12.4能源與可持續(xù)發(fā)展〖教材分析〗本節(jié)的主要內(nèi)容是能量守恒定律，但在初中的基礎(chǔ)上又深入了一層。大致可以分為能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性，能源的分類與應(yīng)用，能源與社會(huì)發(fā)展三個(gè)部分。課程提出了能量耗散的新觀點(diǎn)，揭示了能源的本質(zhì)，但并不違背能量守恒定律。能源的利用造成了嚴(yán)峻的環(huán)境問題，為此提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)以及科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系，形成科學(xué)態(tài)度、科學(xué)世界觀和價(jià)值觀，為做有責(zé)任感的社會(huì)公民奠定基礎(chǔ)。〖教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)〗物理觀念：理解能量守恒定律與能量轉(zhuǎn)移的方向性對(duì)對(duì)人類社會(huì)的影響?？茖W(xué)思維：認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)以及科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系?？茖W(xué)探究：通過閱讀課文體會(huì)我國(guó)在新能源領(lǐng)域的發(fā)展，知道能源的使用與環(huán)境的變化的辯證關(guān)系?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)以及科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系，形成科學(xué)態(tài)度、科學(xué)世界觀和價(jià)值觀?！冀虒W(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)〗重點(diǎn)：能量守恒定律。難點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性?！冀虒W(xué)準(zhǔn)備〗多媒體課件〖教學(xué)過程〗一、新課引入我們知道，內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化成電能，電能可以轉(zhuǎn)化成光能、內(nèi)能或機(jī)械能……既然能量是守恒的，不會(huì)憑空消失，為什么我們還要節(jié)約能源呢?就像錢是永遠(yuǎn)也賺不完的，但為什么還要賺錢呢？因?yàn)槟軌蚪o我花的錢不多。同樣的道理，雖然能量不會(huì)減少，但是能夠?yàn)槲覀兯褂玫哪芰坎⒉欢?。二、新課教學(xué)①機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能和勢(shì)能，且可以相互轉(zhuǎn)化。機(jī)械能守恒定律告訴我們，做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能和勢(shì)能，相互之間可以轉(zhuǎn)化（播放單擺動(dòng)圖，闡述動(dòng)能與勢(shì)能如何轉(zhuǎn)化）②電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、光能和機(jī)械能。在電路中，電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，負(fù)載又將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、光能和機(jī)械能。（播放電路能量轉(zhuǎn)化動(dòng)圖）綜上得出結(jié)論：能量守恒定律。能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。（一）能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性思考與討論：把剛煮好的熱雞蛋放在冷水中，過一會(huì)，雞蛋的溫度降低，水的溫度升高，最后水和雞蛋的溫度相同。是否可能發(fā)生這樣的現(xiàn)象∶原來溫度相同的水和雞蛋，過一會(huì)兒水的溫度自發(fā)地降低，而雞蛋的溫度上升?這一現(xiàn)象并不違反能量守恒定律，但是這樣的過程為什么不存在呢?①一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的。科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的。高溫物體（雞蛋）→低溫物體（水）低溫物體（水）→高溫物體（雞蛋）高溫物體自動(dòng)的把熱量傳給低溫物體，但是低溫物體卻不能自動(dòng)的把熱量傳給高溫物體，需要手動(dòng)，如冰箱。再如，燃料燃燒時(shí)一旦把熱量釋放出去，就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來供人類重新利用。注意：這里的不可逆指的是不會(huì)自動(dòng)的回復(fù)原狀，其實(shí)是可以回復(fù)原來的樣子的只是不會(huì)自動(dòng)，需要你手動(dòng)才得哦。②在自然界中，有些過程，能量一旦釋放出去，就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來，供人類重新利用，這種現(xiàn)象叫作能量的耗散。電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過燈泡轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的內(nèi)能，我們很難把這些內(nèi)能收集起來重新利用。能量的耗散表明，在能源的利用過程中，能量在數(shù)量上雖未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的能源變成不便于利用的能源。這是能源危機(jī)的深層次的含義，也是自然界的能量雖然守恒，但還是要節(jié)約能源的根本原因。③能量的耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性。（二）能源的分類與應(yīng)用1.能源①不可再生能源：煤炭、石油和天然氣。 ②可再生能源：水能、風(fēng)能、潮汐能等能源。2.新能源開發(fā)①太陽能發(fā)電太陽能的利用對(duì)環(huán)境的影響很小。利用太陽能最有前途的領(lǐng)域是，通過太陽電池將太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能。播放動(dòng)圖：衛(wèi)星展開太陽能帆板。②水力發(fā)電水能是可再生能源，水電站是利用水能的重要形式。水電對(duì)環(huán)境的影響比火電小，發(fā)電成本低。播放動(dòng)圖：水力發(fā)電原理。③風(fēng)能發(fā)電為了增加風(fēng)力發(fā)電的功率，通常把很多風(fēng)車建在一起，成為"風(fēng)車田"。我國(guó)風(fēng)力資源豐富，尤其是西北、華北、華東、西南地區(qū)。隨著新能源政策的引導(dǎo)及風(fēng)力發(fā)電、并網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電開發(fā)走在了世界前列，裝機(jī)容量居全球第一。播放動(dòng)圖：風(fēng)能發(fā)電原理。④核能發(fā)電核能原理：一些質(zhì)量較大的原子核在裂變成較輕的原子核時(shí)，會(huì)釋放出驚人的能量。同樣質(zhì)量的化學(xué)燃料與核燃料相比，如果都進(jìn)行了完全反應(yīng)，核燃料釋放出的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于化學(xué)燃料釋放出的能量?？煽刂频牧炎兎磻?yīng)所釋放出的能量，可以很好地被人們所利用。核電站就是利用可控核裂變來發(fā)電的。播放動(dòng)圖：核能發(fā)電原理。核泄漏與華龍一號(hào)壓力容器。（三）能源與社會(huì)發(fā)展①能源是人類社會(huì)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)播放動(dòng)圖：人類對(duì)能源的利用的三個(gè)時(shí)期。自工業(yè)革命以來，煤和石油成為人類的主要能源。到了20世紀(jì)50年代，世界石油和天然氣的消耗量超過了煤炭。②煤炭和石油資源是有限的以今天的開采和消耗速度，石油儲(chǔ)藏將在百年內(nèi)用盡，煤炭資源也不可能永續(xù)利用。③環(huán)境污染大量煤炭和石油產(chǎn)品在燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體改變了大氣的成分，甚至加劇了氣候的變化。如酸雨，光化學(xué)煙霧等。④人與自然和諧發(fā)展的生態(tài)文明走可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，要樹立新的能源安全觀，并轉(zhuǎn)變能源的供需模式。一方面要大力提倡節(jié)能，另一方面要發(fā)展可再生能源以及天然氣、清清煤和核能等在生產(chǎn)及消費(fèi)過程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染程度低的清潔能源，推動(dòng)形成人與自然和諧發(fā)展的生態(tài)文明?！及鍟O(shè)計(jì)〗12.4能源與可持續(xù)發(fā)展能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。一、能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性①一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的。②在自然界中，有些過程，能量一旦釋放出去，就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來，供人類重新利用，這種現(xiàn)象叫作能量的耗散。③能量的耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性。二、能源的分類與應(yīng)用1.能源①不可再生能源：煤炭、石油和天然氣②可再生能源：水能、風(fēng)能、潮汐能、太陽能新能源開發(fā)太陽能發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、核能發(fā)電。三、能源與社會(huì)發(fā)展〖教學(xué)反思〗本節(jié)課比較簡(jiǎn)單，在教學(xué)方法上更多的是通