高中物理《能源的开发与利用》教案教科版讲义

能源的开发与利用

教学流程

案例引→出学生讨论：能源危→机能源开发（环境问题）综合运用 教学目标 １．知识与技能

（１）知道什么是能源。知道什么是一次能源、二次能源。

（２）能够区分可再生能源和不可再生能源。知道哪些能源是常规能源、哪些能源是新能源。 ２．过程与方法

采用探究式教学法。授课思维基本框架：发现问题（能源危机→）分析讨论（能源特点、能源形势→）解决问题（发现新能源、应用新能源→）思想道德教育（忧患意识、节能意识、环保意识）

３．情感态度与价值观

（１）通过学生的积极参与，培养学生的开放思维和大局观，提高学生的分析表达能力。

（２）熟习我国乃至世界的能源形式，能够思考能源问题的重要性和主要出路。树立自觉的节能意识和环保意识。

教学重点 能源的开发和利用 教学难点

怎样辨别一次、二次能源，可再生和不可再生能源。 教学方法 开放式讨论 教学器材

太阳能演示器、风车 教学环境

通风、采光的科技室或露天英语角 教学实录

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一、引入新课

教师：现在我们大量使用能源——电能，但实际消耗的还是转化成电能的其它能源——目前我国主要还是消耗化石燃料。随着科学技术的发展和进步，特别是近三、四十年以来，随着工、农业生产和科学技术的现代化，人们的生活也渐趋现代化，使能量消耗的增长趋势十分明显，为了便于比较，我们把各种能源的消耗量都折合成燃烧值为2.93×107焦／千克的标准煤计算（在1950年是26亿吨，1987年就是110多亿吨，估计到2000年要超过200亿吨）。我们国家的能源消耗量也在迅速增加，1953年全国能源消耗仅为0.54亿吨标准煤，到1992年已达到10.89亿吨标准煤，增加了近20倍，预计到2000年将增加到14～17亿吨标准煤，几乎接近20世纪初全世界1年能源消耗的总量。能源消耗的迅速增长。

会不会引起“能源危机”呢？人类能不能解决这个问题呢？ 学生：煤和石油越采越少，人类可能要出现能源危机。 教师：怎么办？

学生：人们可以寻找新的能源。

教师：今天我们就来讨论一下有关能源的问题——能源的开发与利用 二、新课教学

1、一次能源和二次能源

教师：汽油、柴油都是从石油提炼出来的。那么煤、石油、天然气等等是从哪里来的呢？ 学生：地下开采出来的。

教师：地下的这些东西又是从哪里来的呢？

学生：煤、石油、天然气都是由古代的动物、植物经过长时间的地质变迁中形成的。

教师：对于这类型的能源我们把它们统称为化石燃料。化石燃料、水能、风能、太阳能等等都是由自然界提供的能源叫做一次能源。

教师：一次能源是自然界直接提供的能源。教室里点灯，工厂里开动机器都要用电能，电能是哪里来的呢？火箭所使用的燃料——氢又是怎么得到的？

学生：电能是由发电厂供给的；电能可由化学能、水能、风能甚至还可由太阳能转化而来。 教师：同学们说得都对。火电厂把煤、石油等化石燃料转化成电能；水电站把水流能转化成电能；干电池、蓄电池把化学能转化成电能；太阳能电池把太阳能转化成电能，??电能是由化石燃料、水能、风能、太阳能等等自然界直接提供的能源转化而来的，所以叫做二次能源。

2．能源危机

教师：请同学们谈谈我们国家目前的能源形式。

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引导学生分析得：（鼓励学生参与讨论，适当引导，尽可能的提高积极性。） （1）国的能源比较丰富，但其分布很不均匀

（2）在一次性能源的构成中，煤炭仍然占有主要地位，

（3）内陆和中西部城镇主要以煤和火电为主；广大农村和边远地区大多正从使用农作物秸秆等生物能源。

（4）人均能源资源不足。我国是世界第三大能源生产国和第二大能源消费国，而我国能源短缺，特别是油气资源短缺已成为制约我国经济发展的重要因素。

相关数据——煤炭、石油和天然气的人均资源占有量只有95t，世界平均值为209t，约是世界人均值的1/2；我国人均石油可采储量3t，世界平均值为28t，约为世界平均值的1/10。我国人均能源消费量不足1.2吨标准煤，居世界89位，不足世界人均能源消费水平的一半，仅占发达国家的1/5～1/10。其中人均消费650kg标准煤，是世界平均额的95%；人均消费石油相当145kg标准煤，为世界平均数的16.8%；人均消费天然气相当17.7kg标准煤，为世界平均数的3.9%；人均消费电力501.5kWh，为世界平均水平的25%。

（5）是能源消费结构不合理，突出存在着一低两高：即电能消费比例低，非商品生物能源消费量高，一次性商品能源消费中原煤消费比重高。原煤消费达到75%，远高于26.2%的世界平均水平。

（6）是我国能源消费系数高，效率低，主要表现在工业生产耗能高。据有关专家预测，我国主要耗能产品的单位产品能耗比国际先进水平高30%以上。能源系统的总效率低下，不到发达国家的1/2。这说明我国能源从开采、加工、转换、输送、分配到终端利用的全过程中,有70%～80%被损失和浪费了。从单位GDP能源消费看，我国的能源效率也处于世界上很低的水平。

（7）是环境形势严峻。我国一次能源以煤为主，严重污染环境。

相关数据——SO2的排放量居世界第一位，酸雨的覆盖面积已超过国土面积的30%，CO2的排放量占全球总排放量的13%，列世界第二位。燃煤造成的SO2、CO2、NOx及TSP的排放量分别约占85%、85%、60%和70%。随着政府和公众社会对环境问题的日益关注，环境法规越来越严格，对煤炭利用市场尤其是高硫煤的销售，造成了较大的影响。《中国21世纪议程》提出：“到本世纪末，全国二氧化硫总排放量控制在2100～2300万t”。1998年1月国务院签发的《国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复》指出：(1)禁止新建煤层含硫分大于3%的矿井，建成的生产煤层含硫分大于3%的矿井，逐步限产或关停。(2)禁止在大中城市及远郊区新建燃煤电厂。北京市甚至还规定，将在四环路以内城区取消燃煤锅炉。可以说，日益严格的环保要求对煤炭的开发利用带来了影响。

3．新能源的开发与利用

教师：同学们说得很好，我国的能源问题非常的饿严峻，大家考虑一下有什么办法可以缓解或更好的办法来解决我国的能源问题？解决能源问题的主要出路再何方？

资料：化石燃料、水流能、风能等都来源于太阳光的辐射，即太阳能。太阳每秒钟要向周围空间辐射2617

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