高中物理 10.6《能源和可持续发展》教案1 新人教版选修3-3

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1、能源 环境和可持续发展教学目的:1、了解什么是能源,了解什么是常规能源,了解常规能源的储备与人类需求间的矛盾2、了解常规能源的使用与环境污染的关系  3、了解哪些能源是清洁能源,哪些能源可再生。4、要求就能源与环境问题开展研究性学习。教学重点与难点:常规能源与新能源,能源与环境。研究性学习的课题选择及材料的收集教学方法:学生课堂自学结合讨论归纳教学过程:一、能源1、常规能源与新能源;  常规能源有:煤、石油、天然气等新能源有:风能、潮汐能、太阳能、原子能、沼气等。  2、常规能源的储备与利用间的关系:  3、常规能源的利用与环境污染  环境污染的种类:大气污染、水污染、噪

2、声污染具体有:温室效应、酸雨、光化学污染  4、环境污染的防止二、研究性学习课题  总课题:能源与环境子课题:1、研究“温室效应”的形成(起因、结果)与防止。  2、简易太阳灶的制作。  3、家用太阳能热水器的工作原理。4、煤和石油中的化学能从何而来?三、能源与环境保护教育能源与环境人类的生活离不开能源。如果没有能源,人就得吃生米、生菜、生肉,这对原始人来说,可以,对现代人来说,那不可想像。要把饭菜烧熟,就得能源。照明需要能源,坐汽车、火车、轮船、飞机也需要能源,炼钢炼铁、开动机器都得有能源。  人类能源的总来源是太阳。这就是说,不仅风能、水力能、海浪能、生物质能、太阳能

3、等自然能源来自太阳,就是矿物燃料煤、石油、天然气也来自太阳。以上这些属于一次能源,由一次能源生产的电力属于二次能源。  目前在人类能源当中挑大梁的一次能源是煤、石油、天然气这些矿物燃料。矿物燃料的大量使用,给环境带来十分广泛的影响:  矿物燃料的开采要毁掉一些土地,有时不可避免地要占用一部分农田。矿物燃料的运输也会带来环境问题,如海上石油运输,经常发生事故,泄漏的原油污染大片海域;就是不发生事故,压舱水的排放也常常在小范围内使海域受到污染。矿物燃料的燃烧,对环境产生的影响最大。其中硫氧化物、氮氧化物等各种有害气体污染空气,已经使人们难以忍受,因为矿物燃料的燃烧总是要排放出

4、非常多的二氧化碳,甚至达到改变空气成分的比例的程度,使地球的气温升高,这已经成了全世界格外关注、十分头疼的一个环境问题。  怎样才能减少因能源使用而带来的环境影响呢?  首先,要节约能源。减少全人类的能源消耗,才能减少二氧化碳的排放。这是从环境保护的角度说,节约能源势在必行。另一方面,能源本身也存在着危机。据勘察,地球上可供开采的石油有816亿吨,天然气495亿吨,煤10万亿吨。现在全世界每年的能源总消耗量大体上是95亿吨标准煤,其中主要的是石油、天然气和煤,分别占45%、19%、25%,此外,还有7%的水电,3%的核能。按照目前的消费状况,石油将在三四十年内采完,煤炭虽

5、多,也只能开采250年左右。以后,随着科技水平的提高,这些矿物能源的储量也可能提高,但是,不管怎么说,地壳运动给我们预备下的矿物燃料总是有数的,我们用一点就少一点,不悠着点儿用,恐怕是要被动的。  其次,要利用高科技,开发新能源。目前原子能发电已进入实用阶段,受控热核聚变的探索也在步步前进,有望加入人类能源的行列。  再次,要积极利用自然能。其中包括,直接利用太阳能,太阳能发电、风力发电、海浪,潮汐发电、水力发电等。这些能源的使用,基本上对环境没有污染,因此被人们称作“清洁能源”。  还有,还必须治理矿物能源燃烧产生的污染物。  最后一点必须说明的是,要注意解决广大农村的

6、能源问题。全世界的广大农村,能源相当缺乏。全球大约有15亿农村人口用不上煤、石油、天然气这些矿物燃料,他们只能砍柴烧,或烧牛羊粪或烧作物秸秆。有的农民要花费很大精力去剥树皮、砍灌木、铲草根、拣牛粪。这样做的结果,毁掉了很多树木,破坏了绿色植被,对生态环境也是一种巨大的破坏。由于全世界每年要烧掉4亿吨以上的牛粪和秸秆,使越来越贫瘠的土壤丧失了很多有机物还田的机会。不解决这些农民的能源问题,他们的生存环境就会更加恶化,他们也难以摆脱贫困的境地。人类优先开发的五种新能源在即将过去的20世纪中,人类使用的能源主要有三种,就是原油、天然气和煤炭。而根据国际能源机构的统计,假使按目前

7、的势头发展下去,不加节制,那么,地球上这三种能源能供人类开采的年限,分别只有40年、50年和240年了。四五十年。从人类历史的角度来看,实在是非常非常的短促;试想一下,对于今于20来岁的年轻人来说,到他们六七十岁的时候,如果地球上已经没有原油和天然气可用,我们能不为此感到惊愕吗?所以,开发新能源,替代上述三种传统能源,迅速地逐年降低它们的消耗量,已经成为人类发展中的紧迫课题,核能在今后一段时期内还将有所发展,但是核电站的最大使用期只有25-30年,核电站的建造、拆除和安全防护费用也相对不低,过多地建设核电站是否明智可取,还有待

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