18.5 能源與可持續發展教案 教學目標(a)1.認識能源消耗對環境的影響。2.通過能量的轉化和轉移，認識效率。3.了解世界和我國的能源狀況，對于能源的開發利用有可持續發展的意識。4.收集資料，討論能源的利用帶來的環境影響，如大氣污染、酸雨、溫室效應等，探討應該采取的對策。教學重點和難點能量轉化與效率，能源與可持續發展對效率的認識教學過程（一）前提測評上節課我們已經講了能量轉化的基本規律這節的內容,現在同學們來回憶一下,在歷史發展的長河中,人類在能量轉化規律方面的進步歷程是怎么樣的呢?1各種各樣的能量2能量之間的轉化3能量守恒定律4能量轉化和轉移的方向性(3)寫出下列現象中能量的轉化或能量的轉移關系。 木炭燃燒發出光和熱。 化學能轉化為內能 冬天雙手互相摩擦感覺暖和。 機械能轉化為內能 用鋼銼銼工件,工件發熱。 機械能轉化為內能 水輪機帶動發電機工作。 水能轉化為電能 點燃爆竹后,爆竹騰空而起。 化學能轉化為動能 給蓄電池充電。 電能轉化為化學能 熱水瓶中的水蒸氣把瓶塞沖起。 內能轉化為動能 風吹動帆船前進。 風能轉化為動能 人跑動時,身體發熱出汗。 機械能轉化為內能 一杯熱水慢慢變涼。 熱傳遞 同學們對上節課的內容掌握得還不錯。進入21世紀，我們對能量轉化技術的掌握是日趨成熟完善，對能源的利用也日趨合理，到底21世紀我們的能源發展是怎么樣的呢？好，今天我們就來學習一下能源下可持續發展，來了解一下這個問題。二、以學定教1、21世紀的能源趨勢由于世界人口的急劇增加和經濟的不斷發展，能源的消耗持續增長。特別是近三四十年來，能耗量增長速度明顯加快。同學們看圖片，了解一下一個多世紀來，人類能源消耗的情況。學生看完后，老師利用多媒體顯示一些有關近年來能源消耗的圖片，讓學生更形象地了解這方面的知識。叫學生討論交流，21世紀的能源趨勢是怎樣的？2、能量轉化與效率同學們看課本99頁圖18-24了解白熾燈工作時，能量的轉化情況。我們再來看小嬌車的情況，看圖18-25，同學們有什么看法？同學們再看課本圖18-26，進行分析引出效率，給出效率的計算方法。引導學生看課本100頁熱機的效率，談熱機的效率，如何提高熱機的效率。效率：輸出的有用能量與輸入的總能量的比值叫做能量轉換裝置的效率。其計算表達式為效率。對熱機而言，其效率就是用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。由于熱機在工作中或多或少總有能量損失，所以熱機的效率總小于1。提高熱機效率的措施：讓燃料盡量充分燃燒；減小各種能量損失；在使用時注意保養，減少因摩擦而消耗的額外功。例題 一臺內燃機運動時能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25%，廢氣帶走的能量占30%，摩擦等機械損耗占10%，則它的效率為_。精析：在本題中，只給出輸出的無用能量占輸入的總能量比例，所以要先假設內燃機燃燒燃料所產生的能量為e，在計算出其輸出的有用能量。全解：這臺內燃機輸出的有用能量為e-e25%-e30%-e10%=e35%。根據，可得這臺內燃機的效率為：根據上一節課學過的能量轉移和轉化的方向性，我們知道目前作為人類主要能源的化石能源，并求是取之求盡、用之求竭。化石能源、核能等是不可再生的能源，我們現在開采得越多，留給子孫后代的就越少。人類自1973年以來，共向地球索取了5 000億桶(約合800億噸)石油，剩下的石油按現有生產水平計算，還可保證開采44年。天然氣也只能持續開采56年，一些國家的煤炭資源已采掘殆盡。為了人類的未來，我們必須要節約能源。因此同學們以后不僅自己節約能源，看到浪費能源的行為也應該勇敢地站出來制止。3、能源消耗對環境的影響人類在耗用各種能源時，特別是目前石油、煤炭占了能源的絕大部分，而且年消耗量在不斷增長，不可避免地會對環境造成影響。現在我們來看下影像，了解一下它對環境有哪些影響呢？學生通過各種媒體，可能對能源消耗對環境的影響有一些初步的認識。然后讓學生討論、舉出能源消耗還會對環境造成哪些影響，并且在老師的指導下，看課本圖18-27，使學生認識到過量使用能源會對環境造成嚴重的破壞。4、能源與可持續發展下面我們進一步討論能源危機、能源污染、能源開發等綜合性問題，最終形成能源的可持續發展的意識。能源作為過去人類文明發展作出過重大貢獻的功臣，在給人類帶來無限欣喜的同時，也使人類產生了深深的憂慮與困惑。在能源的利用中，既要考慮當前發展的需要，又要考慮未來發展的需要，不能以犧牲后代人的利益為代價來滿足當代人的需求。5、未來的理想能源化石能源的大量使用，不僅留給子孫后代的越來越少，而且造成嚴重的環境問題。根據學過的有關能源的知識，以及課本上提出的條件，在老師的指導下，讓學生說一說哪些是未來的理想能源，并說明其道理，同時在課堂上展開討論。（三）當堂檢測一、填空題1人類在利用能源時給自己帶來了極大的便利，也給自己造成了不少的麻煩。總的來說表現為對 造成影響，具體說的是_污染和_效應。2農作物的秸桿是一種寶貴的資源，但不少農民在收割后為了方便，在農田里大量焚燒。請你指出大量焚燒秸桿的害處（舉出兩條）：_；_。二、選擇題3目前工廠生產中所用的節能措施中，你認為錯誤的是 （ ）a.增加熱電機組 b.改造工業鍋爐c.溝汰能耗大的機器 d.生產電子高效節能燈4如圖18-5為內燃機的能流圖，則內燃機的效率可表示為 （ ）圖18-5a.=100%b.=100%c.=100%d.=100%5.s195型柴油機的部分技術規格如下表所示：汽缸數汽缸直徑額定功率轉速燃油消耗率冷卻方式195mm8.8kw2000 r/min0.27 kg/（kwh）蒸發水冷其中，“額定功率”是指柴油機正常工作時對外做功的功率：“燃油消耗率”是指柴油機正常工作時，每輸出1kwh的能量，柴油機所消耗柴油的質量。已知柴油的熱值為3.3107j/kg，水的比熱容為4.2103j/（kg），則