高中音樂絲竹相和教案

能源和可持續(xù)發(fā)展。

古人云，工欲善其事，必先利其器。作為高中教師就要精心準備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點，有效的提高課堂的教學(xué)效率。那么，你知道高中教案要怎么寫呢？下面是小編精心為您整理的“能源和可持續(xù)發(fā)展”，希望對您的工作和生活有所幫助。

能源和可持續(xù)發(fā)展
知識目標
1、了解什么是能源，了解什么是常規(guī)能源，了解常規(guī)能源的儲備與人類需求間的矛盾
2、了解常規(guī)能源的使用與環(huán)境污染的關(guān)系。了解哪些能源是清潔能源，哪些能源可再生。
能力目標
培養(yǎng)學(xué)生通過分析日常生活現(xiàn)象提高概括物理規(guī)律的能力
情感目標
通過第二類永動機無法制成的講解，使學(xué)生進一步認識到人類改造自然時必須遵從自然規(guī)律，違反自然規(guī)律將一事無成
通過介紹開發(fā)新能源的重要性，激勵學(xué)生認真學(xué)習(xí)，提高為人類美好未來努力學(xué)習(xí)的覺悟
新課教學(xué)
師：在日常生活和各種產(chǎn)業(yè)中我們都要消耗能量。另外，自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，而產(chǎn)生的能量耗散問題，使得能源問題成為當(dāng)今世界的一個重要的問題。本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)能源。
一、能源：凡是能提供可利用能量的物質(zhì)和自然過程。
１、常規(guī)能源：煤、石油、天然氣等。常規(guī)能源的儲藏是有限的。
問：常規(guī)的能源使用帶來了那些負面影響呢？（①溫室效應(yīng)②酸雨③化學(xué)煙霧④放射性污染）（1）溫室效應(yīng)：溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體（二氧化碳）含量增大而形成的。石油和煤炭燃燒時產(chǎn)生二氧化碳。
（2）酸雨：大氣中酸性污染物質(zhì)，如二氧化硫等物質(zhì)會使雨水中的酸度升高，形成“酸雨”。煤炭中含有較多的硫，燃燒時產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)。
（3）光化學(xué)煙霧：氮氧化合物和碳氫化合物在大氣中受到陽光中強烈紫外線照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)。主要成分是臭氧。
另外常規(guī)能源燃燒時產(chǎn)生的浮塵也是一種污染。
常規(guī)能源的大量消耗所帶來的環(huán)境污染即損害人體健康，又影響動植物的生長，破壞經(jīng)濟資源，損壞建筑物及文物古跡，嚴重時可改變大氣的性質(zhì)，使生態(tài)受到破壞。
四、開發(fā)新能源：綠色能源的開發(fā)與利用
綠色能源：在釋放能量或能量轉(zhuǎn)化過程中對環(huán)境不造成污染的能源叫綠色能源。
問：可以開發(fā)那些清潔相對無污染的能源呢？（①太陽能②風(fēng)能③生物質(zhì)能④核能⑤水能）
世界上石油儲量最大的中東地區(qū)一直是發(fā)達國家關(guān)注的焦點，外交、軍事莫不圍繞著這片從地表上看毫無魅力的區(qū)域打轉(zhuǎn)。世界警察（美國）和他的隨從們最愿意去管中東的事情：兩次海灣戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭等等…說明能量消耗巨大的富國們對石油的心痛程度。
令以一方面，“替代品”——新能源的研發(fā)、形式層出不窮。
1、水能：水作為能量的載體，被太陽能驅(qū)動地球上三棲（水、陸、空）循環(huán)。地表水的流動時，在落差大、流量大的地區(qū)，形成可利用的水能資源。目前世界上水力發(fā)電還處于起步階段。
2、海洋能：由于地球受月球和太陽引力的周期性不均衡，海水發(fā)生非氣候性的漲潮和落潮現(xiàn)象，形成潮汐。潮汐蘊含著巨大能量，既可以用來推動機械裝置，又可以用來發(fā)電。
此外，由于海水表層和深層間的存在很大的溫差，利用這種溫差也可以發(fā)電（*因為水的沸點與氣壓有關(guān)，如果建造一個裝置，用抽真空的方法使表層的海水在20攝氏度時汽化，并推動汽輪機，再將深層的冷水提上來使蒸汽冷卻，如此周而復(fù)始，就可以發(fā)電了。除這種方法外，還可以用低沸點的流體如丙烷和氨來作為熱機的工作介質(zhì)）。法國已經(jīng)建成了世界上第一座溫差發(fā)電站，發(fā)電容量為14,000kW。
3、風(fēng)能：利用風(fēng)的機械能發(fā)電，風(fēng)能是一種重要的自然能源。據(jù)有關(guān)專家估算，在全球邊界層內(nèi)的總能量為1.3×1015瓦，一年中約為1.4×1016千瓦時電力的能量，相當(dāng)于目前全世界每年所燃燒能量的3000倍。其中1/10為可取用的極限量。
風(fēng)能的優(yōu)點是：總能量巨大，利用簡單、無污染、可再生。缺點是：能量密度低（當(dāng)流速同為3米/秒時，風(fēng)力的能量密度僅為水力的1/1000）、不穩(wěn)定性大，連續(xù)性、可靠性差，時空分布不均勻。
4、沼氣：利用厭氧微生物在密閉條件下分解（廢棄）有機物，產(chǎn)生沼氣，沼氣具有很高的熱值，燃燒后生成二氧化碳和水，不污染空氣，不危害農(nóng)作物和人畜健康。生成沼氣的原料本身就是各種廢棄物，生產(chǎn)過程可以減少（有機物）垃圾的數(shù)量。
在農(nóng)村到處可以看到許多生物質(zhì)的廢棄物，如人畜糞便、秸稈、雜草和不能食用的果蔬，等等。將這些廢棄物收集起來，經(jīng)過細菌發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣，用沼氣做燃料和照明，也可以發(fā)電。
5、太陽能：太陽能是一種可廣泛利用的清潔能源。我們目前的利用方式主要是兩種——
一是將陽光聚焦，將光能轉(zhuǎn)化為熱能（傳說阿基米德就曾經(jīng)利用聚光鏡反射陽光，燒毀了來犯的敵艦）。在日照充分的地方，人們在生產(chǎn)和生活中已大量使用太陽灶、干燥器和太陽能熱水器（太陽能熱水器的構(gòu)造要簡單的多。因為不需要它產(chǎn)生太高的溫度。在大多數(shù)情況下，可以將太陽能熱水器的集熱器制成箱式、蛇型管式、直管式、平板式或枕式，通過管道與水源和儲水箱相連。太陽能熱水器在我國北方比較常見）。
二是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，再用化學(xué)能發(fā)電。比較常見的光電池是硅電池（它能將13%-20%的日光能轉(zhuǎn)化為電能）。許多電子計算器和其他小型電子儀器現(xiàn)在已經(jīng)采用太陽能電池供電，人造衛(wèi)星和宇宙飛船更是主要依靠太陽能電池來提供電力。
但是陽光在達到地面以前要經(jīng)過大氣的反射、散射和吸收，能量損失較大，加上陰天、晝夜變化和雨雪等降水過程的影響，目前地面上利用日光發(fā)電受到一定限制。
無論是生物質(zhì)能、風(fēng)能，還是水力、溫差和潮汐能，歸根結(jié)底都是太陽能的轉(zhuǎn)化形式。即使礦物燃料，也是通過生物的化石形式保存下來的億萬年以前的太陽能。
6、地?zé)崮埽河玫責(zé)岵膳⒌責(zé)嵊糜谵r(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)等，在全世界范圍內(nèi)受到關(guān)注。（從直接利用地?zé)岬囊?guī)模來說，最常用的是地?zé)崴茉?，占總利用量?/3以上，其次是地?zé)崴B(yǎng)殖和種植約占20%，地?zé)岵膳s占13%，地?zé)崮芄I(yè)利用約占2%）。
利用地?zé)崮埽嫉睾苌伲瑹o廢渣、粉塵污染，用后的棄（尾）水既可綜合利用，又可回注到地下儲層，達到增加壓力、保護儲層、保護地?zé)豳Y源的雙重目的。*據(jù)美國地?zé)豳Y源委員會（GRC）1990年的調(diào)查，世界上18個國家有地?zé)岚l(fā)電，總裝機容量5827.55兆瓦，裝機容量在100兆瓦以上的國家有美國、菲律賓、墨西哥、意大利、新西蘭、日本和印尼。我國的地?zé)豳Y源也很豐富，但開發(fā)利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省區(qū)。除以上利用外，從熱水中還可提取鹽類、有益化學(xué)組分和硫磺等。
7、核能：鈾在自然界中有三種放射性同位素：U235、U238、U234，在衰變過程中放出熱量。在軍事上鈾主要用來制造核武器和核動力燃料。鈾的和平用途十分廣泛，其中最主要的是用作核電反應(yīng)堆的燃料。
由于核電具有發(fā)電成本低、對環(huán)境污染小和安全等優(yōu)點，世界各國，尤其是工業(yè)發(fā)達的國家和地區(qū)都大力發(fā)展核電，估計到2000年核電將達到世界總發(fā)電量的25%左右。我國已建成秦山、大亞灣核電站，目前還有多處正在籌建。
大自然賜給人類的綠色能源儲量豐富，只要我們科學(xué)開發(fā)，合理利用，必將對人類做出前所未有的貢獻。

二、能源利用
說明：每一次新能源的開發(fā)使用都帶來了生產(chǎn)力的巨大發(fā)展和社會的進步。例如：①火的使用②化石能源的利用③電能的使用④核能的使用（教師資源網(wǎng) Www.722331.Com）

延伸閱讀

能源與可持續(xù)發(fā)展教案

第4節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展
【學(xué)習(xí)任務(wù)分析】
1、本節(jié)第一部分“能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性”，從生活實際出發(fā)，讓學(xué)生了解”自然界中熱傳導(dǎo)過程和能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移的是有一定方向的”，讓學(xué)生知道熱力學(xué)第二定律，接著引入熱機效率問題，在這部分教學(xué)中，應(yīng)使學(xué)生體會科學(xué)家不畏艱辛的探索精神，結(jié)合實例理解為什么熱機具有效率，怎樣提高熱機效率。體會物理學(xué)與技術(shù)發(fā)展的互動關(guān)系。
2、第二部分“能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展”，要讓學(xué)生了解能源對人類文明的意義和有能源帶來的環(huán)境問題，引入可持續(xù)發(fā)展的概念。讓學(xué)生認識節(jié)約能源，開發(fā)新能源與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系，可以讓學(xué)生通過查閱相關(guān)材料，提出自己的見解。思考怎樣探索和使用未來的理想能源
3、通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，第一要求學(xué)生了解我國和世界的能源狀況，我國發(fā)展能源的方針和對策。第二要求學(xué)生要關(guān)心科學(xué)發(fā)展前沿，具有可持續(xù)發(fā)展的意識，樹立科學(xué)的世界觀，有將科學(xué)服務(wù)于人類的使命感與責(zé)任感
【學(xué)習(xí)者分析】
1、學(xué)校處于市區(qū)中心，大部分學(xué)生家庭情況優(yōu)越，對于能源的地認識不足，特別是對如何節(jié)約能源以及能源對環(huán)境的危害認識不夠深刻。
2、長期以來，教育教學(xué)過程中師生地位平等，以人為本，堅持學(xué)生的主體地位，教師的主導(dǎo)地位。
3、本節(jié)課為物理規(guī)律與實際生活的結(jié)合課程，重點為物理規(guī)律與實際問題的辯證關(guān)系，課堂教學(xué)要大量引用其他相關(guān)學(xué)科的知識，比如地里，歷史等，要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)。
4、探究式教學(xué)重視的是探究的過程和方法而不是結(jié)論，探究過程是產(chǎn)生創(chuàng)造思維的溫床，過于重視結(jié)果可能會導(dǎo)致喪失探究熱情，扼殺學(xué)生探究的欲望。
【教學(xué)目標】
1.知識與技能
（１）了解什么是常規(guī)能源，什么是新型能源
（２）知道能量轉(zhuǎn)化的效率
（３）知道能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性以及第二類永動機不可能實現(xiàn)
（４）通過能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性，認識提高效率的重要性
（５）了解能源與人類生存和社會發(fā)展的關(guān)系，使學(xué)生認識能源的合理利用與環(huán)境保護對可持續(xù)發(fā)展的重要意義
2.過程與方法
（１）通過指導(dǎo)學(xué)生分析事例，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和理論聯(lián)系實際的能力
（２）通過指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力
3.情感、態(tài)度與價值觀
（１）了解大量的能源消耗帶來的全球性環(huán)境問題
（２）提高學(xué)生的節(jié)能、環(huán)保意識
【重點難點】
重點：（１）能量轉(zhuǎn)化的效率及方向性
（２）可持續(xù)發(fā)展的重要性
難點：自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性

【教學(xué)資源】
實物投影、幻燈片，多媒體教學(xué)設(shè)備，影片
【設(shè)計思想】
本節(jié)課結(jié)合我校學(xué)生的特點對教材的內(nèi)容進行了深入的挖掘和思考，備教材，備學(xué)生，備教法，始終把學(xué)生放在教學(xué)的主體地位，讓學(xué)生參與，讓學(xué)生設(shè)計，營造一個“安全”的教學(xué)環(huán)境，廣開言路，讓學(xué)生的思維與教師的引導(dǎo)共振。總體教學(xué)布局如下表

【教學(xué)過程】
教師活動學(xué)生活動點評
（一）新課引入
前面我們學(xué)習(xí)了能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，我們知道能量不會“無中生有”地產(chǎn)生，那么汽車行駛所需要的能量是從何而來？有多少有用？又流向何方呢？

答：來自汽缸內(nèi)汽油燃燒所釋放的能量
自然地提出問題并可復(fù)習(xí)能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移
（二）深入研究
一．研究能量的轉(zhuǎn)化效率
１．轎車的能量流向
應(yīng)到學(xué)生讀汽車流向圖（幻燈片）
通過計算回答問題
［問題１］：轎車行駛時，做有用功的能量占燃料能量的比例是多少？
［問題２］：排氣管和散熱片中散失的能量占多大比例？
總結(jié)：研究機器的實際能量利用率，具有重要的經(jīng)濟和社會意義

２．能量的轉(zhuǎn)化效率
（為了衡量機器能將多少輸入能量轉(zhuǎn)化為有用的能量，提出了“能量轉(zhuǎn)化效率”），它是轉(zhuǎn)化為有用功的能量跟輸入能量的比值
有用的能量
能量的轉(zhuǎn)化效率＝——————
輸入的能量

二．能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性
１．實驗演示，觀察現(xiàn)象
（１）逐漸降低的秋千
（２）手融化冰塊
提出問題
（１）秋千慢慢降低說明什么？
（２）冰能自動融化嗎？這說明什么？
（３）秋千降低后能自動恢復(fù)原狀嗎？
（４）要實現(xiàn)以上現(xiàn)象應(yīng)該如何辦？

總結(jié)：與熱現(xiàn)象有關(guān)的能量轉(zhuǎn)化過程是具有方向性的，或者說，能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的不可逆性

２．案例分析：第二類永動機的不可能性

三．能源的開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展
指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本使學(xué)生了解常規(guī)能源、新型能源。同時使學(xué)生明確社會的發(fā)展對能源的需求，以及能源的消耗所帶來的一系列問題（課前布置）
我國能源分布情況，能源現(xiàn)狀

能源的開發(fā)和利用所帶來的問題是什么？

能源使用應(yīng)注意什么？

加強環(huán)保教育，讓天更藍、水更清、地更綠

學(xué)生計算

分析可知，燃料的能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，處處被分流克扣，真正用于做有用功的能量竟然不到輸入能量的13％

討論回答課本問題：
１．圖４—20所示，轎車的能量轉(zhuǎn)化效率
２．打樁機的案例分析計算
３．通過課后查資料和觀察，分析討論人對食物的能量轉(zhuǎn)化效率
４．提高機器設(shè)備的能量轉(zhuǎn)化效率有什么經(jīng)濟和社會意義

學(xué)生觀察討論回答問題
（１）熱能夠自動地從高溫的手向冰塊傳輸
（２）熱不能從低溫物體自發(fā)地向高溫物體傳輸
（３）要實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化沿反方向進行，則必須做功

閱讀課本，舉例說明自然界能量轉(zhuǎn)化過程的方向性
如；冰箱制冷、瀑布中水的機械能轉(zhuǎn)化、噴出的香檳酒、松弛后的發(fā)條等
學(xué)生交流：自然現(xiàn)象的變化也具有類似的不可逆性，例如沙漠化的土地不會自發(fā)地再變?yōu)榫G洲。因此人類不僅要珍惜能源和資源，還要自覺地保護自然

學(xué)生回答：
能源種類：煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能
我國能源特點：總量豐富、人物貧乏；分布不均，耗能量大；污染嚴重、效率低下

檢查調(diào)查結(jié)果：（學(xué)生課調(diào)查情況）
石油可開采的只有135億噸，已探明60億噸，已開采36億噸，資源余地不大
天燃氣可開采9萬億方，已探明2億方，但分布在邊遠地區(qū)，開發(fā)不大，只開采5000億方

煤可開采1153億噸，開采情況不樂觀
水電資源開發(fā)不足（總量居世界第一）
核電發(fā)展緩慢
太陽能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能、氫能等新能源開發(fā)利用分數(shù)，規(guī)模小
電荒、油荒、煤荒等等

學(xué)生討論舉例
環(huán)境污染
①溫室效應(yīng)（影片片斷《后天》）
②酸雨
③氮氧化物破壞臭氧層
④鉛化合物污染
⑤厄爾尼諾

學(xué)生活動
如何解決環(huán)境污染問題（以分組的形式，各組分別發(fā)言）
總結(jié)：
1、節(jié)約利用能源水，電（要求學(xué)生從我做起）
2、發(fā)展技術(shù)，提高能源的轉(zhuǎn)化效率和防止各種廢棄物的污染
3、開發(fā)利用新能源
能源的可持續(xù)發(fā)展：
學(xué)生討論
改變能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率，開發(fā)和推廣清潔能源，減少環(huán)境污染。
開發(fā)使用新能源，減少對礦產(chǎn)能源的使用。
注重對各種節(jié)能新技術(shù)的開發(fā)和利用。

培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力

提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、主動參與

拓寬思路和視野，形成學(xué)以致用的觀念

使學(xué)生認識我過的能源現(xiàn)狀,對我國能源的浪費和來源有焦慮感

學(xué)生認識到不合理開發(fā)和利用對人類生存環(huán)境造成的危害

使學(xué)生認識到能源開發(fā)和的合理利用與環(huán)境保護對可持續(xù)發(fā)展的重要意義，培養(yǎng)科學(xué)的發(fā)展觀

（三）思考題
（１）閱讀課文的信息窗思考討論
（２）課后的討論與交流
討論后，學(xué)生交流發(fā)言
引導(dǎo)學(xué)生參與對實際問題分析，以培養(yǎng)學(xué)生的社會意識和社會責(zé)任感
（四）布置作業(yè)
課本“作業(yè)”
【教學(xué)媒體的運用】
1、多媒體設(shè)備：
播放影片資料，給學(xué)生直觀的印象，使其對能量的轉(zhuǎn)移有一個直觀地認識對能源危機給世界格局帶來的影響，和對世界環(huán)境的危害有更為直觀地認識和深刻的體會。
2、幻燈片設(shè)備：
使學(xué)生有大量的圖片資料里面更為深刻的體會出能源對于人類生存的意思，能夠深刻認識到能源對于人類帶來的影響，使他們認識到能源的可持續(xù)發(fā)展的可行性和方法，在自己的生活中，由自己做起，保護環(huán)境，節(jié)約使用。不浪費。
【形成性評價】
通過本節(jié)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該了解能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向，能夠舉例說明，能夠理解并應(yīng)用熱力學(xué)定律分析解決問題；能夠舉例說明現(xiàn)在社會使用的能源的種類，能夠大致說明能源危機的內(nèi)容，能夠?qū)Νh(huán)境污染有明確的定義和深刻的理解，了解可持續(xù)發(fā)展的含義和意義，能由自己做起，節(jié)約資源，保護環(huán)境
【教學(xué)后記】
1、教學(xué)有法而無定法。時代在變，觀念在變，學(xué)生的思維在變，對教師的教學(xué)設(shè)計，能因?qū)W生的變化而變化，是其應(yīng)該具有的特征。
2、教育是事業(yè)，教育是創(chuàng)新，教育是藝術(shù)。
3、探究式教學(xué)是物理規(guī)律教學(xué)的最好的教學(xué)模式，但它不是物理教學(xué)的唯一模式，只有在實踐中證明采用探究式教學(xué)最能體現(xiàn)新的課程標準和教學(xué)理念的地方采用才是最合理的選擇。
4、教學(xué)圍繞問題展開，但不是教師提出一個漫無邊際的問題，學(xué)生無盡的思考并隨意回答所構(gòu)成的“菜場式”課堂，需要教師的引導(dǎo)，需要學(xué)生的參與，主要要呈現(xiàn)探究的要素，體現(xiàn)探究的過程和方法。
5、對不同的學(xué)生，設(shè)問要做到“起點定方向，落點定區(qū)域”。
6、在課堂探究的過程中，教師要盡可能預(yù)見可能出現(xiàn)的問題，課堂上遇到無法解決的問題，課后要查閱資料，請教別人，明確認識后，告訴學(xué)生，教師也要保持學(xué)習(xí)的習(xí)慣

可持續(xù)發(fā)展

古人云，工欲善其事，必先利其器。教師要準備好教案為之后的教學(xué)做準備。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容，有效的提高課堂的教學(xué)效率。那么，你知道教案要怎么寫呢？下面是小編幫大家編輯的《可持續(xù)發(fā)展》，相信能對大家有所幫助。

可持續(xù)發(fā)展

可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的核心是經(jīng)濟發(fā)展與保護資源、保護生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)一致，是為了讓子孫后代能夠享有充分的資源和良好的自然環(huán)境。

可持續(xù)發(fā)展是一個長期的戰(zhàn)略目標，需要人類世世代代的共同奮斗?，F(xiàn)在是從傳統(tǒng)增長到可持續(xù)發(fā)展的轉(zhuǎn)變時期，因而最近幾代人的努力是成功的關(guān)鍵。必須從現(xiàn)在做起，堅定不移地沿著可持續(xù)發(fā)展的道路走下去。

可持續(xù)發(fā)展的意義

科學(xué)技術(shù)以前所未有的速度和規(guī)模迅猛發(fā)展，增強了人類改造自然的能力，給人類社會帶來空前的繁榮，也為今后的進一步發(fā)展準備了必要的物質(zhì)技術(shù)條件。對此，人們產(chǎn)生了盲目樂觀情緒，好象自己已經(jīng)成為大自然的主人，可以長期掠奪資源而不會受到大自然的懲罰。然而，這種掠奪式生產(chǎn)已經(jīng)造成了生態(tài)和生活的破壞，大自然向人類亮起了紅燈。

人類的明天將是什么樣子呢？悲觀主義者描述了世界末日的景象，向全世界敲響了警鐘。人們承認面臨的嚴重危機，但是可以通過共同的努力戰(zhàn)勝它，尋求新的發(fā)展道路。

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高考物理能源與可持續(xù)發(fā)展6

俗話說，磨刀不誤砍柴工。準備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點，幫助教師掌握上課時的教學(xué)節(jié)奏。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫呢？以下是小編為大家收集的“高考物理能源與可持續(xù)發(fā)展6”僅供參考，大家一起來看看吧。

第二節(jié)熱力學(xué)定律能源與可持續(xù)發(fā)展

一、考情分析

考試大綱

考綱解讀

1.熱力學(xué)第一定律I

2.能量守恒定律I

3.熱力學(xué)第二定律I1.理解熱傳遞和做功是改變內(nèi)能的兩種不同方式，理解二者的差異。

2.理解熱力學(xué)第一定律，會進行簡單計算，注意理論與實際相聯(lián)系，理解第一類永動不可制成的原理。

3.理解熱力學(xué)第二定律的不同表述的等價性，理解第二類永動機不可制成的原理。

4.要重視熱力學(xué)第二定律和能量守恒的綜合運算題。二、考點知識梳理

（一）、物體的內(nèi)能：2.分子勢能

①分子間由于存在相互作用而具有的，大小由分子間相對位置決定的能叫做______

②分子勢能改變與分子力做功的關(guān)系：分子力做功，分子勢能_______；克服分子力做功，分子勢能_____；且分子力做多少功，分子勢能就改變多少。分子勢能與分子間距的關(guān)系（如右圖示）：

當(dāng)r＞12-2-1所示。在拉動活塞的過程中，假設(shè)氣缸壁的導(dǎo)熱性能很好，環(huán)境的溫度保持不變，關(guān)于氣缸內(nèi)的氣體的下列論述，其中正確的是（）

F

BA.氣體對外做功，氣體內(nèi)能減小

B.氣體對外做功，氣體內(nèi)能不變

12-2-1

D.氣體從外界吸熱，氣體內(nèi)能不變

解析：由于活塞導(dǎo)熱性能良好，且緩慢被拉動，則氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同，即氣體的溫度不變，所以氣體的內(nèi)能不變。由于氣體的體積碰撞，故氣體對外做功，據(jù)熱力第一定律可知氣體從外界吸收熱量。故選項B、D正確。

易錯點悟：本題由于不計分子間的作用力，即不考慮分子勢能，氣體的內(nèi)能即為氣體分子的總動能。

答案：BD

考點2.熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用

剖析：

熱力學(xué)第二定律有多種表述，但無論用什么方式表述，都是揭示了自然界的基本規(guī)律：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀過程都是不可逆的。

[例題2]電冰箱是一種類型的制冷機，是用機械的方式制造人工低溫的裝置．圖12-2-2為電冰箱的原理圖，一般電冰箱使用氟里昂12，即二氯二氟甲烷（CCl2F2）作為制冷劑．試回答下列問題：

壓縮機

蒸發(fā)

器

毛細管

冷凝器

圖12-2-2

②一小孩看到電冰箱能制冷，便打開電冰箱使室內(nèi)涼快些，試問此方法是否可行？

③壓縮機工作時，強迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)，那么下列說法中正確的是（）

A．在電冰箱的內(nèi)管道中，制冷劑迅速膨脹并吸收熱量

B．在電冰箱的外管道中，制冷劑迅速膨脹并放出熱量

C．在電冰箱的內(nèi)管道中，制冷劑劇烈壓縮吸收熱量

D．在電冰箱的外管道中，制冷劑被劇烈壓縮放出熱量

解析：①熱量不會自發(fā)地從低溫?zé)嵩匆葡蚋邷責(zé)嵩?，要實現(xiàn)這種逆向傳熱，需要外界做功．氣態(tài)的制冷劑二氯二氟因壓縮機中經(jīng)壓縮成高溫氣體，送入冷凝器，將熱量傳給空氣或水，同時制冷劑液化成液態(tài)氟里昂，再通過膨脹閥或毛細管進行節(jié)流減壓膨脹后，進入箱內(nèi)蒸發(fā)器，液態(tài)氟里昂在低壓下可以在較低的溫度下蒸發(fā)為氣體，在蒸發(fā)過程中制冷劑吸熱，使周圍溫度降低，產(chǎn)生低溫環(huán)境，蒸發(fā)后氣態(tài)的制冷劑再送入壓縮機，這樣周而復(fù)始，由外界（壓縮機）做功，系統(tǒng)（制冷劑）從低溫?zé)嵩矗ㄕ舭l(fā)器）吸熱，把熱量傳到高溫?zé)嵩矗ɡ淠鳎?，從而在冰箱?nèi)產(chǎn)生低于室溫的溫度．

②因為電冰箱的吸熱裝置（蒸發(fā)器）和散熱器（冷凝器）同處室內(nèi)，因此無法使室內(nèi)溫度降低，由于壓縮機不斷消耗電能做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，室內(nèi)溫度還會升高．

③根據(jù)前面的分析可知，本題正確答案為：A、D

【變式訓(xùn)練2】熱力學(xué)第二定律常見的表述有兩種。

第一種表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化；

12-2-3

圖12-2-3（a）是根據(jù)熱力學(xué)第二定律的第一種表述畫出的示意圖：外界對致冷機做功，使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體。請你根據(jù)第二種表述完成示意圖12-2-3（b），根據(jù)你的理解，熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)是。

答案：

（2）熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)是一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀

過程都有方向性。如圖12-2-4：

12-2-4

考點3.能量守恒定律的應(yīng)用

剖析：通過做功把其它形式的能量（特別是機械能）轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的問題是一類重要的綜合題。解決這類綜合題的關(guān)鍵在于弄清內(nèi)能的來源。如：在機械能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程中，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的往往不是研究對象的全部機械能，而是系統(tǒng)損失的機械能。

[例題3]如圖12-2-5所示容器中，A、B各有一個可自由移動的輕活塞，活塞下方是水，上方為空氣，大氣壓恒定．A、B底部由帶有閥門K的管道相連，整個裝置與外界絕熱。原先A中水面比B中高，打開閥門，使A中的水逐漸向B中流，最后達到平衡。在這個過程中，下面哪個說法正確？

A．大氣壓力對水做功，水的內(nèi)能增加

B．水克服大氣壓力做功，水的內(nèi)能減少

12-2-5

D．大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能增加

解析：確定連通器中的水（系統(tǒng)）為研究對象。

由于涉及系統(tǒng)內(nèi)能是否變化，所以應(yīng)從熱傳遞和做功兩個方面進行。

12-2-6

同時，連通器中的水應(yīng)受到連通器壁和器底的彈力，大氣通過活塞施加

的大氣壓力，以及由于整個系統(tǒng)在地面而受到的重力。逐一判斷各力的做功情況可知：

連通器對水的作用力，因無宏觀位移或位移與力的方向垂直而對水不做功。

再看大氣壓力的功．打開閥門K后，根據(jù)連通器原理，最后A、B兩管中的水面相平。設(shè)A管的橫截面積為S1，水面下降的高度為h1，B管的橫截面積為S2，水面上升的高度為h2。如圖12-2-6所示。由于水的總體積保持不變，故有S1h1=S2h2。

A管中的水受向下的大氣壓力下降，大氣壓力做正功為W1=P0S1h1。B管中的水受到向下的壓力，但水面上升，大氣壓力做負功為W2=-P0S2h2。則大氣壓力對水所做的總功W=W1+W2=0。即大氣壓力對水不做功。

至于重力對水所做的功，如圖可以看到：水從A管流到B管，最后水面相平，最終的效果是A管中高度為h1的水柱移到B管中成為高度為h2的水柱，其重心的高度下降，因此，在這個過程中水所受重力對水做正功。

據(jù)熱力學(xué)第一定律：△E=W+Q可知：水所受各力的合功為正功，傳遞的熱量為零，所以，水的內(nèi)能應(yīng)增加。故應(yīng)選D。

【變式訓(xùn)練3】根據(jù)熱力學(xué)第二定律，可知下列說法中正確的有：

A．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體；

B．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也可能從低溫物體傳到高溫物體；

C．機械能可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，但熱量不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能；

D．機械能可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，熱量也可能全部轉(zhuǎn)化為機械能。

解析：根據(jù)熱傳遞的規(guī)律可知熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體；當(dāng)外界對系統(tǒng)做功時，可以使系統(tǒng)從低溫物體吸取熱量傳到高溫物體上去，致冷機（如冰箱和空調(diào)）就是這樣的裝置。但是熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。選項A錯誤，B正確。

一個運動的物體，克服摩擦阻力做功，最終停止；在這個過程中機械能全部轉(zhuǎn)化為熱量。外界條件發(fā)生變化時，熱量也可以全部轉(zhuǎn)化為機械能；如在等溫膨脹過程中，系統(tǒng)吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為對外界做的功，選項C錯誤，D正確。綜上所述，該題的正確答案是B、D。四、考能訓(xùn)練

A基礎(chǔ)達標

1.（08四川卷）下列說法正確的是()

A．物體吸收熱量，其溫度一定升高

B．熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞

C．遵守?zé)崃W(xué)第一定律的過程一定能實現(xiàn)

D．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式2.下列說法中正確的是

A.物體吸熱后溫度一定升高

B.物體溫度升高一定是因為吸收了熱量

C.0℃的冰化為0℃的水的過程中內(nèi)能不變

D.100℃的水變?yōu)?00℃的水汽的過程中內(nèi)能增大3.關(guān)于物體內(nèi)能及其變化，下列說法正確的是()

A.物體的內(nèi)能改變時，其溫度必定改變

B.物體對外做功，其內(nèi)能不一定改變；向物體傳遞熱量，其內(nèi)能不一定改變

C.對物體做功，其內(nèi)能必定改變；物體對外傳出一定熱量，其內(nèi)能必定改變

D.若物體與外界不發(fā)生熱交換，其內(nèi)能必定不改變。4．（2008年高考海南卷．物理．17①）下列關(guān)于分子運動和熱現(xiàn)象的說法正確的是___（填入正確選項前的字母，每選錯一個扣1分，最低得分為0分）．

A．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之間存在勢能的緣故

B．一定量100℃的水變成100℃的水蒸汽，其分子之間的勢能增加

C．對于一定量的氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱

D．如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，因此壓強必然增大

E．一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運動動能和分子之間勢能的總和

F．如果氣體溫度升高，那么所有分子的速率都增加5.下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法，正確的是（）

A．外界對物體做功，物體的內(nèi)能一定增加

B．氣體的溫度升高，氣體的壓強一定增大

C．任何條件下，熱量都不會由低溫物體傳遞到高溫物體

D．任何熱機都不可能使燃料釋放的熱量完全轉(zhuǎn)化為機械能6.關(guān)于熱力學(xué)第一、第二定律，下列論述正確的是（）

A．這兩條定律都是有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，它們不但不矛盾，而且沒有本質(zhì)區(qū)別

B．其實，能量守恒定律已經(jīng)包含了熱力學(xué)第一、第二定律

C．內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為其他形式的能，同時會產(chǎn)生其他影響

D．熱力學(xué)第一定律指出內(nèi)能可以和其他形式的能量相互轉(zhuǎn)化，而熱力學(xué)第二定律則指出內(nèi)能不可能完全轉(zhuǎn)化為其他形式的能

甲

乙

B

P

A．外力對乙做功；甲的內(nèi)能不變；

B．外力對乙做功；乙的內(nèi)能不變；

12-2-7

D．乙的內(nèi)能增加；甲的內(nèi)能不變。8.金屬筒內(nèi)裝有與外界溫度相同的壓縮空氣，打開筒的開關(guān)，筒內(nèi)高壓空氣迅速向外溢出，待筒內(nèi)、外壓強相等時，立即關(guān)閉開關(guān)。在外界保持恒溫的條件下，經(jīng)過一段較長的時間后，再次打開開關(guān)，這時出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）

A．筒外空氣流向筒內(nèi)B．筒內(nèi)空氣流向筒外

C．筒內(nèi)外有空氣交換，處于動平衡態(tài)，筒內(nèi)空氣質(zhì)量不變D．筒內(nèi)外無空氣交換

B能力提升

氣體

此時彈簧的彈性勢能為(彈簧處于自然長度時的彈性勢能為零),現(xiàn)繩突然斷開,彈簧推動活塞向上運動,經(jīng)過多次往復(fù)運動后活塞靜止,氣體達到平衡態(tài),經(jīng)過此過程（）

A．全部轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能

12-2-8

C．全部轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能和氣體的內(nèi)能

D．一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能,一部分轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能,其余部分仍為彈簧的彈性勢能10.關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律，下列說法中哪些符合事實（）

A.布朗運動不是液體分子的熱運動，是布朗小顆粒內(nèi)部分子運動所引起的懸浮小顆粒的運動

B.用活塞壓縮氣缸里的空氣，對空氣做功2.0×105J，若空氣向外界放出熱量1.5×105J，則空氣內(nèi)能增加5×104J

C.第二類永動機不能制成是因為它違反了能量守恒定律

D.一定質(zhì)量的氣體，如果保持溫度不變，體積越小壓強越大

11.（2007年重慶理綜卷第21題）氧氣鋼瓶充氣后壓強高于外界大氣壓，假設(shè)緩慢漏氣時瓶內(nèi)外溫度始終相等且保持不變，忽略氧氣分子之間的相互作用。在該漏氣過程中瓶內(nèi)氧氣（）

A．分子總數(shù)減少，分子總動能不變

B．密度降低，分子平均動能不變

C．吸收熱量，膨脹做功

D．壓強降低，不對外做功

12-2-9

A．A中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量

B．B中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量

C．A和B中水銀體積保持不變，故內(nèi)能增量相同

D．A和B中水銀溫度始終相同，故內(nèi)能增量相同

13．（2008屆廣東華師附中5月沖刺練習(xí)卷．物理．14）（1）關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律，下列說法中正確的是

A．只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積

B．懸浮在液體中的固體微粒越小，布朗運動就越明顯

C．一定質(zhì)量的理想氣體，保持氣體的壓強不變，溫度越高，體積越大

D．一定溫度下，飽和汽的壓強是一定的

E．第二類永動機不可能制成是因為它違反了能量守恒定律

o

p

V

A

B

D

C

（2）如圖12-2-10所示p－V圖中，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過ACB過程至狀態(tài)B，氣體對外做功280J，放出熱量410J；氣體又從狀態(tài)B經(jīng)BDA過程回到狀態(tài)A，這一過程中氣體對外界做功200J．求：

12-2-10

②BDA過程中氣體是吸熱還是放熱？吸收或放出的熱量是多少？

五、寬乘高

（鹽城市2009屆第一次調(diào)研卷．物理．30）如圖12-2-11所示的圓柱形容器內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的氣體，已知容器橫截面積為S，活塞重為G，大氣壓強為P0。若活塞固定，密封氣體溫度升高1℃，需吸收的熱量為Q1；若活塞不固定，且可無摩擦滑動，仍使密封氣體溫度升高1℃，需吸收的熱量為Q2。

（1）Q1和Q2哪個大些？氣體在定容下的比熱容與在定壓下的比熱容為什么會不同？

（2）求在活塞可自由滑動時，密封氣體溫度升高1℃，活塞上升的高度h。

8.3可持續(xù)發(fā)展

課題：8.3可持續(xù)發(fā)展

【教學(xué)目標】

1、環(huán)境問題與人地關(guān)系思想發(fā)展的歷史演變

2、可持續(xù)發(fā)展思想的由來?？沙掷m(xù)發(fā)展的概念、原則。

3、可持續(xù)發(fā)展包括生態(tài)可持續(xù)、經(jīng)濟可持續(xù)和社會可持續(xù)三個方面

4、可持續(xù)發(fā)展是解決全球生態(tài)環(huán)境問題的根本途徑

【重點難點】

重點：1、環(huán)境問題與人地關(guān)系思想的發(fā)展經(jīng)歷了崇拜自然、改造自然、征服自然和謀求人地協(xié)調(diào)的四個階段

2、可持續(xù)發(fā)展的概念和原則：公平性、持續(xù)性和共同性

難點：1、可持續(xù)發(fā)展的概念和原則：公平性、持續(xù)性和共同性

【教學(xué)方法】

演繹式講解法、讀圖分析法、討論法

【教學(xué)工具】

人口變化圖、可持續(xù)發(fā)展內(nèi)涵圖、自制課件