1、 教学案科目: 物 理 主备人： 高三物理组 备课日期： 课 题10.5 能源环境和可持续发展第 1 课时计划上课日期：教学目标（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。教学流程内容板书关键点拨加工润色1、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
2、）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：2、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？3、能源与环境保护教育（1）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。
3、这就是说，不仅风能、水力能、海浪能、生物质能、太阳能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
4、矿物燃料的燃烧总是要排放出非常多的二氧化碳，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能源问题。全世界的广大农村，能
6、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。（2）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，假使按目前的势头发展下去，不加节制，那么，地球上这三种
7、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，还有待今后实践和历史来检验。那么，人类将向何处寻找新能源呢？先进国家的能源专家认为，太阳能、风能、地热能、波浪能和氢能
8、这五种新能源，在今后将肯定会优先获得开发利用。 太阳能太阳能利用的形式很多，例如太阳能集热为建筑供暖、供热水，用太阳能电池驱动交通工具和其它动力装置，等等，这些都属于太阳能小型、分散的利用形式。太阳能大型、集中和利用形式，则是太空发电。在距地面三万多公里高空的同步卫星上，太阳能电池每天24小时均可发电，而且效率高达地面的10倍。太空电能可以通知过对人体无害的微波向地面输送。 风能风能利用技术的不断革新，使这种丰富的无污染能源正重放异彩。据估计，二三十年内，风力发电量将要占欧共体电占全国总电力的30%左右。地热能目前世界上已有近二百座地热发电站投入了运行，装机容量数百万千瓦。研究表明，地热能的蕴藏量相当于地球煤炭储量热能的1.7亿倍，可供人类消耗几百亿年，真可谓取之不尽、用之不竭，今后将优先利用开发。 波浪能主要的开发形式是海洋潮汐发电。80年代中期挪威成功地建成一座小型潮汐发电站，让涨潮的海小冲进有一定高度的贮水池，池水下溢即可发电。已经在设计的单座潮汐电站，其它发电量可供一个30万人口的城市使用。 氢能氢是宇宙中含量最丰富的元素之一，就可经提取出无穷无尽的氢。氢运输方便，用作燃料不会污染环境，重量又轻，优点很多。前苏联试用氢为“图-155”型飞机的燃料已经初步得成功，各国正积极试验用氢作为汽车的燃料。氢无疑也是人类未来要优先利用的能源之一。作业布置教学心得