一、什么是可再生能源？從“取之不盡”說(shuō)起演講人01什么是可再生能源？從“取之不盡”說(shuō)起02常見可再生能源的“真面目”與利用方式03可再生能源vs不可再生能源：一場(chǎng)關(guān)于“未來(lái)”的對(duì)話04我們能為可再生能源做些什么？從“觀察者”到“行動(dòng)者”05總結(jié)：可再生能源——地球的“綠色引擎”目錄2025小學(xué)四年級(jí)科學(xué)下冊(cè)可再生能源的介紹與利用課件同學(xué)們，當(dāng)你們打開教室的電燈、用飲水機(jī)接溫水，或者看到馬路上行駛的電動(dòng)汽車時(shí)，有沒(méi)有想過(guò)這些“能量”從何而來(lái)？今天，我們要一起探索一類特殊的“能量寶藏”——它們像春天的小草，“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”；它們與陽(yáng)光、風(fēng)、水共生，取之不盡、用之不竭。這就是我們今天的主角：可再生能源。作為陪伴大家探索科學(xué)的老師，我將以最貼近生活的視角，帶你們走進(jìn)這個(gè)既熟悉又陌生的能源世界。01什么是可再生能源？從“取之不盡”說(shuō)起什么是可再生能源？從“取之不盡”說(shuō)起要理解可再生能源，我們首先需要明確“能源”的基本概念。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，能源就是能為人類提供能量的資源，比如我們熟悉的煤炭、石油能燃燒發(fā)熱，水能推動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，太陽(yáng)能能讓光伏板發(fā)電。而“可再生”三個(gè)字，核心在于“可重復(fù)再生”——這類能源的形成或補(bǔ)充速度遠(yuǎn)快于人類消耗速度，就像我們往水池里注水，一邊用一邊補(bǔ)，水池永遠(yuǎn)不會(huì)干涸。1可再生能源的科學(xué)定義與核心特征根據(jù)國(guó)際能源署的定義，可再生能源是指在自然界中可以循環(huán)再生、取之不盡的能源資源，主要包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿?。它們的共同特征有三個(gè)：01自然再生性：依賴太陽(yáng)輻射、地球內(nèi)部熱能、水循環(huán)等自然過(guò)程持續(xù)補(bǔ)充。例如，太陽(yáng)每天升起，風(fēng)能因空氣流動(dòng)產(chǎn)生，水通過(guò)蒸發(fā)-降水完成循環(huán)，這些過(guò)程不會(huì)因人類使用而終止。02環(huán)境友好性：相比煤炭、石油等化石能源（不可再生能源），可再生能源在開發(fā)利用過(guò)程中產(chǎn)生的污染物更少（如幾乎不排放二氧化碳、二氧化硫等溫室氣體和有毒氣體），對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期負(fù)面影響更小。03分布廣泛性：除了極端環(huán)境（如南極內(nèi)陸），可再生能源幾乎遍布全球。我國(guó)西北的戈壁灘適合建大型風(fēng)電場(chǎng)，東南沿海的屋頂能裝太陽(yáng)能板，南方農(nóng)村的秸稈可以制沼氣，這種“因地制宜”的特性讓它們更易被利用。042為什么要關(guān)注可再生能源？從“能源危機(jī)”到“綠色未來(lái)”我曾帶學(xué)生參觀過(guò)一個(gè)小型火力發(fā)電廠。當(dāng)孩子們看到巨大的煙囪冒出滾滾黑煙，聽到工程師說(shuō)“這座電廠每天要燒3000噸煤，而地下的煤礦最多還能挖20年”時(shí)，小臉上都露出了擔(dān)憂的神情。這正是我們關(guān)注可再生能源的關(guān)鍵原因：01環(huán)境問(wèn)題的“警示燈”：化石能源燃燒釋放的二氧化碳是全球變暖的主因，二氧化硫會(huì)導(dǎo)致酸雨，粉塵會(huì)污染空氣。2023年我國(guó)北方某城市的統(tǒng)計(jì)顯示，冬季霧霾天中，燃煤排放占污染源的40%以上。03不可再生能源的“倒計(jì)時(shí)”：煤炭、石油、天然氣的形成需要數(shù)百萬(wàn)年，而人類100多年就消耗了其中大部分。按照當(dāng)前消耗速度，全球石油儲(chǔ)量?jī)H夠使用約50年，煤炭約200年——這對(duì)人類文明的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展而言，太短了。022為什么要關(guān)注可再生能源？從“能源危機(jī)”到“綠色未來(lái)”可再生能源的“破局力”：如果我們能大規(guī)模利用太陽(yáng)能、風(fēng)能，就像給地球裝了“綠色充電器”，既能滿足能源需求，又能逐步修復(fù)環(huán)境。我國(guó)2023年可再生能源發(fā)電量已占總發(fā)電量的36%，相當(dāng)于減少了15億噸二氧化碳排放——這是多么了不起的改變！02常見可再生能源的“真面目”與利用方式常見可再生能源的“真面目”與利用方式了解了可再生能源的基本概念后，我們來(lái)認(rèn)識(shí)幾位“老朋友”。它們或許就藏在你家的屋頂、學(xué)校的操場(chǎng)邊，甚至你每天扔掉的“垃圾”里。1太陽(yáng)能：最慷慨的“陽(yáng)光能源”去年暑假，我?guī)Э茖W(xué)興趣小組的同學(xué)去參觀了社區(qū)的“光伏屋頂”。當(dāng)我們仰起頭，看到居民樓頂上整齊排列的藍(lán)色板磚（太陽(yáng)能光伏板）時(shí)，小雨同學(xué)問(wèn)：“老師，這些板子是怎么把陽(yáng)光變成電的？”這正是太陽(yáng)能利用的核心原理。太陽(yáng)能的“工作原理”：光伏板中的硅材料像“光的捕捉手”，當(dāng)陽(yáng)光照射時(shí)，光子撞擊硅原子，激發(fā)電子產(chǎn)生電流。這些電流通過(guò)導(dǎo)線輸送到家里，多余的還能存進(jìn)電池或賣給電網(wǎng)。除了發(fā)電，太陽(yáng)能還能直接“發(fā)熱”——比如太陽(yáng)能熱水器，它通過(guò)集熱管吸收陽(yáng)光熱量，把冷水加熱，很多家庭的浴室里都有它的身影。生活中的太陽(yáng)能應(yīng)用：校園里的太陽(yáng)能路燈：白天“吃”陽(yáng)光，晚上“吐”光明，再也不用拉電線了！計(jì)算器上的小光伏板：有些電子計(jì)算器不用裝電池，有光就能工作，是不是很神奇？1太陽(yáng)能：最慷慨的“陽(yáng)光能源”衛(wèi)星上的太陽(yáng)能帆板：太空中沒(méi)有插座，衛(wèi)星的電全靠展開的“大翅膀”（太陽(yáng)能帆板）收集陽(yáng)光。2風(fēng)能：會(huì)“奔跑”的空氣能量還記得去年秋天的臺(tái)風(fēng)天嗎？風(fēng)大到能把樹吹得搖晃，但你知道嗎？風(fēng)也是一種寶貴的能源。我國(guó)西北的戈壁灘、東南的沿海地區(qū)，常常能看到“大風(fēng)車”——那就是風(fēng)力發(fā)電機(jī)。風(fēng)能的“轉(zhuǎn)化秘密”：風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片像巨大的螺旋槳，風(fēng)一吹就轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)內(nèi)部的發(fā)電機(jī)發(fā)電。葉片轉(zhuǎn)一圈，就能產(chǎn)生夠一個(gè)家庭用1小時(shí)的電！不過(guò)，風(fēng)車不是隨便能裝的——風(fēng)速太慢（小于3米/秒）轉(zhuǎn)不動(dòng)，風(fēng)速太快（超過(guò)25米/秒）又可能吹壞葉片，所以風(fēng)電場(chǎng)通常建在“風(fēng)的高速公路”上。有趣的風(fēng)能小知識(shí)：古代的風(fēng)車：荷蘭的木風(fēng)車不是用來(lái)發(fā)電的，而是用來(lái)抽水填海、磨谷物的，這是人類最早利用風(fēng)能的方式之一。海上風(fēng)電場(chǎng)：海邊的風(fēng)更穩(wěn)定，我國(guó)在江蘇、廣東的海上建了大型風(fēng)電場(chǎng)，巨大的風(fēng)機(jī)立在海里，像“海上森林”。3水能：流動(dòng)的“藍(lán)色能源”“飛流直下三千尺”的瀑布，不僅美，還藏著巨大的能量。我國(guó)三峽大壩是世界最大的水電站，它的年發(fā)電量相當(dāng)于燃燒4000萬(wàn)噸煤的發(fā)電量，卻幾乎不排放污染物。01水能的“利用過(guò)程”：水從高處流下，沖擊水輪機(jī)的葉片，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。為了讓水有足夠的“高度”，人們會(huì)建水庫(kù)蓄水——比如三峽大壩把水位抬高了175米，水從高處沖下來(lái)，就像從高樓扔蘋果，速度更快，能量更大。02身邊的小水能：有些山區(qū)的小村莊會(huì)建小型水電站，用溪流的水發(fā)電；甚至有些玩具水車，也能演示水流動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程，同學(xué)們可以自己在家用塑料瓶、吸管做一個(gè)哦！034生物質(zhì)能：變“廢”為“寶”的魔法你們有沒(méi)有注意過(guò)，農(nóng)村的沼氣池？去年我?guī)W(xué)生去農(nóng)村實(shí)踐，看到農(nóng)民伯伯把秸稈、動(dòng)物糞便倒進(jìn)一個(gè)大池子，過(guò)幾天就能用產(chǎn)生的沼氣做飯。這就是生物質(zhì)能的典型應(yīng)用。生物質(zhì)能的“轉(zhuǎn)化原理”：生物質(zhì)（如植物、動(dòng)物糞便）在密閉環(huán)境中被微生物分解，產(chǎn)生甲烷（沼氣的主要成分），點(diǎn)燃后可以做飯、取暖；或者直接燃燒（如秸稈發(fā)電），但燃燒會(huì)產(chǎn)生少量煙塵，所以現(xiàn)在更提倡用“沼氣”或“生物柴油”等清潔方式。生活中的生物質(zhì)能：超市里的“生物降解塑料袋”：由玉米淀粉等生物質(zhì)制成，埋在土里會(huì)慢慢分解，減少白色污染。農(nóng)村的“秸稈還田”：秸稈腐爛后變成肥料，這其實(shí)也是生物質(zhì)能的一種間接利用（補(bǔ)充土壤能量）。5地?zé)崮埽旱厍騼?nèi)部的“熱寶寶”地球像一個(gè)巨大的“熱雞蛋”，中心溫度高達(dá)6000℃，越往地下走，溫度越高。在西藏的羊八井，地下熱水會(huì)直接噴出來(lái)，人們用它來(lái)發(fā)電、供暖。地?zé)崮艿睦梅绞剑喊l(fā)電：高溫地下熱水（超過(guò)150℃）通過(guò)管道輸送到地面，產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。供暖：中低溫地?zé)崴?0-150℃）可以直接用來(lái)給樓房供暖，北京很多小區(qū)的冬季暖氣就來(lái)自地?zé)崮?。溫泉：我們泡的溫泉，其?shí)也是地?zé)崮艿囊环N表現(xiàn)，地下熱水上升到地表，就形成了天然溫泉。03可再生能源vs不可再生能源：一場(chǎng)關(guān)于“未來(lái)”的對(duì)話可再生能源vs不可再生能源：一場(chǎng)關(guān)于“未來(lái)”的對(duì)話為了更清晰地理解可再生能源的價(jià)值，我們不妨把它和“老對(duì)手”——不可再生能源（煤炭、石油、天然氣）做個(gè)對(duì)比。就像比較兩種不同的“存錢罐”：一個(gè)是“只能取一次”的存錢罐（不可再生能源），另一個(gè)是“邊取邊存”的存錢罐（可再生能源）。1資源屬性：有限與無(wú)限的博弈不可再生能源的形成需要數(shù)百萬(wàn)年，是地球“億萬(wàn)年的儲(chǔ)蓄”；而可再生能源依賴自然循環(huán)，只要太陽(yáng)還在、風(fēng)還在吹、水還在流，它們就不會(huì)枯竭。舉個(gè)例子：全球已探明石油儲(chǔ)量約2400億噸，按當(dāng)前消耗速度（每年約50億噸），50年后就會(huì)用完；而太陽(yáng)能呢？地球每小時(shí)接收的太陽(yáng)能量，就夠人類用一年——這是多么大的差距！2環(huán)境影響：污染與清潔的分野燒煤會(huì)產(chǎn)生二氧化硫（導(dǎo)致酸雨）、氮氧化物（污染空氣）、粉塵（PM2.5的主要來(lái)源）；而太陽(yáng)能發(fā)電幾乎沒(méi)有污染物排放，風(fēng)能、水能也是“零排放”。2022年，我國(guó)因化石能源燃燒導(dǎo)致的空氣污染治理成本超過(guò)1萬(wàn)億元，而可再生能源的推廣，正在逐步減少這筆“環(huán)境賬單”。3利用場(chǎng)景：靈活與局限的平衡不可再生能源的優(yōu)勢(shì)在于“能量密度高”——一點(diǎn)點(diǎn)石油就能讓汽車跑很遠(yuǎn)，這是目前可再生能源（如電池）暫時(shí)無(wú)法完全替代的。但可再生能源的“靈活性”更強(qiáng)：屋頂可以裝太陽(yáng)能板，村里可以建小型水電站，沙漠里可以立大風(fēng)車，這種“分布式”利用方式，讓能源獲取更貼近需求，減少了長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)膿p耗。04我們能為可再生能源做些什么？從“觀察者”到“行動(dòng)者”我們能為可再生能源做些什么？從“觀察者”到“行動(dòng)者”同學(xué)們可能會(huì)想：“可再生能源聽起來(lái)很厲害，但和我有什么關(guān)系呢？”其實(shí)，你們的每一個(gè)小行動(dòng)，都在為可再生能源的推廣助力。1做“節(jié)約能源”的小衛(wèi)士可再生能源雖然“取之不盡”，但開發(fā)需要時(shí)間和資源。節(jié)約能源，就是間接支持可再生能源的發(fā)展。比如：夏天空調(diào)溫度不低于26℃，冬天不高于20℃，降低能源需求；隨手關(guān)燈、關(guān)電腦，減少不必要的電力消耗；多步行、騎自行車，少坐燃油車，減少石油消耗。2做“綠色選擇”的小先鋒參與“垃圾分類”：廚余垃圾可以制成生物質(zhì)能，塑料、紙張回收后能減少化石能源消耗；現(xiàn)在，很多家庭開始安裝太陽(yáng)能熱水器、使用電動(dòng)汽車，這些都是對(duì)可再生能源的支持。你們可以和爸爸媽媽一起：選擇“綠色電力”：有些地區(qū)可以申請(qǐng)使用風(fēng)電、光電，電費(fèi)賬單上會(huì)標(biāo)注“可再生能源電量”；宣傳“可再生能源”：把今天學(xué)的知識(shí)講給家人、朋友聽，讓更多人了解它們的價(jià)值。3做“未來(lái)探索”的小科學(xué)家觀察身邊的能源：記錄家里一周用了多少電，其中多少可能來(lái)自可再生能源；03閱讀科普書籍：《可再生能源兒童百科》《給孩子的能源書》等，會(huì)幫你們打開更廣闊的視野。04可再生能源的發(fā)展還有很多難題等待解決：如何讓太陽(yáng)能板在陰天也能發(fā)電？如何讓風(fēng)能儲(chǔ)存更久？這些都需要你們未來(lái)去探索。現(xiàn)在，你們可以：01用科學(xué)課材料做小實(shí)驗(yàn)：比如用光伏板、小電機(jī)做一個(gè)“太陽(yáng)能小車”；0205總結(jié)：可再生能源——地球的“綠色引擎”總結(jié)：可再生能源——地球的“綠色引擎”同學(xué)們，今天我們一起認(rèn)識(shí)了可再生能源：它是太陽(yáng)的饋贈(zèng)、風(fēng)的禮物、水的歌謠，是