能源與可持續(xù)發(fā)展課件

第4節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展第4節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展教師備課參考|核心素養(yǎng)養(yǎng)成目標(biāo)|物理觀念1.了解能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性.2.了解能源對人類社會發(fā)展的重要意義,了解能源的使用與環(huán)境污染的關(guān)系.3.知道可持續(xù)發(fā)展的意義.科學(xué)思維與科學(xué)探究1.通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的舉例與分析,認識效率.2.通過能源與可持續(xù)發(fā)展的學(xué)習(xí),知道合理使用能源的重要性.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任1.具有可持續(xù)發(fā)展的觀念,養(yǎng)成節(jié)能的習(xí)慣.2.關(guān)注能源與可持續(xù)發(fā)展問題,讓學(xué)生認識科學(xué)技術(shù)、社會、環(huán)境的關(guān)系.教師備課參考|核心素養(yǎng)養(yǎng)成目標(biāo)|物理觀念|教學(xué)重難點|教學(xué)重點能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性教學(xué)難點能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性在實際問題中的應(yīng)用.|教學(xué)重難點|教學(xué)重點感悟解題規(guī)律探尋基本知識測評學(xué)習(xí)效果感悟解題規(guī)律探尋基本知識測評學(xué)習(xí)效果探尋基本知識·樹立物理觀念知識點一能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性【情境導(dǎo)學(xué)】1.熱量能從低溫物體傳到高溫物體嗎?需要什么途徑?試舉一例.答案:能.但不可能自動地進行,需要通過做功的方式來進行,如冰箱.2.內(nèi)能能全部轉(zhuǎn)化為機械能嗎?熱機的效率為何不能實現(xiàn)100%?答案:不能全部轉(zhuǎn)化.熱機中的工作物質(zhì)從高溫?zé)嵩次盏臒崃恐荒苡幸徊糠钟糜谧龉ΧD(zhuǎn)化為機械能,其余的要向低溫?zé)嵩捶懦?探尋基本知識·樹立物理觀念知識點一能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性【知識梳理】1.機械能與內(nèi)能間轉(zhuǎn)化的方向性物體的機械能可以自動地全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能

自動地、并不引起任何變化地完全變?yōu)闄C械能.2.熱傳遞過程的方向性:內(nèi)能總是自動地從

物體向

物體轉(zhuǎn)移,而不可能

從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移.3.熱機(1)熱機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為

的裝置.(2)熱機中的工作物質(zhì)從高溫?zé)嵩次盏臒崃?只能有一部分用于做功,其余的要向低溫?zé)嵩捶懦?所以熱機的效率

達到100%.不可能高溫低溫自動地機械能不可能【知識梳理】不可能高溫低溫自動地機械能不可能4.結(jié)論:自然界實際進行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的一切宏觀過程都是有

的不可逆的過程.【思考判斷】1.自然界的總能量不變,但利用能量時是有方向性的.(

)2.熱機效率的提高仍然大有潛力可挖.(

)3.熱機的效率可以達到100%.(

)方向性√√×4.結(jié)論:自然界實際進行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的一切宏觀過程都是有知識點二能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展【情境導(dǎo)學(xué)】1.由于能量是守恒的,所以能源危機是不可能發(fā)生的,這種看法對嗎?答案:不對.這是由于在許多情況下,能量的利用過程是不可逆的.2.所謂的“低碳”就是減少二氧化碳的排放,你知道怎樣才能減少二氧化碳的排放嗎?答案:改變能源結(jié)構(gòu),提高能源利用效率,開發(fā)和維護清潔能源、減少環(huán)境污染.知識點二能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展【情境導(dǎo)學(xué)】【知識梳理】1.珍惜能源:能量的利用過程是

的,因此我們要珍惜現(xiàn)有的能源,要盡力提高現(xiàn)有能源的

.2.發(fā)展的需求與環(huán)境問題的矛盾:隨著社會的發(fā)展,對能源的需求量越來越大,因此對環(huán)境的破壞也就越大.3.人類社會持續(xù)發(fā)展的意義:發(fā)展不僅是滿足當(dāng)代人的需要,還應(yīng)考慮不損害后代的需要.【思考判斷】1.能量是守恒的,所以生產(chǎn)中不用節(jié)能降耗.(

)2.將煤做燃料供暖改進為用天然氣做燃料供暖徹底實現(xiàn)了環(huán)境保護.(

)3.可持續(xù)發(fā)展要求人類要開發(fā)和推廣清潔能源.(

)不可逆利用效率××√【知識梳理】不可逆利用效率××√要點一感悟解題規(guī)律·培養(yǎng)科學(xué)思維對能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移方向性的理解1.關(guān)于方向性的理解能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移并不是任意的,而是具有方向性的,具體表現(xiàn)在:(1)熱傳遞的方向性在熱傳遞過程中,內(nèi)能總是自動地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移,而不可能自動地從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移.熱量從低溫物體傳到高溫物體,必須要通過做功的方式來進行.(2)機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能就不可能自動地全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其他變化.要點一感悟解題規(guī)律·培養(yǎng)科學(xué)思維對能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移方向性的理解2.關(guān)于“自動”的理解不需要任何第三者的介入、不會對任何第三者產(chǎn)生任何影響,熱量就會從高溫物體傳向低溫物體,這就是“自動”的方向.機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但相反的過程不可能自動地進行而不引起任何變化.3.熱現(xiàn)象它是與溫度有關(guān)的現(xiàn)象,在自然界中凡是與熱現(xiàn)象有關(guān)的一切宏觀過程都是有方向的,不可逆的.2.關(guān)于“自動”的理解【典例1】

地球上有大量的海水,若使海水溫度降低0.1℃就能釋放出5.8×1023J的熱量.有人設(shè)想一熱機將海水放出的熱量完全轉(zhuǎn)化為機械能,這種使內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的機器是不能實現(xiàn)的,其原因是(

)A.內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化成機械能B.內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能不滿足能量守恒定律C.只從單一熱源吸收熱量并完全轉(zhuǎn)化成機械能而不引起其他變化的機器不滿足能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性D.上述三種原因都不正確C【典例1】地球上有大量的海水,若使海水溫度降低0.1℃就解析:逐項分析如下:選項診斷結(jié)論A內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機械能,如熱機×B內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的過程滿足能量守恒定律×C不可能從單一熱源吸熱并把它全部用來做功,而不引起其他變化√DC項說法是正確的×解析:逐項分析如下:選項診斷結(jié)論A內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機械能,如熱規(guī)律方法能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性自然界中一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀過程都具有方向性,內(nèi)能與機械能的轉(zhuǎn)化也具有方向性.規(guī)律方法能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性(教師備用)例1-1:下列說法中正確的是(

)A.電動機是把電能全部轉(zhuǎn)化為機械能的裝置B.熱機是將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能的裝置C.若將所有海水的溫度都降低1℃,就能獲得巨大的能量,我們可以通過這種途徑來獲得能量D.雖然不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化,但不可能將已轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的能量全部收集起來加以利用D(教師備用)D解析:電動機把大部分電能轉(zhuǎn)化為機械能,還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能消耗在電路上,故A錯;熱機并不能將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能,故B錯;由于熱傳遞有方向性,所以不可能通過使海水降溫來獲得巨大的能量,故C錯;由于能量耗散,各種形式的能量,一旦轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,就無法全部收集起來加以利用,故D正確.解析:電動機把大部分電能轉(zhuǎn)化為機械能,還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能消?針對訓(xùn)練1-1?

(多選)下列過程中,可能實現(xiàn)的是(

)A.水溫度自動下降時釋放的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能B.利用不同深度的海水溫度不同來制造一種機器,把海水的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能C.在粗糙水平面上運動的物體,它的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使物體溫度升高D.靜止在光滑水平面上的物體,溫度降低時釋放的內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為物體的動能,使物體運動起來解析:內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能需要特定的裝置(熱機),不可能自動地將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,所以選項A,D錯誤;不同深度的海水溫度不同,存在兩個熱源,利用機器將熱量從高溫?zé)嵩聪虻蜏責(zé)嵩磦鬟f的過程中,同時將一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,所以選項B正確;機械能由于摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以選項C正確.BC?針對訓(xùn)練1-1?(多選)下列過程中,可能實現(xiàn)的是(要點二能源的開發(fā)和環(huán)境問題1.能源凡是能夠提供可利用能量的物質(zhì)統(tǒng)稱為能源.(1)常規(guī)能源:煤、石油、天然氣.常規(guī)能源的儲量是有限的.(2)綠色能源:在釋放能量或能量轉(zhuǎn)化的過程中對環(huán)境不造成污染的能源.例如:風(fēng)能、水能、太陽能、氫能、生物質(zhì)能等.2.環(huán)境問題常規(guī)能源的大量消耗會產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染及危害.(1)溫室效應(yīng):是由于大氣中溫室氣體(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的.主要原因是煤炭和石油的大量消耗而產(chǎn)生的廢氣.(2)酸雨:大氣中的酸性物質(zhì),如二氧化硫、氮氧化物等,在降雨過程中溶入雨中,使其成為酸雨.(3)光化學(xué)煙霧:是氮氧化物和碳氫化合物在大氣中受到陽光中強烈的紫外線的照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì).(4)浮塵:常規(guī)能源燃燒時會產(chǎn)生大量的浮塵.要點二能源的開發(fā)和環(huán)境問題1.能源3.人類與能源的關(guān)系(1)有利方面能源的利用給人類的生活帶來了極大的改善,人類社會每一次重大的經(jīng)濟飛躍和生產(chǎn)革命,都與新的能源和動力機械的利用密切相關(guān),能源消耗的多少已經(jīng)成為一個國家和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標(biāo)志.(2)不利方面能源的大量使用會給環(huán)境帶來極大的破壞作用,如大氣污染、溫室效應(yīng)、酸雨等,對人類造成很大的危害.(3)可持續(xù)發(fā)展①對常規(guī)能源合理有效地利用,保護環(huán)境與生態(tài)平衡.②開發(fā)清潔的新能源和可再生能源.③積極研發(fā)節(jié)能的新技術(shù),提高能源利用效率.3.人類與能源的關(guān)系【典例2】

關(guān)于能源的開發(fā)和節(jié)約,你認為下列哪些觀點是錯誤的(

)A.常規(guī)能源是有限的,無節(jié)制地利用常規(guī)能源,如石油之類,是一種盲目的短期行為B.根據(jù)能量守恒定律,擔(dān)心能源枯竭是一種杞人憂天的表現(xiàn)C.能源的開發(fā)和利用,必須要同時考慮其對環(huán)境的影響D.通過核聚變和平利用核能是目前開發(fā)新能源的一種新途徑B解析:能量雖然守恒,但能量的耗散導(dǎo)致能量的品質(zhì)降低及不可再利用,也往往對環(huán)境產(chǎn)生破壞,從而應(yīng)開發(fā)新型的清潔型的能源,故選項B錯誤.【典例2】關(guān)于能源的開發(fā)和節(jié)約,你認為下列哪些觀點是錯誤的(教師備用)例2-1:(多選)二氧化碳對長波輻射有強烈的吸收作用,長波輻射到地球大氣以后被二氧化碳截獲吸收而使大氣升溫.地球大氣中的二氧化碳像暖房的玻璃一樣,只準(zhǔn)太陽的熱輻射進來,卻不讓其內(nèi)的長波輻射出去,這是目前科學(xué)界對地球氣候變暖進行分析的一種觀點.根據(jù)這種觀點,以下說法成立的是(

)A.在地球形成的早期,火山活動頻繁,排出大量的二氧化碳,當(dāng)時地球的氣溫很高

B.經(jīng)過漫長的年代,地殼的巖石和氣體二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致二氧化碳減少,地球上出現(xiàn)了生命

C.由于工業(yè)的發(fā)展和人類的活動,導(dǎo)致二氧化碳在空氣中的含量增大,地球上的氣溫正在升高

D.現(xiàn)在地球正在變暖的原因是工業(yè)用電和生活用電的急劇增加,是電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能ABC(教師備用)ABC解析:本題的觀點是二氧化碳的溫室效應(yīng).地球形成的早期,地殼不如現(xiàn)在牢固,地球不如現(xiàn)在穩(wěn)定,火山活動頻繁,符合地質(zhì)的發(fā)展規(guī)律.由于火山的噴發(fā),排出大量的二氧化碳,這是必然的現(xiàn)象,進而導(dǎo)致當(dāng)時地球的氣溫很高.由于多種原因,其中包括巖石中的礦物成分與水、氧氣、二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使地球上的巖石進一步分化,最后形成土壤,二氧化碳減少,形成了適合生命生存的條件.由于工業(yè)的發(fā)展和人類的活動,大量地使用常規(guī)能源,導(dǎo)致二氧化碳在空氣中的含量增大,地球上的氣溫正在升高.生活用電和工業(yè)用電是電能向其他形式能的轉(zhuǎn)化,會產(chǎn)生熱.四個選項說法都正確,但就溫室效應(yīng)這一觀點而言A,B,C是正確的.解析:本題的觀點是二氧化碳的溫室效應(yīng).地球形成的早期,地殼不?針對訓(xùn)練2-1?能源短缺和環(huán)境惡化指的是(

)①煤炭和石油的開采與技術(shù)有關(guān),在當(dāng)前技術(shù)條件下,煤炭和石油的開采是有限度的,這叫能源短缺②煤炭和石油資源是有限的,以今天的開采和消耗速度,石油儲量將在百年內(nèi)用盡,煤炭資源也不可能永續(xù),這叫能源短缺③煤炭和石油具有大量的氣味,在開采、存放和使用過程中,這些氣味會聚存在空氣中污染空氣,使環(huán)境惡化④大量煤炭和石油產(chǎn)品在燃燒時排出的有害氣體污染了空氣,改變了大氣的成分,使環(huán)境惡化A.①③ B.①④C.②③ D.②④D?針對訓(xùn)練2-1?能源短缺和環(huán)境惡化指的是()D解析:能源短缺是指能源的有限性,指煤炭和石油的儲量是有限的,若儲量無限,技術(shù)落后現(xiàn)階段開采不出來,將來總可以開采出來.因此,能源短缺的本意是②而不是①;環(huán)境惡化的本意是指空氣環(huán)境成分的變化,煤炭和石油在燃燒時與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng),改變了大氣成分,因此,對環(huán)境惡化的說法④正確而③錯誤.解析:能源短缺是指能源的有限性,指煤炭和石油的儲量是有限的,測評學(xué)習(xí)效果·演練當(dāng)堂技法1.關(guān)于“能量耗散”的下列說法中,正確的是(

)A.能量在轉(zhuǎn)化過程中,有一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用,這種現(xiàn)象叫做能量的耗散B.能量在轉(zhuǎn)化過程中變少的現(xiàn)象叫能量的耗散C.能量耗散表明,在能源的利用過程中,能量的數(shù)量減少了,能量可利用的品質(zhì)降低了D.能量耗散表明,各種能量在不轉(zhuǎn)化時是守恒的,但在轉(zhuǎn)化時是不守恒的解析:能量耗散是指能量的可利用的品質(zhì)降低,但能量總和守恒,故選項A正確.A測評學(xué)習(xí)效果·演練當(dāng)堂技法1.關(guān)于“能量耗散”的下列說法中,2.一質(zhì)量分布均勻的不可伸長的繩索重為G,A,B兩端固定在水平天花板上,如圖所示,今在繩索的最低點C處施加一豎直向下的力將繩索繃直,在此過程中,繩索AB的重心位置將(

)A.逐漸升高B.逐漸降低C.先降低后升高D.始終不變解析:本題直接求解很困難,因為重心不在繩索上,但可以通過功和能的關(guān)系來處理.在用力向下拉繩索的過程中,外界對繩索做功,消耗了能量,一定轉(zhuǎn)化為繩索的某種能量,而整個過程中繩索只有重力勢能發(fā)生了變化,其他各種能量均不變,所以繩索的重力勢能肯定在逐漸增加,從而其重心位置逐漸升高,故A正確.A2.一質(zhì)量分布均勻的不可伸長的繩索重為G,A,B兩端固定在水3.關(guān)于能源的利用,下列說法中不正確的是(

)A.2015年初春北京等地區(qū)形成的嚴(yán)重霧霾天氣是水蒸氣形成的B.能源的利用過程,實質(zhì)是能的轉(zhuǎn)化和傳遞過程C.現(xiàn)在人類社會使用的能源主要是煤、石油和天然氣D.煤、石油和天然氣的化學(xué)能歸根到底來自太陽能解析:霧霾不是水蒸氣形成的,而是利用能源過程中排放出的微小顆粒物,故選項A錯誤;由能源的來源現(xiàn)狀以及應(yīng)用過程可知選項B,C,D正確.A3.關(guān)于能源的利用,下列說法中不正確的是()解析:霧霾4.CO2氣體有個“怪脾氣”,它幾乎不吸收太陽的短波輻射,大氣中CO2濃度增加,能使地表溫度因受太陽輻射而上升;另外,它還有強烈吸收地面紅外熱輻射的作用,阻礙了地球周圍的熱量向外層空間的排放,使整個地球就像一個大溫室一樣.因此,大氣中CO2濃度的急劇增加會致氣溫的逐步上升,使全球氣候變暖.(1)這種大氣中以CO2為主的氣體產(chǎn)生的效應(yīng)稱

.

A.光熱效應(yīng) B.光電效應(yīng)C.光氣效應(yīng) D.溫室效應(yīng)(2)導(dǎo)致大氣中CO2濃度增加的主要原因是

.

A.大量植物和生物物種滅絕B.大量燃料如石油、煤炭、天然氣等的燃燒C.人口劇增,呼出的二氧化碳增多D.自然因素破壞了地球環(huán)境生態(tài)平衡4.CO2氣體有個“怪脾氣”,它幾乎不吸收太陽的短波輻射,大解析:大氣中CO2濃度的增加,導(dǎo)致了溫室效應(yīng);為了緩解這種局面,一方面要盡量少使用煤、石油等常規(guī)能源,另一方面要開發(fā)利用新能源,并植樹造林,改善環(huán)境.答案:(1)D

(2)B解析:大氣中CO2濃度的增加,導(dǎo)致了溫室效應(yīng);為了緩解這種局點擊進入課后鞏固提升點擊進入課后鞏固提升謝謝觀賞！謝謝觀賞！第4節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展第4節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展教師備課參考|核心素養(yǎng)養(yǎng)成目標(biāo)|物理觀念1.了解能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性.2.了解能源對人類社會發(fā)展的重要意義,了解能源的使用與環(huán)境污染的關(guān)系.3.知道可持續(xù)發(fā)展的意義.科學(xué)思維與科學(xué)探究1.通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的舉例與分析,認識效率.2.通過能源與可持續(xù)發(fā)展的學(xué)習(xí),知道合理使用能源的重要性.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任1.具有可持續(xù)發(fā)展的觀念,養(yǎng)成節(jié)能的習(xí)慣.2.關(guān)注能源與可持續(xù)發(fā)展問題,讓學(xué)生認識科學(xué)技術(shù)、社會、環(huán)境的關(guān)系.教師備課參考|核心素養(yǎng)養(yǎng)成目標(biāo)|物理觀念|教學(xué)重難點|教學(xué)重點能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性教學(xué)難點能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性在實際問題中的應(yīng)用.|教學(xué)重難點|教學(xué)重點感悟解題規(guī)律探尋基本知識測評學(xué)習(xí)效果感悟解題規(guī)律探尋基本知識測評學(xué)習(xí)效果探尋基本知識·樹立物理觀念知識點一能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性【情境導(dǎo)學(xué)】1.熱量能從低溫物體傳到高溫物體嗎?需要什么途徑?試舉一例.答案:能.但不可能自動地進行,需要通過做功的方式來進行,如冰箱.2.內(nèi)能能全部轉(zhuǎn)化為機械能嗎?熱機的效率為何不能實現(xiàn)100%?答案:不能全部轉(zhuǎn)化.熱機中的工作物質(zhì)從高溫?zé)嵩次盏臒崃恐荒苡幸徊糠钟糜谧龉ΧD(zhuǎn)化為機械能,其余的要向低溫?zé)嵩捶懦?探尋基本知識·樹立物理觀念知識點一能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性【知識梳理】1.機械能與內(nèi)能間轉(zhuǎn)化的方向性物體的機械能可以自動地全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能

自動地、并不引起任何變化地完全變?yōu)闄C械能.2.熱傳遞過程的方向性:內(nèi)能總是自動地從

物體向

物體轉(zhuǎn)移,而不可能

從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移.3.熱機(1)熱機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為

的裝置.(2)熱機中的工作物質(zhì)從高溫?zé)嵩次盏臒崃?只能有一部分用于做功,其余的要向低溫?zé)嵩捶懦?所以熱機的效率

達到100%.不可能高溫低溫自動地機械能不可能【知識梳理】不可能高溫低溫自動地機械能不可能4.結(jié)論:自然界實際進行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的一切宏觀過程都是有

的不可逆的過程.【思考判斷】1.自然界的總能量不變,但利用能量時是有方向性的.(

)2.熱機效率的提高仍然大有潛力可挖.(

)3.熱機的效率可以達到100%.(

)方向性√√×4.結(jié)論:自然界實際進行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的一切宏觀過程都是有知識點二能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展【情境導(dǎo)學(xué)】1.由于能量是守恒的,所以能源危機是不可能發(fā)生的,這種看法對嗎?答案:不對.這是由于在許多情況下,能量的利用過程是不可逆的.2.所謂的“低碳”就是減少二氧化碳的排放,你知道怎樣才能減少二氧化碳的排放嗎?答案:改變能源結(jié)構(gòu),提高能源利用效率,開發(fā)和維護清潔能源、減少環(huán)境污染.知識點二能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展【情境導(dǎo)學(xué)】【知識梳理】1.珍惜能源:能量的利用過程是

的,因此我們要珍惜現(xiàn)有的能源,要盡力提高現(xiàn)有能源的

.2.發(fā)展的需求與環(huán)境問題的矛盾:隨著社會的發(fā)展,對能源的需求量越來越大,因此對環(huán)境的破壞也就越大.3.人類社會持續(xù)發(fā)展的意義:發(fā)展不僅是滿足當(dāng)代人的需要,還應(yīng)考慮不損害后代的需要.【思考判斷】1.能量是守恒的,所以生產(chǎn)中不用節(jié)能降耗.(

)2.將煤做燃料供暖改進為用天然氣做燃料供暖徹底實現(xiàn)了環(huán)境保護.(

)3.可持續(xù)發(fā)展要求人類要開發(fā)和推廣清潔能源.(

)不可逆利用效率××√【知識梳理】不可逆利用效率××√要點一感悟解題規(guī)律·培養(yǎng)科學(xué)思維對能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移方向性的理解1.關(guān)于方向性的理解能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移并不是任意的,而是具有方向性的,具體表現(xiàn)在:(1)熱傳遞的方向性在熱傳遞過程中,內(nèi)能總是自動地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移,而不可能自動地從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移.熱量從低溫物體傳到高溫物體,必須要通過做功的方式來進行.(2)機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能就不可能自動地全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其他變化.要點一感悟解題規(guī)律·培養(yǎng)科學(xué)思維對能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移方向性的理解2.關(guān)于“自動”的理解不需要任何第三者的介入、不會對任何第三者產(chǎn)生任何影響,熱量就會從高溫物體傳向低溫物體,這就是“自動”的方向.機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但相反的過程不可能自動地進行而不引起任何變化.3.熱現(xiàn)象它是與溫度有關(guān)的現(xiàn)象,在自然界中凡是與熱現(xiàn)象有關(guān)的一切宏觀過程都是有方向的,不可逆的.2.關(guān)于“自動”的理解【典例1】

地球上有大量的海水,若使海水溫度降低0.1℃就能釋放出5.8×1023J的熱量.有人設(shè)想一熱機將海水放出的熱量完全轉(zhuǎn)化為機械能,這種使內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的機器是不能實現(xiàn)的,其原因是(

)A.內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化成機械能B.內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能不滿足能量守恒定律C.只從單一熱源吸收熱量并完全轉(zhuǎn)化成機械能而不引起其他變化的機器不滿足能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性D.上述三種原因都不正確C【典例1】地球上有大量的海水,若使海水溫度降低0.1℃就解析:逐項分析如下:選項診斷結(jié)論A內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機械能,如熱機×B內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的過程滿足能量守恒定律×C不可能從單一熱源吸熱并把它全部用來做功,而不引起其他變化√DC項說法是正確的×解析:逐項分析如下:選項診斷結(jié)論A內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機械能,如熱規(guī)律方法能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性自然界中一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀過程都具有方向性,內(nèi)能與機械能的轉(zhuǎn)化也具有方向性.規(guī)律方法能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性(教師備用)例1-1:下列說法中正確的是(

)A.電動機是把電能全部轉(zhuǎn)化為機械能的裝置B.熱機是將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能的裝置C.若將所有海水的溫度都降低1℃,就能獲得巨大的能量,我們可以通過這種途徑來獲得能量D.雖然不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化,但不可能將已轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的能量全部收集起來加以利用D(教師備用)D解析:電動機把大部分電能轉(zhuǎn)化為機械能,還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能消耗在電路上,故A錯;熱機并不能將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能,故B錯;由于熱傳遞有方向性,所以不可能通過使海水降溫來獲得巨大的能量,故C錯;由于能量耗散,各種形式的能量,一旦轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,就無法全部收集起來加以利用,故D正確.解析:電動機把大部分電能轉(zhuǎn)化為機械能,還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能消?針對訓(xùn)練1-1?

(多選)下列過程中,可能實現(xiàn)的是(

)A.水溫度自動下降時釋放的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能B.利用不同深度的海水溫度不同來制造一種機器,把海水的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能C.在粗糙水平面上運動的物體,它的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使物體溫度升高D.靜止在光滑水平面上的物體,溫度降低時釋放的內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為物體的動能,使物體運動起來解析:內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能需要特定的裝置(熱機),不可能自動地將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,所以選項A,D錯誤;不同深度的海水溫度不同,存在兩個熱源,利用機器將熱量從高溫?zé)嵩聪虻蜏責(zé)嵩磦鬟f的過程中,同時將一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,所以選項B正確;機械能由于摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以選項C正確.BC?針對訓(xùn)練1-1?(多選)下列過程中,可能實現(xiàn)的是(要點二能源的開發(fā)和環(huán)境問題1.能源凡是能夠提供可利用能量的物質(zhì)統(tǒng)稱為能源.(1)常規(guī)能源:煤、石油、天然氣.常規(guī)能源的儲量是有限的.(2)綠色能源:在釋放能量或能量轉(zhuǎn)化的過程中對環(huán)境不造成污染的能源.例如:風(fēng)能、水能、太陽能、氫能、生物質(zhì)能等.2.環(huán)境問題常規(guī)能源的大量消耗會產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染及危害.(1)溫室效應(yīng):是由于大氣中溫室氣體(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的.主要原因是煤炭和石油的大量消耗而產(chǎn)生的廢氣.(2)酸雨:大氣中的酸性物質(zhì),如二氧化硫、氮氧化物等,在降雨過程中溶入雨中,使其成為酸雨.(3)光化學(xué)煙霧:是氮氧化物和碳氫化合物在大氣中受到陽光中強烈的紫外線的照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì).(4)浮塵:常規(guī)能源燃燒時會產(chǎn)生大量的浮塵.要點二能源的開發(fā)和環(huán)境問題1.能源3.人類與能源的關(guān)系(1)有利方面能源的利用給人類的生活帶來了極大的改善,人類社會每一次重大的經(jīng)濟飛躍和生產(chǎn)革命,都與新的能源和動力機械的利用密切相關(guān),能源消耗的多少已經(jīng)成為一個國家和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標(biāo)志.(2)不利方面能源的大量使用會給環(huán)境帶來極大的破壞作用,如大氣污染、溫室效應(yīng)、酸雨等,對人類造成很大的危害.(3)可持續(xù)發(fā)展①對常規(guī)能源合理有效地利用,保護環(huán)境與生態(tài)平衡.②開發(fā)清潔的新能源和可再生能源.③積極研發(fā)節(jié)能的新技術(shù),提高能源利用效率.3.人類與能源的關(guān)系【典例2】

關(guān)于能源的開發(fā)和節(jié)約,你認為下列哪些觀點是錯誤的(

)A.常規(guī)能源是有限的,無節(jié)制地利用常規(guī)能源,如石油之類,是一種盲目的短期行為B.根據(jù)能量守恒定律,擔(dān)心能源枯竭是一種杞人憂天的表現(xiàn)C.能源的開發(fā)和利用,必須要同時考慮其對環(huán)境的影響D.通過核聚變和平利用核能是目前開發(fā)新能源的一種新途徑B解析:能量雖然守恒,但能量的耗散導(dǎo)致能量的品質(zhì)降低及不可再利用,也往往對環(huán)境產(chǎn)生破壞,從而應(yīng)開發(fā)新型的清潔型的能源,故選項B錯誤.【典例2】關(guān)于能源的開發(fā)和節(jié)約,你認為下列哪些觀點是錯誤的(教師備用)例2-1:(多選)二氧化碳對長波輻射有強烈的吸收作用,長波輻射到地球大氣以后被二氧化碳截獲吸收而使大氣升溫.地球大氣中的二氧化碳像暖房的玻璃一樣,只準(zhǔn)太陽的熱輻射進來,卻不讓其內(nèi)的長波輻射出去,這是目前科學(xué)界對地球氣候變暖進行分析的一種觀點.根據(jù)這種觀點,以下說法成立的是(

)A.在地球形成的早期,火山活動頻繁,排出大量的二氧化碳,當(dāng)時地球的氣溫很高

B.經(jīng)過漫長的年代,地殼的巖石和氣體二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致二氧化碳減少,地球上出現(xiàn)了生命

C.由于工業(yè)的發(fā)展和人類的活動,導(dǎo)致二氧化碳在空氣中的含量增大,地球上的氣溫正在升高

D.現(xiàn)在地球正在變暖的原因是工業(yè)用電和生活用電的急劇增加,是電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能ABC(教師備用)ABC解析:本題的觀點是二氧化碳的溫室效應(yīng).地球形成的早期,地殼不如現(xiàn)在牢固,地球不如現(xiàn)在穩(wěn)定,火山活動頻繁,符合地質(zhì)的發(fā)展規(guī)律.由于火山的噴發(fā),排出大量的二氧化碳,這是必然的現(xiàn)象,進而導(dǎo)致當(dāng)時地球的氣溫很高.由于多種原因,其中包括巖石中的礦物成分與水、氧氣、二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使地球上的巖石進一步分化,最后形成土壤,二氧化碳減少,形成了適合生命生存的條件.由于工業(yè)的發(fā)展和人類的活動,大量地使用常規(guī)能源,導(dǎo)致二氧化碳在空氣中的含量增大,地球上的氣溫正在升高.生活用電和工業(yè)用電是電能向其他形式能的轉(zhuǎn)化,會產(chǎn)生熱.四個選項說法都正確,但就溫室效應(yīng)這一觀點而言A,B,C是正確的.解析:本題的觀點是二氧化碳的溫室效應(yīng).地球形成的早期,地殼不?針對訓(xùn)練2-1?能源短缺和環(huán)境惡化指的是(

)①煤炭和石油的開采與技術(shù)有關(guān),在當(dāng)前技術(shù)條件下,煤炭和石油的開采是有限度的,這叫能源短缺②煤炭和石油資源是有限的,以今天的開采和消耗速度,石油儲量將在百年內(nèi)用盡,煤炭資源也不可能永續(xù),這叫能源短缺③煤炭和石油具有大量的氣味,在開采、存放和使用過程中,這些氣味會聚存在空氣中污染空氣,使環(huán)境惡化④大量煤炭和石油產(chǎn)品在燃燒時排出的有害氣體污染了空氣,改變了大氣的成分,使環(huán)境惡化A.①③ B.①④C.②③ D.②④D?針對訓(xùn)練2-1?能源短缺和環(huán)境惡化指的是()D解析:能源短缺是指能源的有限性,指煤炭和石油的儲量是有限的,若儲量無限,技術(shù)落后現(xiàn)階段開采不出來,將來總可以開采出來.因此,能源短缺的本意是②而不是①;環(huán)境惡化的本意是指空氣環(huán)境成分的變化,煤炭和石油在燃燒時與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng),改變了大氣成分,因此,對環(huán)境惡化的說法④正確而③錯誤.解析:能源短缺是指能源的有限性,指煤炭和石油的儲量是有限的,測評學(xué)習(xí)效果·演練當(dāng)堂技法1.關(guān)于“能量