《能源：危机与希望》课件-(公开课获奖)2022年北师大版1-.ppt

1、教育部教育部“精英杯精英杯”公开课大赛简介公开课大赛简介 2021年6月，由教育学会牵头，教材编审委员会具体组织实施，在全国8个城市，设置了12个分会场，范围从“小学至高中”全系列部编新教材进行了统一的培训和指导。每次指導，都輔以精彩的優秀示範課。在這些示範課中，不乏全國名師和各省名師中的佼佼者。他们的课程，无论是在内容和形式上，都是经过认真研判，把各学科的核心素养作为教学主线。既涵盖城市中小学、又包括乡村大部分学校的教学模式。適合全國大部分教學大區。本課件就是從全國一等獎作品中，优选出的具有代表性的作品。示范性强，有很大的推广价值。2012年年7月月4日，三峡水电站日，三峡水电站32台机组全

2、部投入工作。自台机组全部投入工作。自2003年三峡工程正式开始发电，到年三峡工程正式开始发电，到2012年年7月之间，三峡电站月之间，三峡电站发电量累计达到发电量累计达到5 648亿千瓦时，相当于从滚滚长江中捞起了亿千瓦时，相当于从滚滚长江中捞起了近近2亿吨标准煤，减排二氧化碳亿吨标准煤，减排二氧化碳4亿吨、二氧化硫亿吨、二氧化硫500多万吨。多万吨。三峡水电站是如何发电的呢？三峡水电站是如何发电的呢？电能只是人类生活、生产活动中广为使用的能电能只是人类生活、生产活动中广为使用的能量的一种。人类的生活、生产活动，无法离开能量量的一种。人类的生活、生产活动，无法离开能量的使用。的使用。提高上游水

3、位增提高上游水位增加水的势能加水的势能高水位的水快速高水位的水快速向下流推动水轮向下流推动水轮机转动机转动发电机在水轮机发电机在水轮机的带动下旋转发的带动下旋转发电电三峡水电站的发电原理三峡水电站的发电原理能够提供热、光、机械能和电能等各种形式的能够提供热、光、机械能和电能等各种形式的能量来源就叫能源。能量来源就叫能源。金属的冶炼、机器的运转、汽车和火车等交通金属的冶炼、机器的运转、汽车和火车等交通工具的行驶需要能量，生活中烧饭、取暖、照明等工具的行驶需要能量，生活中烧饭、取暖、照明等也需要能量。也需要能量。生产和生活中利用的这些能量，是通过不同的生产和生活中利用的这些能量，是通过不同的能源提

4、供的。各种能源的广泛利用，极大地促进了能源提供的。各种能源的广泛利用，极大地促进了人类文明的发展。人类文明的发展。一、能源概念一、能源概念地球上的能源是否是无尽的呢？地球上的能源是否是无尽的呢？我们的生活中都用到哪些能源呢？我们的生活中都用到哪些能源呢？钻木取火这项技术的出现，钻木取火这项技术的出现，使人类实现了从利用自然火到利使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。开启了人类以用人工火的转变。开启了人类以柴薪为主要能源的时代。柴薪为主要能源的时代。柴薪主要通过砍伐森林获得，柴薪主要通过砍伐森林获得，大面积的砍伐森林严重破坏地球大面积的砍伐森林严重破坏地球的生态平衡。同时由于燃烧柴薪的生态

5、平衡。同时由于燃烧柴薪获取能量的效率较低，人类仍需获取能量的效率较低，人类仍需要开发其他的能源。要开发其他的能源。二、人类利用能源的历程二、人类利用能源的历程蒸汽机的发明令人类成功地蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能。将燃烧获取的内能转化为机械能。实现了以机械动力大规模代替人实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代，人类的主要力和畜力的新时代，人类的主要能源从柴薪转向热值更高的煤。能源从柴薪转向热值更高的煤。煤、石油、天然气是煤、石油、天然气是千百万千百万年前埋在地下的动、植物经过漫年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为长的地质年代形成的，所以称为化石能

6、源。化石能源。这三种能源是当今世这三种能源是当今世界界一次能源一次能源的三大支柱。的三大支柱。1能直接从自然界获取的能源称为能直接从自然界获取的能源称为一次能源一次能源煤煤石油石油风能风能地热能地热能水能水能三、能源的类型三、能源的类型2由一次能源经过加工得到的能源称为由一次能源经过加工得到的能源称为二次二次能源能源汽油、柴油汽油、柴油风力发电风力发电水力发电水力发电太阳能发电太阳能发电地热发电地热发电能源分类：生物质能：由生命物质提供的能量。化石能源、核能会越用越少，不可能在短时间内从自然界得到补充所以他们属于不可再生能源。水的动能、风能、太阳能、生物质能，可以在自然界源源不断地得到，所以它

7、们属于可再生资源。电能的利用电能的利用一次能源一次能源二次能源二次能源天然气天然气化石能源化石能源煤煤石油石油核能核能电能电能汽油风能风能太阳能太阳能水能水能地热能地热能柴油柴油能源分类能源分类如果把全世界的能源消耗量折合成热值为如果把全世界的能源消耗量折合成热值为2.93107 J/kg的标准煤来计算，的标准煤来计算，1950年为年为26 亿吨，亿吨，1987年为年为110 多亿吨，多亿吨，2003年接近年接近140 亿吨，亿吨，2007年年达到达到160 亿吨。亿吨。四、四、21世纪的能源趋势世纪的能源趋势化石能源：我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质

8、年代形成的，所以称为化石能源。化石能源化石能源是现代人是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源，所以总有使用殆尽的一天。源，所以总有使用殆尽的一天。而且在开采化石能而且在开采化石能源的过程中因意外而对源的过程中因意外而对环境的破坏也十分严重。环境的破坏也十分严重。所以开发新能源、更好所以开发新能源、更好地利用已知能源是全球地利用已知能源是全球范围的重要课题。范围的重要课题。20世纪世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置放的装置核反应堆，拉开了以核反应堆，拉开了以核能核能为代表的为代表的新新能源能

9、源利用的序幕。利用的序幕。核反应堆外围包裹核反应堆外围包裹着厚厚的混凝土罩着厚厚的混凝土罩以吸收辐射以吸收辐射水在核反应堆中心循环流水在核反应堆中心循环流动，吸收在核反应中产生动，吸收在核反应中产生的热量，并将这部分内能的热量，并将这部分内能传递给蒸汽发生器内的水传递给蒸汽发生器内的水吸收了热量的水汽吸收了热量的水汽化变成蒸汽化变成蒸汽蒸汽推动发电机运转，蒸汽推动发电机运转，将蒸汽的机械能转化为将蒸汽的机械能转化为电能电能核能发电的原理核能发电的原理不造成空气污染不造成空气污染不排放不排放CO2消耗核能源少消耗核能源少发电成本低发电成本低产生放射性废料产生放射性废料排热量大排热量大建厂成本大建

10、厂成本大核泄漏污染大核泄漏污染大核能发电的利弊核能发电的利弊我国主要能源分布情况：(1)概念：能源是提供可利用能量的物质(2)能源的分类能源分类方法能源分类名称特点举例按形成或转换特点分一次能源自然形成，未经加工太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能二次能源由一次能源经加工转换而成焦炭、木炭、蒸汽、液化气、酒精、汽油、电能按利用技术分常规能源已大规模正常使用煤、石油、天然气、水能新能源正在开发，或有新的利用方式太阳能、核能、地热能、海洋能、沼气、风能能源分类方法能源分类名称特点举例按可否再生分可再生能源可循环使用、不断补充水能、风能、生物质能、地热能不可再生能源短期内无法转换获得煤、石油、天然气、

11、核燃料按对环境污染情况分清洁能源对环境基本上没有污染太阳能、海洋能、风能、水能污染能源会严重污染环境化石燃料(煤、石油、天然气)“温室效应”是怎样形成的，有什么危害？答案：“温室效应”的产生是由于石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量它的危害是使地面气温上升、两极冰雪融化、海平面上升淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等1凡是能够提供凡是能够提供_的物质资源都可以叫做能源。我们常的物质资源都可以叫做能源。我们常见的煤、石油、天然气被称为见的煤、石油、天然气被称为_。2_统称为一次能源，如：统称为一次能源，如：_、_；_ _称为二次能源，如称为二次能源，如_、_。3由生命物

12、质提供的能量叫做生物质，能如柴薪，人们利用了它由生命物质提供的能量叫做生物质，能如柴薪，人们利用了它里面存储的里面存储的_能。能。当 堂 测 评能量化石能源可以从自然界直接获取的能源风能太阳能无法从自然界直接获取，必须通过一电能沼气化学次能源的消耗获得的能源4在下列能源中，属于化石能源的是在下列能源中，属于化石能源的是 ()A太阳能、地热能、风能太阳能、地热能、风能B煤、石油、天然气煤、石油、天然气C核能、生物质能、水能核能、生物质能、水能D电能、汽油、柴油电能、汽油、柴油B 页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，是一种清洁、页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，是一种清洁、高效的能源资源。根据测

13、算，到高效的能源资源。根据测算，到2020年，我国年产量有望达到年，我国年产量有望达到1000亿立方米以上，改变我国油气资源开发格局，使页岩气成为我国能亿立方米以上，改变我国油气资源开发格局，使页岩气成为我国能源的重要支柱。下列有关页岩气的说法正确的是源的重要支柱。下列有关页岩气的说法正确的是 ()A页岩气开发利用后可再生页岩气开发利用后可再生B页岩气是一种二次能源页岩气是一种二次能源C页岩气是新能源的代表页岩气是新能源的代表D页岩气是一种化石能源页岩气是一种化石能源归 类 探 究类型之一能源的分类D【解析解析】页岩气是化石能源，是能够从自然界直接获得的页岩气是化石能源，是能够从自然界直接获得

14、的一次能源，并且短时间内不能从自然界得到补充，新能源的代一次能源，并且短时间内不能从自然界得到补充，新能源的代表是核能。故选表是核能。故选D。【点悟点悟】知道能源按不同的分类方法，分为不同的种类，知道能源按不同的分类方法，分为不同的种类，以及各类能源的特点。以及各类能源的特点。人类生活、生产和学习都离不开能源的消耗，由于人类生活、生产和学习都离不开能源的消耗，由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗备受全球关世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗备受全球关注，如图为人类能源消耗图，试写出一条从图中获得的信息注，如图为人类能源消耗图，试写出一条从图中获得的信息_。请你写出一条实

15、际生活中节能的措施或建议。请你写出一条实际生活中节能的措施或建议。类型之二世界和我国的能耗状况能耗增长速度明显加快答案答案 大力开发利用太阳能、风能等能源大力开发利用太阳能、风能等能源(合理均可合理均可)。图2211【解析解析】从图中可以看出，人类能源消耗量随时间的推移从图中可以看出，人类能源消耗量随时间的推移逐渐增加，且在进入十九世纪后明显加快。在实际生活中，节逐渐增加，且在进入十九世纪后明显加快。在实际生活中，节能的措施主要可从减少化石能源的消耗、大力开发和利用新型能的措施主要可从减少化石能源的消耗、大力开发和利用新型能源的角度来考虑。能源的角度来考虑。【点悟点悟】读图时要注意分清纵坐标所

16、表示的内容，便可轻读图时要注意分清纵坐标所表示的内容，便可轻松得出正确的结论。合理利用化石能源，同时大力开发新型能松得出正确的结论。合理利用化石能源，同时大力开发新型能源，才能更有效地控制能源危机给人类带来的影响。源，才能更有效地控制能源危机给人类带来的影响。1人们的生产和生活中利用能源提供能人们的生产和生活中利用能源提供能量。量。2人类历史上利用的能源逐步从太阳、柴人类历史上利用的能源逐步从太阳、柴薪等转变成煤、石油、天然气等化石能源。薪等转变成煤、石油、天然气等化石能源。课堂小结课堂小结小实验：小实验：1、用塑料尺、笔杆与头发摩擦，用塑料尺、笔杆与头发摩擦，再靠近碎纸屑，观察现象。再靠近碎

17、纸屑，观察现象。2、用塑料梳子梳头发，观察现、用塑料梳子梳头发，观察现象。象。能吸引碎纸屑一、一、电荷电荷物体具有了物体具有了 我们说物体带上了我们说物体带上了“”或者说带了或者说带了电电荷荷。1、摩擦起电：、摩擦起电：用用摩擦的方法摩擦的方法使物体使物体带电带电的的现象就是现象就是 现象现象。吸引轻小物体的吸引轻小物体的性质性质电电摩擦起电摩擦起电 被被丝绸丝绸摩擦过的摩擦过的 上带的电荷叫上带的电荷叫做做正正电荷；电荷；被被毛皮毛皮摩擦过的摩擦过的 上带的电荷叫上带的电荷叫做做负负电荷电荷。大量的事实使人们认识到：大量的事实使人们认识到：自然界自然界只有只有两种两种电荷电荷，电荷、电荷、电

18、荷。电荷。正正负负玻璃棒玻璃棒橡胶棒橡胶棒被毛皮摩擦过被毛皮摩擦过的的橡胶棒橡胶棒和被和被毛皮摩擦过的毛皮摩擦过的橡胶棒橡胶棒靠近时靠近时被丝绸摩擦过被丝绸摩擦过的的玻璃棒玻璃棒和被和被丝绸摩擦过的丝绸摩擦过的玻璃棒玻璃棒靠近时靠近时被丝绸摩擦过被丝绸摩擦过的的玻璃棒玻璃棒和被和被毛皮摩擦过的毛皮摩擦过的橡胶棒橡胶棒靠近时靠近时相互相互排斥排斥 相互相互排斥排斥相互相互吸引吸引同种同种电荷相互电荷相互排斥排斥，异种异种电荷相互电荷相互吸引。吸引。同种同种电荷相互电荷相互排斥排斥l1、用与丝绸摩擦过的玻璃棒去用与丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近轻质小球，小球被吸引过来，靠近轻质小球，小球被吸引过来，则小

19、球是（则小球是（）A A、一定带正电、一定带正电 B B、一定带负电、一定带负电C C、一定不带电、一定不带电 D D、可能带负电，也可能不带电、可能带负电，也可能不带电D1、异种电荷相互吸引。异种电荷相互吸引。2、带电体具有吸引轻小物体的性质、带电体具有吸引轻小物体的性质带正电2 2、用丝线吊起三个通草球，其中任意、用丝线吊起三个通草球，其中任意两个靠近都相互吸引，则它们可能是两个靠近都相互吸引，则它们可能是（）A A、两个带正电，一个带负电、两个带正电，一个带负电B B、两个带负电，一个带正电、两个带负电，一个带正电C C、两个带正电，一个不带电、两个带正电，一个不带电 D D、两个带异种

20、电，一个不带电、两个带异种电，一个不带电D温馨提示：温馨提示：通草球是轻小物体通草球是轻小物体1、异种电荷相互吸引，同种异种电荷相互吸引，同种电荷相互电荷相互排斥。排除排斥。排除A、B、C 选项选项2、带电体具有吸引轻小物体的性质、带电体具有吸引轻小物体的性质作用：作用：1、验电器验电器是用来检验物体是用来检验物体是否带电是否带电的仪器。的仪器。2、金属箔金属箔张角的大小，张角的大小，可以判断可以判断所带所带电荷的多少电荷的多少。金属球金属球金属杆金属杆金属金属箔箔(b)原理：原理：同种同种电荷相互电荷相互排斥排斥。+单位：库库（仑）（仑）例如：例如：一根摩擦过的玻璃棒一根摩擦过的玻璃棒或橡胶

21、棒所带的电荷，大约或橡胶棒所带的电荷，大约只有只有10-7C。一片雷雨云带电。一片雷雨云带电的电荷，大约有的电荷，大约有几十库仑几十库仑。符号是C 用五分钟的时间自学课本用五分钟的时间自学课本原子原子的结构、元电荷的结构、元电荷并回答：并回答：1 1、物质是由、物质是由 组成的。组成的。2 2、原子是由、原子是由 和和 组成，它组成，它们各带们各带 电荷和电荷和 电荷电荷 。3 3、什么叫元电荷？符号是什么？、什么叫元电荷？符号是什么？电荷量是多少？电荷量是多少？分子和原子原子核原子核电子电子正正负负18971897年，英国科学家年，英国科学家汤姆孙汤姆孙（1856-19401856-1940

22、）发现了比原子小得多的带负电的粒子发现了比原子小得多的带负电的粒子-，揭开了原子具有结构的秘密。，揭开了原子具有结构的秘密。分子、原子很小。1亿个氧原子排队只有几厘米长。电子电子元电荷元电荷人们把最小电荷叫做元电荷，常用人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号符号e表示。表示。e=1.610-19C原子核原子核电子电子（带正电）（带负电）电子在电力吸引作用下绕核运动电子在电力吸引作用下绕核运动绿豆100米8这个氧原这个氧原子带电吗？子带电吗？这个氧离这个氧离子带电吗？子带电吗？不带电带负2e三三.电荷在导体间的定向移动电荷在导体间的定向移动.+ABAB金属球金属球金属杆金属杆金属箔金属箔金属杆上有了

23、电金属杆上有了电荷的定向移动荷的定向移动电荷电荷在金属杆中可以在金属杆中可以定向移动定向移动，金属是导，金属是导电的。电的。善于导电善于导电的物体的物体叫导体叫导体如：金属、人体、食盐水、溶如：金属、人体、食盐水、溶液等液等不善于导电不善于导电的物体的物体叫绝缘体叫绝缘体如：橡胶、玻璃、塑料、陶如：橡胶、玻璃、塑料、陶瓷等瓷等金属金属导电，导电，靠的就是靠的就是 。自由电子自由电子一、一、电荷电荷1.1.摩擦过的物体能摩擦过的物体能吸引轻小物体吸引轻小物体的，则说的，则说明该物体明该物体带了电荷带了电荷。这种现象叫。这种现象叫摩擦起电摩擦起电现象现象。2.2.电荷间的相互作用电荷间的相互作用同

24、同种电荷种电荷相互相互排排斥斥，异异种种电荷相互电荷相互吸吸引引3.3.验电器验电器 作用：检验物体是否带电作用：检验物体是否带电 原理：原理：同种电荷互相排斥同种电荷互相排斥 4.4.电荷量电荷量 电荷的多少叫电荷量。单电荷的多少叫电荷量。单位：库位：库仑仑（C C）二、二、原子核原子核 元电荷元电荷人们把最小电荷人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号叫做元电荷，常用符号e e表示。表示。e=1.6e=1.61010-19-19 C C三、三、电荷电荷在导体中在导体中定向移动定向移动 练习练习 1.摩擦起电现象是怎样产生的？根据所学的知识(学了电荷)，做出你的猜想。答：不同物质构成的物体相互摩擦时，由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不相同，其中对核外电子束缚能力弱的就会失去电子而带上正电。另一个物体由于得到相同数量的电子而带上等量的负电 摩擦起电是电子的转移。答：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，同种电荷互相排斥，所以纸片带的是正电荷。练习练习 2.用丝绸摩擦玻璃棒用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正玻璃棒带正电电,用毛皮摩擦橡胶棒用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负橡胶棒带负电电.若用摩擦后的毛皮和丝绸靠近若用摩擦后的毛皮和丝绸靠近碎纸片会碎纸片会吸引碎纸片，这说明毛皮带这说明毛皮带 电；电；丝绸也带丝绸也带 电。电。正负摩摩擦起电的实质是电子发生了转移。