高中物理第5章能源与可持续发展5.1能源利用与环境污染5.2能源开发与环境保护5.3节约能源、保护资源与可持续

能源利用与环境保护——煤炭利用过程的节能减排潜力研究绪论随着生产力的不断发展,环境问题已成为人们共同面临的挑战.煤炭在燃烧过程中会产生二氧化硫等有毒气体和二氧化碳等温室气体,这些气体的排放，会加重雾霾天气的形成并影响全球气候变暖，严重威胁着人类的生存和发展.经济的快速发展使得能源的需求不断增加，2012年我国煤炭消费量占能源消费总量的比重为66。

6%，说明我国是一个以煤炭为主的能源国家，并且据有关部门预测,在未来很长一段时间内,我国以煤炭为主的能源结构仍将继续存在［1］。

为了满足经济发展的需要，我国的煤炭产量逐年增加，从1978到2012年,煤炭的生产总量从44127.31万吨标准煤增长到253863。

72万吨标准煤,煤炭工业在我国的国民经济建设中发挥着重要作用。

然而,煤炭在促进经济发展的同时,带来了严重的环境污染。

煤炭在开采过程中，会产生矿井水等工业废水，矿井水排出会破坏周围的生活环境和污染河流；煤炭开采后,如果不及时填充采空区，会造成地表沉陷,损害矿区的地表植被,加剧水土流失；煤炭在生产和燃烧过程中,也会产生瓦斯和其他有害气体、煤矸石、煤灰等工业固体废物。

煤矸石含碳量低，平均每采10吨煤，就会产生1。

5吨的煤矸石，长期堆积会引起自燃。

另外,煤炭在燃烧过程中,会产生细小颗粒物，加速雾霾天气的出现次数,直接影响社会可持续发展和人们的身体健康。

早在2012年底我国政府发布的《重点区域大气污染防治“十二五规划”》提出重点解决PM2.5污染问题，严格控制主要污染物新增排放量，并提出与2010年相比，到2015年京津冀、长三角、珠三角区域PM2.5浓度下降6％的目标。

2013年9月《大气污染防治行动计划》的正式发布，更是明确了通过5年改善全国空气质量、较大幅度减少重污染天气的目标。

这些充分显示了当前我国的环境污染问题开始变得严重,尤其是2013年入冬以来，雾霾天气越来越频繁，持续时间也越来越长.当前,煤炭燃烧带来的二氧化碳排放占我国能源总碳排放的80％以上，二氧化硫排放占我国二氧化硫总排放量的90％以上，氮氧化物约为50%，对环境尤其是大气环境造成了深远的影响[2]。

物理能源与可持续发展知识点一、能源分类1. 化石能源：如煤、石油和天然气等，属于非可再生能源，使用后无法再生。

2. 可再生能源：如太阳能、风能、水能、地热能等，属于可再生能源，可以不断地通过自然循环再生。

3. 核能：属于中等难度的能源，通过核反应释放出的能量进行发电，也属于非可再生能源。

二、可持续发展的概念可持续发展是指满足当前世代需求的同时，不破坏资源和生态环境，使未来世代能够继续满足需求的发展方式。

三、可持续发展的重要性1. 能源需求：随着人口的增长和经济的快速发展，能源需求将不断增加。

可持续发展可以保障能源的长期供应。

2. 环境保护：化石能源的使用会产生大量的碳排放、空气污染和水污染等问题，而可再生能源的使用对环境影响较小。

3. 社会公平：可持续发展可以促进社会的公平和共享，保障每个人的基本能源需求。

四、可持续发展的实践措施1. 发展可再生能源：加大可再生能源的开发和利用，如充分利用太阳能、风能和水能等。

2. 提高能源效率：通过技术创新和节能措施，提高能源的利用效率，减少能源浪费。

3. 降低碳排放：减少化石能源的使用，推广清洁能源，降低碳排放。

4. 推广循环经济：建立循环经济体系，实现资源的最大化利用和再利用。

五、应用案例1. 太阳能电站：利用太阳能发电来替代化石能源，减少碳排放。

2. 风力发电：利用风能发电来替代化石能源，减少碳排放。

3. 水利发电：利用水能发电来提供清洁能源，减少对化石能源的依赖。

4. 节能灯具：使用节能灯具来减少能源消耗。

5. 垃圾分类和回收利用：通过垃圾分类和回收利用，实现资源的最大化利用和再利用。

总之，可持续发展是指在满足当前需求的同时，保护环境、保障资源供应、促进社会公平的发展方式。

发展可再生能源、提高能源效率、降低碳排放和推广循环经济等是实现可持续发展的重要措施。

《能源与可持续发展》优教教案一、教学目标1. 让学生了解能源的定义、分类和作用，以及可持续发展的重要性。

2. 使学生掌握常见能源的优缺点，认识新能源的开发和利用。

3. 培养学生节约能源、保护环境的意识，提高学生的可持续发展观念。

二、教学内容1. 能源的定义与分类2. 能源的作用与重要性3. 常见能源的优缺点4. 可持续发展概念的提出5. 新能源的开发和利用三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考能源与可持续发展的问题。

2. 运用案例分析法，分析常见能源的优缺点和新能源的开发利用。

3. 利用小组讨论法，培养学生的团队合作精神和解决问题的能力。

4. 采用情景模拟法，让学生亲身体验能源利用和环境保护的过程。

四、教学准备1. 准备相关能源和可持续发展的图片、视频等教学资源。

2. 设计问题讨论和小组活动的教学方案。

3. 准备情景模拟的道具和实验器材。

五、教学过程1. 引入新课：通过展示能源危机和环境问题的图片或视频，引起学生的关注。

2. 讲解能源的定义与分类：介绍能源的基本概念，讲解不同类型的能源及其特点。

3. 分析能源的作用与重要性：阐述能源对人类社会发展的影响，强调能源可持续发展的重要性。

4. 探讨常见能源的优缺点：让学生了解化石能源、核能、可再生能源等的特点和利弊。

5. 引入可持续发展概念：讲解可持续发展的内涵和原则。

6. 介绍新能源的开发和利用：讲解太阳能、风能、地热能等新能源的特点和应用。

7. 小组讨论：让学生分组讨论能源选择和可持续发展战略。

8. 情景模拟：让学生参与情景模拟活动，体验能源利用和环境保护的过程。

9. 总结与反思：引导学生总结能源与可持续发展的关系，反思个人在能源利用中的责任。

六、教学评价1. 采用课堂问答、小组讨论、情景模拟等方式，及时了解学生的学习情况。

3. 观察学生在团队合作、问题解决等方面的表现，评价学生的综合素质。

七、教学拓展1. 组织学生参观能源企业、新能源研发机构等地，加深对能源产业和新能源技术的了解。

浅谈环境保护与能源利用在当今社会，环境保护与能源利用是两个紧密相连且至关重要的议题。

随着人类活动的不断发展和扩张，我们对自然资源的需求日益增长，同时也给环境带来了巨大的压力。

因此，如何在满足人类发展需求的同时，实现环境保护与能源的合理利用，成为了我们必须面对和解决的问题。

首先，让我们来谈谈环境保护的重要性。

我们生活的地球是一个美丽而脆弱的生态系统，其中的空气、水、土壤、生物等各种要素相互依存、相互影响。

然而，人类的许多活动，如工业生产、交通运输、农业发展等，都在不断地排放污染物，破坏着生态平衡。

空气污染导致雾霾天气频繁出现，危害着人们的呼吸系统健康；水污染使得水资源短缺问题愈发严重，影响着人类的饮用水安全和农业灌溉；土壤污染则降低了土地的肥力，威胁着粮食生产。

此外，森林砍伐、草原退化、生物多样性减少等问题也给地球的生态系统带来了巨大的冲击。

如果我们不重视环境保护，继续肆意破坏生态环境，那么最终受到伤害的将是人类自己。

那么，如何进行环境保护呢？这需要我们从多个方面入手。

一方面，要加强环境监管和执法力度，严格控制企业的污染物排放，对于违规排放的企业要予以严厉处罚。

另一方面，要推广清洁生产技术和绿色能源，减少对传统能源的依赖，降低污染物的产生。

同时，我们每个人也都应该从自身做起，养成良好的环保习惯，如节约用水、用电，减少使用一次性塑料制品，垃圾分类等。

接下来，再说说能源利用的问题。

能源是人类社会发展的重要物质基础，然而传统的能源如煤炭、石油、天然气等都是不可再生资源，且在使用过程中会产生大量的污染物。

随着全球能源需求的不断增长，能源短缺和环境污染问题日益凸显。

因此，寻找和开发新的能源，提高能源利用效率，成为了当今世界能源发展的重要方向。

太阳能、风能、水能、生物能等可再生能源具有清洁、无污染、可再生等优点，是未来能源发展的重要方向。

近年来，随着技术的不断进步，可再生能源的开发和利用取得了显著的成效。

太阳能光伏发电和太阳能热水器在许多地区得到了广泛应用；风力发电场在沿海和内陆地区不断建设；水力发电也在持续发展。

高中物理【能源与可持续发展】教案知识点学习目标要求核心素养和关键能力1.知道能量转移或转化的方向性。

2.知道能源的分类与应用。

3.了解能源与社会可持续发展的关系。

科学责任增强节约能源的意识，注意保护环境。

一能量转移或转化的方向性1．能量守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。

2．能量转化或转移的方向性科学研究发现，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。

3．能量耗散(1)燃料燃烧时一旦把热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用。

电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们很难把这些内能收集起来重新利用。

这种现象叫作能量的耗散。

(2)能量耗散是从能量转化的角度反映自然界中的宏观过程具有方向性。

二能源的分类与应用1．不可再生能源：煤炭、石油和天然气是目前人类生产、生活中使用的主要能源，这类能源又叫作化石能源。

化石能源无法在短时间内再生，所以这类能源被叫作不可再生能源。

2．可再生能源：水能和风能等能源，归根结底来源于太阳能。

这些能源在自然界可以再生，叫作可再生能源。

3．能源的应用：近年来，我国在能源开发方面取得了很大成就，如太阳能发电、水力发电、风能发电、核能发电等。

三能源与社会发展1．能源利用的三个时期：柴薪时期、煤炭时期、石油时期。

2．能源是人类社会活动的物质基础。

3．能源对社会发展的影响(1)随着人口迅速增长、经济快速发展以及工业化程度的提高，能源短缺和过度使用化石能源带来的环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题。

(2)人类的生存与发展需要能源，能源的开发与使用又会对环境造成影响。

可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡：既满足当代人的需求，又不损害子孙后代的需求。

(3)要树立新的能源安全观，并转变能源的供需模式。

能源与环境保护的关系在追求经济发展的过程中，能源与环境保护的关系变得越来越紧密。

能源的获取、利用以及排放会对环境产生重要的影响。

本文将探讨能源与环境保护的关系，以及如何实现有效的平衡。

一、能源的污染与环境保护1.化石燃料的使用与大气污染化石燃料，如煤炭、石油和天然气，是目前主要的能源来源。

然而，化石燃料的燃烧会释放二氧化碳等温室气体，在大气中形成温室效应。

温室效应导致地球气温上升，引发气候变化，威胁生态环境和人类健康。

因此，降低化石燃料的使用量，减少大气污染成为环境保护的首要任务。

2.核能的利用与核废料管理核能是一种清洁而强大的能源形式，但核能的利用和核废料的处理也面临着挑战。

核能发电产生的废料会带来辐射风险和环境污染问题。

因此，科学、安全、高效的核废料管理至关重要。

这包括废料的储存、运输和处理等方面的问题，旨在最大限度地减少对环境的损害。

3.可再生能源的发展与绿色化可再生能源，如太阳能和风能，被认为是未来能源的重要组成部分。

它们具有清洁、永续的特点，对环境影响较小。

推动可再生能源的发展，可以减少对传统能源的依赖，减少污染物排放，实现能源供给的绿色化。

二、环境保护对能源的影响1.环境法规对能源产业的规范为了保护环境，各国制定了一系列的环境法规和政策。

这些法规对能源产业的运营、技术、排放等方面提出了严格的要求。

例如，限制化石燃料的排放限值，要求采用清洁能源技术等。

这些法规的制定对能源发展带来了一定的挑战，同时也推动了能源技术的创新和进步。

2.环境保护对资源开发的限制环境保护的观念的提升，使得对自然资源的开发提出了更高的要求。

一些资源开采活动可能会对环境造成破坏，例如陆地开垦、水域填埋等。

因此，在能源开发过程中需采取可持续的开发方式，兼顾经济利益和环境保护。

3.提高能源利用效率与减少资源浪费环境保护倡导者呼吁提高能源利用效率，减少资源浪费。

能源的高效利用可以减少对自然资源的过度开采，降低环境压力。

通过技术创新和能源管理手段，提高能源的利用效率，已成为许多国家和企业的重要目标。

能源开发与环境保护的平衡随着人类社会的不断发展，能源需求日益增长，同时环境问题也日益突显。

因此，能源开发与环境保护之间的平衡成为当今社会亟需解决的问题。

本文将从能源开发对环境的影响、环境保护对能源开发的限制以及寻求能源开发与环境保护的平衡等方面探讨该问题，并提出相应的解决方案。

一、能源开发对环境的影响能源开发是推动经济增长和社会进步的重要支撑，但同时也带来了一系列环境问题。

首先，煤炭、石油等传统能源的开采和利用会产生大量的二氧化碳等温室气体，加速全球气候变化，导致极端天气现象的增多。

其次，油气开采可能导致地表沉降、土地水源污染等环境生态破坏问题。

再者，大规模水电站建设对河流生态系统造成破坏，影响鱼类等水生生物的生存。

这些环境问题严重威胁了人类的生存环境和可持续发展。

二、环境保护对能源开发的限制为了保护环境，各国纷纷出台了一系列环境法律法规和政策，对能源开发提出了严格的要求和限制。

首先，环境保护要求能源开发过程中必须减少污染物的排放，推动能源清洁化和绿色发展。

其次，环境保护要求能源开发项目必须进行环境影响评价，评估其对生态系统和人类健康的潜在影响，并制定相应的治理和保护措施。

再者，环境保护要求能源开发必须遵守节约资源的原则，提高能源利用效率，并发展可再生能源等低碳替代能源。

三、寻求为了平衡能源开发和环境保护之间的矛盾，我们可以采取一系列措施。

首先，加强科学监测和信息公开，及早发现和解决潜在的环境问题。

其次，加强法律法规的制定和实施，确保能源开发符合环境保护的要求。

再者，推动技术创新，提高能源开发和利用的环保性能，开发利用更加清洁高效的能源技术。

同时，加强生态保护和恢复工作，减少环境生态破坏的风险。

最后，加强国际合作，共同应对全球性的能源开发和环境问题，推动实现可持续能源发展和生态文明建设。

结论能源开发与环境保护之间的平衡是一个复杂而紧迫的问题。

只有通过加强人类社会的意识提升、完善法律法规、加大科技创新和提高环境保护意识的力度，才能实现能源开发与环境保护的双赢。