤其是利用植物光合产物转化成便于利用的能源,引起了全球的广泛关注,人类利用生物能源,实质是将植物通过光合作用固定的碳的能量释放出来,它的好处在于:一、中性的碳循环,即无温室效应;二、生物再生的能源有助于克服化石能源供应的萎缩.并且,发展生物能源不仅可以解决资源、环境的问题,还可以带动农业产业的发展,实现环境与经济效应的双赢.。