【教学设计】《能源与人类生存的关系》（教科版）

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1、《能源与人类生存的关系》◆教学目标【知识与能力目标】1.理解能量耗散和品质降低的概念。2.理解能源的利用实际上是能量的转化和转移过程。【过程与方法目标】从日常生活现象了解能源，了解常规能源的储量与人类需求的关系【情感态度价值观目标】知道能源与人类生存的关系的关系，培养学生探究知识的欲望和学习兴趣◆教学重难点【教学重点】理解能源的概念和能源的使用与环境污染的关系．【教学难点】能源的开发和利用与环境的关系．◆课前准备◆多媒体课件等。◆教学过程1．能源及其分类(1)能源：指能够提供能量的自然资源．(2)分类①一次能源和二次能源．②再生能源和非再

2、生能源．③常规能源和新能源．2．能量耗散(1)定义：由高品质的能量转化为低品质能量的过程．(2)能量耗散虽然不会导致能量总量的减少，却会导致能量品质的降低，它实际上是将能量从高度有用的高品质形式降纸为不大可用的低品质形式．1．非再生能源是人类目前主要利用的能源．(√)2．能源是人类生存和发展的基础．(√)3．能量耗散会导致总能量的减少，也会导致能量品质降低．(×)流动的水带动水磨做功．由于磨盘之间的摩擦、磨盘和粮食之间的摩擦和挤压，使磨盘和粮食的温度升高，水流的一部分机械能转变成了内能，这些内能最终流散到周围的空气中，我们没有办法把这些流

3、散的内能重新收集起来加以利用．请思考：内能与机械能相比，哪种能量的品质低？【提示】　内能．能量的耗散虽然不会使能量减少，却会导致能量品质的降低．它实际上将能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式．故内能较之机械能是一种低品质的能量．1．能源的分类2.如何正确理解能量耗散和品质降低(1)各种形式的能最终都转化为内能，流散到周围的环境中，分散在环境中的内能不管数量多么巨大，它也不过只能使地球、大气稍稍变暖一点，却再也不能驱动机器做功了．(2)从可被利用的价值来看，内能较之机械能、电能等，是一种低品质的能量．由此可知，能量耗散虽然不会导致能量的

4、总量减少，却会导致能量品质的降低，实际上是将能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式．(3)能量耗散导致可利用能源减少，所以要节约能源．1．以下说法正确的是(　　)A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能B．汽油是一种清洁能源C．水能是可再生能源D．煤、石油等常规能源是取之不尽用之不竭的E．煤、石油、天然气是不可再生能源【解析】　煤、石油、天然气等是动植物转化成的，其来源可追溯到太阳能，选项A对；汽油燃烧会引起一些化合物的产生，导致有毒气体的生成，选项B错；水是可再生能源，选项C对；煤、石油等储量是有限的，是不可再生能源，选项D

5、错，E对．【答案】　ACE2．能源可划分为一次能源和二次能源．自然界以现成形式提供的能源称为一次能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源．下列叙述正确的是(　　)A．水能是二次能源B．电能是二次能源C．天然气是一次能源D．焦炉气是一次能源E．焦炭是二次能源【解析】　由题意可知水能和天然气是自然界中已经存在的，是一次能源．电能是由其他形式的能转化的，焦炉气是炼油厂产生的副产品，焦炭是利用烟煤冶炼制成的，故它们是二次能源，故应选B、C、E.【答案】　BCE3．下列对能量耗散的理解正确的有(　　)A．能量耗散说明能量在不断减少B．

6、能量耗散遵守能量守恒定律C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性E．能量耗散符合热力学第二定律【解析】　在发生能量转化的宏观过程中，其他形式的能量最终会转化为流散到周围环境的内能，无法再回收利用，这种现象叫能量耗散，能量耗散并不违反能量守恒定律，宇宙中的能量既没有减少，也没有消失，它只从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性，恰恰说明符合热力学第二定律，故A、C错，B、D、E正确．【答案】　BDE图512表示的是利用潮汐发电的简单示意图，左方为陆地和海湾，中间为大坝，其下有通

7、道，水经通道可带动发电机．涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同，堵住通道如图甲所示；潮落至最低点时放水发电，如图乙所示；待内外水面高度相同，再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又放水发电，如图丙所示．设海湾面积为5.0×107m2，高潮与低潮间高度差为3.0m，则一天内水流的平均功率为______________MW.(g取10m/s2)【解析】　每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水的重力mg＝ρShg＝1.0×103×5.0×107×3×10N＝1.5×1012N.其重心高度变化为h′＝1.5m.每次落潮海水重力势能的减少量ΔEp

8、＝mgh′＝1.5×1012×1.5J＝2.25×1012J.一天内水流做功的功率【答案】　100◆教学反思略