2024-2025學(xué)年高中物理第十章熱力學(xué)定律6能源和可持續(xù)發(fā)展說課稿新人教版選修3-3主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：高中物理選修3-3第十章熱力學(xué)定律6能源和可持續(xù)發(fā)展

2.教學(xué)年級和班級：高三年級，3班

3.授課時間：2024年11月15日

4.教學(xué)時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，通過分析能源利用過程中的能量轉(zhuǎn)換和守恒，提升學(xué)生運用物理規(guī)律解決實際問題的能力。

2.強化學(xué)生的環(huán)境保護意識，引導(dǎo)學(xué)生認識到可持續(xù)發(fā)展的必要性，激發(fā)學(xué)生參與環(huán)保行動的積極性。

3.增強學(xué)生的社會責任感，使學(xué)生了解能源科技對社會發(fā)展的影響，培養(yǎng)關(guān)注國家能源戰(zhàn)略的意識。學(xué)情分析高三年級的學(xué)生在物理學(xué)科上已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)知識和基本技能，對物理學(xué)的基本概念和規(guī)律有一定的理解。在知識層面，學(xué)生對能量、功、熱力學(xué)第一定律等概念有初步的認識，但可能對能量轉(zhuǎn)換和守恒的深入理解還不夠。在能力方面，學(xué)生能夠運用所學(xué)知識解決一些簡單的物理問題，但在復(fù)雜情境下的綜合分析和創(chuàng)新能力還有待提高。

學(xué)生的素質(zhì)方面，部分學(xué)生可能對能源和可持續(xù)發(fā)展的話題感興趣，但整體上對這一章節(jié)的學(xué)習可能存在一定的興趣差異。在行為習慣上，部分學(xué)生可能習慣于機械記憶，缺乏主動思考和探究的習慣，這對理解和應(yīng)用熱力學(xué)定律以及能源可持續(xù)性知識構(gòu)成挑戰(zhàn)。

對課程學(xué)習的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.學(xué)生對能源和可持續(xù)發(fā)展知識的了解程度直接影響他們對能源利用效率的認識，進而影響他們對節(jié)能環(huán)保措施的理解和實施。

2.學(xué)生在分析能源問題時，需要運用熱力學(xué)定律，這要求學(xué)生具備較強的邏輯思維和問題解決能力。

3.學(xué)生對能源可持續(xù)發(fā)展的認識，不僅關(guān)系到他們對未來社會發(fā)展的理解，也關(guān)系到他們個人在節(jié)能減排方面的行為習慣。

因此，本節(jié)課的教學(xué)需要針對學(xué)生的這些特點，通過設(shè)計啟發(fā)式教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，引導(dǎo)他們主動探究，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。同時，通過案例分析和討論，幫助學(xué)生形成正確的能源利用觀念，樹立可持續(xù)發(fā)展的意識。學(xué)具準備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時步驟師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源1.軟硬件資源：物理實驗器材（如溫度計、壓力計、計時器等），多媒體教學(xué)設(shè)備（如投影儀、電腦等）。

2.課程平臺：學(xué)校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，用于發(fā)布教學(xué)資料和在線討論。

3.信息化資源：能源利用相關(guān)的視頻資料、動畫演示、在線測試等。

4.教學(xué)手段：課堂講授、小組討論、案例分析、實驗演示、互動問答。教學(xué)過程設(shè)計（一）導(dǎo)入環(huán)節(jié)（用時5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：播放一段關(guān)于能源危機和環(huán)境問題的新聞視頻，引發(fā)學(xué)生對能源和可持續(xù)發(fā)展話題的關(guān)注。

2.提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考，面對能源危機，我們該如何行動？可持續(xù)發(fā)展對于個人、社會和地球意味著什么？

3.引導(dǎo)學(xué)生討論：請學(xué)生分組討論，分享他們對能源和可持續(xù)發(fā)展的理解。

（二）講授新課（用時15分鐘）

1.熱力學(xué)第一定律：講解能量守恒定律，通過實例分析能量的轉(zhuǎn)換和守恒。

2.熱力學(xué)第二定律：講解熵增原理，介紹熵的概念及其在能源利用中的意義。

3.能源轉(zhuǎn)換效率：講解不同能源轉(zhuǎn)換過程中的效率，分析提高能源利用效率的方法。

4.可持續(xù)發(fā)展：介紹可持續(xù)發(fā)展的基本理念，探討如何在日常生活中實踐可持續(xù)發(fā)展。

（三）鞏固練習（用時10分鐘）

1.課堂練習：發(fā)放與能源和可持續(xù)發(fā)展相關(guān)的練習題，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成。

2.學(xué)生互評：請學(xué)生相互批改練習題，并討論解題思路。

（四）課堂提問（用時5分鐘）

1.針對練習題中的難點，進行提問，引導(dǎo)學(xué)生思考和解答。

2.鼓勵學(xué)生提出自己的疑問，共同探討解決方案。

（五）師生互動環(huán)節(jié)（用時5分鐘）

1.教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，總結(jié)能源和可持續(xù)發(fā)展的重要性。

2.學(xué)生分享自己在日常生活中實踐可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)驗，教師給予肯定和鼓勵。

（六）核心素養(yǎng)能力拓展（用時5分鐘）

1.教師組織學(xué)生開展小組討論，探討如何將所學(xué)知識應(yīng)用于實際生活中，提高能源利用效率。

2.學(xué)生分享討論成果，教師點評并總結(jié)。

（七）總結(jié)與反思（用時5分鐘）

1.教師對本節(jié)課進行總結(jié)，強調(diào)能源和可持續(xù)發(fā)展的重要性。

2.學(xué)生分享自己的學(xué)習心得，教師給予肯定和鼓勵。

教學(xué)過程流程如下：

1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

2.講授新課（15分鐘）

a.熱力學(xué)第一定律（5分鐘）

b.熱力學(xué)第二定律（5分鐘）

c.能源轉(zhuǎn)換效率（5分鐘）

d.可持續(xù)發(fā)展（5分鐘）

3.鞏固練習（10分鐘）

4.課堂提問（5分鐘）

5.師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

6.核心素養(yǎng)能力拓展（5分鐘）

7.總結(jié)與反思（5分鐘）

教學(xué)過程中，教師需關(guān)注以下重難點：

1.熱力學(xué)第一定律和第二定律的理解和應(yīng)用。

2.能源轉(zhuǎn)換效率的概念和實際應(yīng)用。

3.可持續(xù)發(fā)展的理念及其在生活中的實踐。

針對重難點，教師應(yīng)采用以下教學(xué)策略：

1.通過實例分析，幫助學(xué)生理解熱力學(xué)定律。

2.引導(dǎo)學(xué)生思考能源利用過程中的效率問題，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。

3.鼓勵學(xué)生參與討論，培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作能力和表達能力。

在教學(xué)過程中，教師需注重雙邊互動，關(guān)注學(xué)生的反饋，及時調(diào)整教學(xué)策略。通過以上教學(xué)設(shè)計，相信能夠幫助學(xué)生掌握能源和可持續(xù)發(fā)展知識，提高他們的核心素養(yǎng)能力。知識點梳理1.能量守恒定律

-定義：在一個封閉系統(tǒng)中，能量不能被創(chuàng)造或消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。

-公式：ΔE=Q+W，其中ΔE是系統(tǒng)能量的變化，Q是系統(tǒng)與外界之間的熱量交換，W是系統(tǒng)對外界做的功。

2.熱力學(xué)第一定律

-應(yīng)用：能量守恒定律在熱力學(xué)過程中的具體體現(xiàn)。

-公式：ΔU=Q+W，其中ΔU是系統(tǒng)內(nèi)能的變化。

-解釋：系統(tǒng)內(nèi)能的增加等于系統(tǒng)吸收的熱量加上外界對系統(tǒng)做的功。

3.熱力學(xué)第二定律

-熵增原理：在任何自發(fā)過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減少。

-克勞修斯表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體。

-開爾文-普朗克表述：不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他變化。

4.能源轉(zhuǎn)換

-定義：將一種形式的能量轉(zhuǎn)換為另一種形式的過程。

-類型：熱能轉(zhuǎn)換為機械能（如蒸汽機）、電能轉(zhuǎn)換為光能（如LED燈）、化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能（如電池）等。

5.能源效率

-定義：能量轉(zhuǎn)換過程中，有效利用的能量與總輸入能量的比值。

-提高效率的方法：減少能量損失、優(yōu)化能量轉(zhuǎn)換過程、使用高效能設(shè)備等。

6.可持續(xù)發(fā)展

-定義：滿足當代需求，又不損害后代滿足自身需求的能力的發(fā)展模式。

-核心原則：公平性、共同性、持續(xù)性和適應(yīng)性。

7.能源危機

-原因：不可再生能源的過度開采、能源轉(zhuǎn)換效率低下、人口增長、環(huán)境污染等。

-影響：資源枯竭、環(huán)境惡化、經(jīng)濟波動、社會不穩(wěn)定等。

8.節(jié)能減排

-目的：減少能源消耗和溫室氣體排放，應(yīng)對能源危機和氣候變化。

-方法：提高能源利用效率、發(fā)展可再生能源、推廣節(jié)能技術(shù)、改變生活方式等。

9.環(huán)境保護

-目的：維護生態(tài)平衡，保護生物多樣性，改善人類生活環(huán)境。

-方案：減少污染物排放、保護自然資源、推廣環(huán)?？萍?、加強環(huán)境法規(guī)等。

10.能源政策與法規(guī)

-目的：引導(dǎo)能源開發(fā)與利用，保障能源安全，促進可持續(xù)發(fā)展。

-內(nèi)容：能源開發(fā)規(guī)劃、能源價格調(diào)控、能源科技創(chuàng)新、能源安全戰(zhàn)略等。板書設(shè)計①能量守恒定律

-能量守恒

-ΔE=Q+W

-系統(tǒng)能量變化等于系統(tǒng)吸收的熱量加上外界對系統(tǒng)做的功

②熱力學(xué)第一定律

-熱力學(xué)第一定律

-ΔU=Q+W

-系統(tǒng)內(nèi)能變化等于系統(tǒng)吸收的熱量加上外界對系統(tǒng)做的功

③熱力學(xué)第二定律

-熵增原理

-克勞修斯表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體

-開爾文-普朗克表述：不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他變化

④能源轉(zhuǎn)換

-能源轉(zhuǎn)換

-類型：熱能、電能、化學(xué)能等

-實例：蒸汽機、LED燈、電池

⑤能源效率

-能源效率

-提高效率的方法：減少損失、優(yōu)化過程、高效設(shè)備

⑥可持續(xù)發(fā)展

-可持續(xù)發(fā)展

-核心原則：公平性、共同性、持續(xù)性、適應(yīng)性

⑦能源危機

-能源危機

-原因：過度開采、效率低下、人口增長、環(huán)境污染

-影響：資源枯竭、環(huán)境惡化、經(jīng)濟波動、社會不穩(wěn)定

⑧節(jié)