22.1 能源（導(dǎo)學(xué)案）-九年級(jí)物理全一冊(cè)同步備課系列（人教版）【學(xué)生版】

22.1能源（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能列出不同歷史時(shí)期人類利用的主要能源。2.結(jié)合實(shí)例，說出能源與人類生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。3.了解什么是一次能源、二次能源及其特點(diǎn)。4.了解我國和世界的能源狀況以及21世紀(jì)的能源趨勢(shì)。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】能源及其分類；了解世界和我國的能源狀況?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】區(qū)分一次能源和二次能源，化石能源。【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問題：1．凡是能提供的物質(zhì)資源，都可以叫能源。煤、石油和天然氣是由古代的動(dòng)植物在長期地質(zhì)變遷中形成的，所以稱為。2.人類利用能源的歷程（1）火的利用：鉆木取火是從利用自然火到利用人工火的轉(zhuǎn)變，開啟了以作為主要能源的時(shí)代。（2）化石能源的利用：蒸汽機(jī)的發(fā)明是人類利用能量的新里程碑?；茉词钱?dāng)今世界的能源，推動(dòng)了化石燃料工業(yè)的興起，使人類進(jìn)入工業(yè)化社會(huì).（3）電能的利用：19世紀(jì)以來，現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，發(fā)明了發(fā)電機(jī)，使煤、石油等化石能源轉(zhuǎn)換成更加便于輸送和利用的能。（4）核能的利用：20世紀(jì)40年代，科學(xué)家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置——核反應(yīng)堆，拉開了以能為代表的新能源利用的序幕。3.化石燃料、水能、風(fēng)能等都是從自然界直接獲取的能源，叫做能源。無法從自然界直接獲取，必須通過消耗能源才能得到的能源稱為能源，例如屬于二次能源。4．如圖所示的曲線表示的是從1750年以來世界能源消耗增長和發(fā)展趨勢(shì)：由于世界人口的急劇增加和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源的消耗持續(xù)。開發(fā)新，更好地利用已知能源是全球范圍內(nèi)的重要課題。20世紀(jì)40年代，科學(xué)家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置——核反應(yīng)堆，拉開了以為代表的新能源利用的序幕?！竞献魈骄俊刻骄恳?、人類利用能源的歷程1.能量物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和相互作用的方式多種多樣，每種運(yùn)動(dòng)形式都對(duì)應(yīng)相應(yīng)的能量。常見的能量：如機(jī)械能、內(nèi)能、化學(xué)能、電能、核能等。2.能源能夠提供的物質(zhì)資源叫做能源。生產(chǎn)和生活中利用的各種能量，是通過不同的能源提供的。各種能源的廣泛利用，極大地促進(jìn)了人類文明的發(fā)展。3.常見的能源（1）化石能源：我們使用的煤、石油、天然氣，是千百萬年前埋在地下的動(dòng)、植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的，所以稱為化石能源。能源是當(dāng)今世界的主要能源。（2）生物質(zhì)能：由生命物質(zhì)提供的能量稱為生物質(zhì)能。生物質(zhì)能可以理解為生物機(jī)體物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)釋放的能量。例如食物分解和柴薪燃燒等都提供了生物質(zhì)能。（3）太陽能：由太陽輻射提供的能量。（4）水能、風(fēng)能：由自然界中的流水和風(fēng)提供的能量。（5）地?zé)崮埽河傻厍騼?nèi)部提供的一種內(nèi)能。（6）電能：由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來的供各種用電器使用的能量。想一想，為什么我們要使用電能，不直接使用石化能源呢？①電能便于。②電能便于：電能通過用電器可以比較方便地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能光能、內(nèi)能等其他形式的能量，為人類所用。4.人類利用能源的歷程（1）火的利用鉆木取火是從利用自然火到利用人工火的轉(zhuǎn)變，開啟了以作為主要能源的時(shí)代?，F(xiàn)在，柴薪仍是某些地區(qū)的重要生活能源。柴薪燃燒時(shí)的能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為能。（2）化石能源的利用蒸汽機(jī)的發(fā)明是人類利用能量的新里程碑。人類從此逐步以機(jī)械動(dòng)力大規(guī)模代替人力和畜力，直接導(dǎo)致了第二次能源革命?；茉词钱?dāng)今世界的能源，推動(dòng)了化石燃料工業(yè)的興起，使人類進(jìn)入工業(yè)化社會(huì).蒸汽機(jī)工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為能。（3）電能的利用19世紀(jì)以來，現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，發(fā)明了發(fā)電機(jī)，使煤、石油等化石能源轉(zhuǎn)換成更加便于輸送和利用的能。電能的利用是人類進(jìn)入現(xiàn)代文明社會(huì)的標(biāo)志。電能是由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來的，它最終還要轉(zhuǎn)化為光能、內(nèi)能、機(jī)械能等其他形式的能，為人類所用.發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化：能轉(zhuǎn)化為電能。（4）核能的利用20世紀(jì)40年代，科學(xué)家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置——核反應(yīng)堆，拉開了以能為代表的新能源利用的序幕。核能發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化：核能轉(zhuǎn)化為電能。5.一次能源和二次能源（1）一次能源：可以從自然界獲得的能源稱為一次能源?；茉矗骸⑹?、天然氣）都是一次能源，其他常見的一些能源：風(fēng)能、水能、太陽能、地?zé)崮堋⒑四艿纫捕际且淮文茉?。?）二次能源：無法從自然界直接獲取，必須通過消耗能源才能得到的能源稱為二次能源。常見的二次能源：電能、汽油、柴油、酒精等。6.能源的分類（1）按照獲取方式分為：能源和能源。（2）按照對(duì)環(huán)境的影響分為：能源和能源。（3）按照人類開發(fā)早晚分為：能源和能源。煤、石油、天然氣及水能等屬于常規(guī)能源；核能、太陽能、潮汐能、地?zé)崮堋L(fēng)能、生物質(zhì)能等屬于新能源?！纠}1】凡是能提供________的物質(zhì)資源叫做能源?，F(xiàn)有煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能、太陽能、核能以及電能。在這些能源中屬于化石能源的有_________；屬于一次能源的有_________；屬于二次能源的有_______。探究二、21世紀(jì)的能源趨勢(shì)1.能源危機(jī)【想一想】下表所示是把全世界的能源消耗量折合成熱值為2.93×107J/kg的標(biāo)準(zhǔn)煤來計(jì)算后與年代的關(guān)系，你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？【分析】全世界的能源消耗量1950年為26億噸，1987年為110多億噸，2003年接近140億噸，2007年達(dá)到160億噸。近幾十年來，能源消耗增長速度明顯加快。【總結(jié)】目前作為人類主要能源的化石能源儲(chǔ)量并不豐富，而且化石能源開發(fā)利用后不能，如果長期大規(guī)模開采，不久的將來會(huì)消耗殆盡，所以開發(fā)能源、更好地利用已知能源，是全球范圍內(nèi)的重要課題。2.解決能源問題的出路——開發(fā)使用新能源在物理學(xué)的發(fā)展過程中，隨著對(duì)機(jī)械能認(rèn)識(shí)的不斷深入，風(fēng)能和能逐漸得到了較為廣泛的應(yīng)用。而隨著科學(xué)家對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的不斷深入，20世紀(jì)40年代，科學(xué)家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置——核反應(yīng)堆，拉開了以能為代表的新能源利用的序幕。（1）新能源指人類才開始利用的能源。例如，核能、太陽能、潮汐能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物質(zhì)能等都屬于新能源。（2）核能發(fā)電示意圖3.《科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)——石油危機(jī)和能源科學(xué)》【想一想】什么是石油危機(jī)？怎樣產(chǎn)生的？什么是能源科學(xué)？（1）石油危機(jī)石油是世界上許多國家的主要能源。盛產(chǎn)石油的中東國家是發(fā)達(dá)國家主要的石油供應(yīng)國。1973年爆發(fā)了第四次中東，由此引發(fā)了西方國家第一次石油危機(jī)。1980年，中東兩個(gè)石油大國伊朗和伊拉克之間爆發(fā)，兩伊戰(zhàn)爭猛烈沖擊世界石油市場，引發(fā)了第二次石油危機(jī)。在此之后，1990年由于伊拉克攻占科威特引發(fā)了第三次石油危機(jī)。（2）能源科學(xué)石油危機(jī)在全球范圍內(nèi)引起了人們對(duì)能源問題的思考。例如，以石油作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱是否可靠？以化石燃料為主的能源結(jié)構(gòu)還能支撐多久？由能源問題引發(fā)的的崛起，是人類進(jìn)步的又一表現(xiàn)。它不僅研究能源的開發(fā)、利用和保護(hù)，而且還研究涉及生態(tài)環(huán)境、人口控制、社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等一系列重大問題?！纠}2】如圖分別是某一年中國與世界能源消耗結(jié)構(gòu)圖，從圖和所學(xué)的知識(shí)可知（）A．在這一年中國水電消耗的比例比世界的大B．世界消耗的能源以化石能源為主C．因?yàn)槊禾渴嵌文茉?，所以中國以煤炭為主要能源D．多燒煤少用天然氣符合建設(shè)生態(tài)文明城市的要求【精講點(diǎn)撥】1.人類使用能源的歷程（1）鉆木取火：開啟了以柴薪作為主要能源的時(shí)代；（2）蒸汽機(jī)：蒸汽機(jī)的發(fā)明是人類利用能量的新里程碑；（3）核能：拉開了以核能為代表的新能源利用的序幕。2.能源的分類可按照不同形式進(jìn)行分類：（1）按照獲取方式分為：一次能源和二次能源。（2）按照對(duì)環(huán)境的影響分為：清潔能源和污染能源。（3）按照人類開發(fā)早晚分為：常規(guī)能源和新能源。煤、石油、天然氣及水能等屬于常規(guī)能源；核能、太陽能、潮汐能、地?zé)崮堋L(fēng)能、生物質(zhì)能等屬于新能源?！練w納整理】第1節(jié)能源【課堂練習(xí)】1．下列能源中，屬于二次能源的是（）A．煤 B．汽油 C．太陽能 D．石油2．下列不屬于新能源開發(fā)利用的是（）A．風(fēng)能發(fā)電 B．太陽能發(fā)電 C．火力發(fā)電 D．潮汐能發(fā)電3．當(dāng)今世界的主要能源是_________，人們最方便的能源是______。4．人類的發(fā)展離不開能源，“碳達(dá)峰、碳中和”是我國對(duì)世界做出的莊嚴(yán)承諾。為了保護(hù)地球這個(gè)人類共同的家園，下列能源中哪一種是我們更應(yīng)該去積極開發(fā)和利用的？（）A．煤 B．石油 C．天然氣 D．太陽能5．如圖所示是由大量反射鏡組成的太陽能發(fā)電裝置，圖中各個(gè)反射鏡由計(jì)算機(jī)控制，使反射的太陽光聚集在塔頂?shù)募療崞鳎ㄥ仩t）上，集熱器中的水變成水蒸氣后推動(dòng)汽輪機(jī)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。（1）該太陽能發(fā)電站發(fā)電時(shí)，將光能轉(zhuǎn)化為______能，太陽能是_______（選填“一次能源”或“二次能源”）；（2）這個(gè)裝置中反射鏡的作用是改變______；（3）10kW?h的電能，如果由熱電轉(zhuǎn)化效率為30%的熱電廠來供電，需要完全燃燒煤______kg。（煤的熱值q煤＝3×107J/kg，1kW?h＝3.6×106J）6.2022年11月25日，國內(nèi)首臺(tái)自主研制F級(jí)50兆瓦重型燃?xì)廨啓C(jī)正式完工，標(biāo)志著我國在重型燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域完成了從無到有的突破。（1）燃?xì)廨啓C(jī)______（選填“屬于”或“不屬于”）熱機(jī)。（2）F級(jí)聯(lián)合循環(huán)一小時(shí)發(fā)電量可達(dá)7萬千瓦時(shí)，則該過程中其功率為______W，產(chǎn)生的電能是