2.以化石燃料为主的能源结构还能支持多久？

　师：同学们都认识哪些形式的能量？讨论交流一下。

　(学生讨论交流并回答)

　生甲：太阳能、电能、光能、内能。

　生乙：声能、核能、生物能、化学能。

　生丙：风能、水能、地热能、潮汐能。

　师：那么，我们今天使用的化学能有哪些？

　生：煤、石油、天然气、煤气、沼气、食物等。

　师：同学们能对这些能源进行分类吗？结合生活和生产上的能源使用情况分析讨论一下。

　(学生讨论、交流，教师参与学生的小组讨论，适当进行点拨、指导。)

　生甲：我们使用的煤、石油、天然气是千百万年以前埋在地下的动物和植物经过漫长的地质年代形成的，跟化石的成因一样，可称为化石能源。

　生乙：太阳能、风能、地热能等是可以从自然界中直接获得的能源可以称为一次能源。电能是无法从自然界中直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到，所以称电能为二次能源。

　师：同学们这种分类方法非常科学。那么，你们刚才所举的例子都属于哪种能源？

　(学生讨论、交流、回答)

　生甲：煤、石油、天然气应属于一次能源，电能属于二次能源。

　生乙：煤气、沼气属于二次能源，核能属于一次能源。

　生丙：我们所吃的食物属于一次能源。

　师：同学们的说法都有道理。对于这些能源有没有别的分类方法呢？同学们讨论一下。

　(学生讨论并回答)

　生甲：我们所吃的食物是由生命物质提供的能量，可以称为生物质能；太阳能、风能、核能等不是由生命提供的能量，可以称为非生物质能。

　师：同学们讨论这种分类方法是否可以？

　(学生通过讨论，认可了这种分类方法，但有的小组也有新的分类方法，学生继续发表自己的见解。)

　生乙：有些能源可能在短期内从自然界得到补充，可以称为可再生能源；有些能源不可能在短期内得到补充，可以称为不可再生能源。

　师：说得非常好！能否举例说明一下？

　(学生讨论，交流，回答)

　生甲：煤、石油等越用越少，并且短时间内不可能从自然界中得到补充，所以属于不可再生能源；水能、风能可以在自然界中源源不断地得到，所以它们属于可再生能源。

　生乙：天然气、核能属于不可再生能源；太阳能、生物质能属于可再生能源。

　生丙：地热能、潮汐能属于可再生能源。

　(说明：学生对能源进行不同方法的分类，开阔了学生的发散思维，让学生学会对于同一事物可进行不同角度的研究。)

　师：同学们说得很好。可再生能源与不可再生能源是指一次能源而言的。那么，对于煤、石油、天然气等这些最主要的能源，你们都了解哪些有关的内容呢？把你们搜集到的资料讨论交流一下。

　(学生讨论、交流)

　生甲：煤、石油、天然气是地球给人类提供的最主要的一次能源。远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后，躯体埋在地下和海底，腐烂了。沧海桑田，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了煤和石油。在石油形成过程中还放出天然气。今天，我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接受的太阳能。

　生乙：石油是世界上许多国家的主要能源。盛产石油的中东国家是发达国家主要的石油供应国。

　生丙：1973年，爆发了第四次中东战争。由此引发了西方国家第一次石油危机。1980年，中东两个石油大国伊朗和伊拉克之间爆发战争，两伊战争猛烈冲击世界石油市场，引发了第二次石油危机2003年3月，美国与伊拉克之间爆发了战争，致使石油价格提升。

　(说明：学生通过搜集事实，认识到世界的能源危机，从情感上让学生感知加强国防力量的重要性。)

　师：由于石油是许多国家经济发展的支柱，所以，世界上为争夺石油而引发了很多战争。由此，我们是否可以讨论这样一些问题：

1.以石油作为经济发展的支柱是否可靠？

　(教师出示一个太阳能电动车，用手电筒照射，太阳能电动车转动了。用手摇发电机发电，使小灯泡发光。点燃蜡烛，蜡烛发光。)

　师：同学们这几个实验中都体现了哪些能量转化？

　(学生讨论、交流并回答)

　生甲：太阳能电动车是把太阳能转化为动能，发电机是把机械能转化为电能，蜡烛燃烧是把化学能转化为内能。

　师：对于能量你们想了解哪些问题呢？讨论一下。

　(学生讨论，交流并回答)

　生甲：人类可以利用哪些能量？

　生乙：我们需要的能量从哪里来？

　生丙：自然界的能量取之不尽吗？

　师：能量的来源即为能源，今天我们就来讨论一下能源的有关问题。

　板书：第十六章一、能源家族

　(说明：利用小实验引入新课，引起学生的兴趣。提出问题让学生讨论，培养了学生的发散思维。)

3．情感态度与价值观

●通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣，对物理规律有一个感性的认识．

●通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力．

教学重点与难点

重点：能的转化和守恒定律，强调能的转化和守恒定律是自然科学中最基本定律．

难点：运用能的转化和守恒原理计算一些物理习题；运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能是怎样转化的．

教学课时：1时

教学过程：

引入新课

我们知道物体的动能和热能，是由物体的机械能运动情况决定的能量，内能跟物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。物体内部分子的热运动，物体的机械运动都是物质运动的形式，由于运动形式不同，与之相联系的能量也不相同。

进行新课

(1)自然界存在着多种形式的能量。尽管各种能量我们还没有系统地学习，但在日常生活中我们也有所了解，如跟电现象相联系的电能，跟光现象有关的光能，跟原子核的变化有关的核能，跟化学反应有关的化学能等。

(2)在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移(列举学生所熟悉的事例，说明各种形式的能的转化和转移)。在热传递过程中，高温物体的内能转移到低温物体。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。

在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转化为内能；在气体膨胀做功的现象中，内能转化为机械能；在水力发电中，水的机械能转化为电能；在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能；在核电站，核能转化为电能；电流通过电热器时，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能。有关能量转化的事例同学们一定能举出许多，课本图2-17中画出了一些农常用的生活、生产设备。请同学分析在使用图中设备时能量的转化。

(3)在能量转化和转移的过程中，能的总量保持不变。大量事实证明，在普遍存在的能量的转化和转移过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量。如在热传递过程中，高温物体放出多少热量(减少多少内能)，低温物体就吸收多少热量(增加多少内能)；克服摩擦力做了多少功，就有多少机械能转化为能量，但能量的总量不变。就是说某物体损失的能量等于几个物体得到几个物体得到的能量的总和。例如，把烧热的金属块，投到冷水中，冷水，盛水的容器以及周围的空气等，都要吸收热量，它们所吸收的热量总和跟金属块放出的热量相等。再如水电站里，水从高处流下，损失了机械能，一方面由于推动发电机转动而转化为电能，一方面水跟水轮机、管道摩擦而转化为内能。那么水的机械能的损失等于产生的电能和内能的总和。

以上规律是人类经过长期的实践探索，直到19世纪，才确立了这个自然界最普遍的定律棗能量的转化守恒定律。通常把它表述为：

能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总保持不变。

小　 结

能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。

(1)能量守恒定律普遍适用。在形形色色的自然现象中，只要有能量的转化，就一定服从能量守恒规律。从物理的、化学的现象到地质的、生物的现象，大到宇宙天体的演变，小到原子核内部粒子的运动，都服从能量守恒的规律。

(2)能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系。自然界的各种现象都不是孤立的，而是相互联系的。电灯发光跟电流有联系，电能转化为光能反映了这种联系。植物生长更不是孤立的，要靠阳光进行光合作用才能生长，光能转化为化学能反映了这种联系。

(3)能量守恒定律是人类认识自然的重要依据。人类认识自然，就要根据种种自然现象，总结规律，能量守恒定律就是人类总结出的规律之一，而且人类认识的其他规律也必定符合能量守恒定律。1933年意大利科学家费米，在研究β衰变的过程中发现，能量不守恒。于是他根据能量守恒定律大胆预言了还有一种未发现的粒子，这就是现在已被科学界公认的中微子。这一事例说明了能明守恒定律，已成为人类认识自然的重要依据。

(4)能量守恒定律是人类利用自然的重要武器。纵观人类科学技术进步的历史，也是一部认识能量、利用能量、实现能量转化的历史。从原始人钻木取火，到水能利用；从蒸汽机发明，到电能的利用；从太阳能，到核能的利用。人类总是在认识、利用能源，逐步实现能量的转化。

作业布置:

2．过程与方法

●通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式能量之间的相互转化．

●通过讨论体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体．

1．知识与技能

●知道各种形式的能是可以相互转化的．

●知道在转化的过程中，能量的总量是保持不变的．

●列举出日常生活中能量守恒的实例．

●有用能量守恒的观点分析物理现象的意识．

1．知识与技能

●了解四冲程汽油机的基本工作原理．

●从能量转化的角度认识燃料的热值．

●了解内能的利用在人类发展史上的重要意义．

●通过能量的转化和转移，认识热机效率．