2．常识性了解什么是不可再生能源，什么是可再生能源．

[基础知识精讲]

我们已经认识了各种形式的能．金属的冶炼、机器的运转、汽车、火车等交通工具的行驶，都需要能量．日常生活中烧饭、取暖、照明等，也需要能量．人类生活的一切活动都需要能量．

1．记住什么是能源以及能源的种类；

　课后“动手动脑学物理”中的2、3题

　师：同学们这节课的收获是什么？

　生：我们了解了有关能源的知识，并且会通过搜集事实获得信息，了解世界，了解人类文明。

4.人类开发化石能源给生态环境带来哪些影响？

　(学生展开讨论，各抒己见，对于不同观点互相反驳。)

　师：同学们在课下可以继续讨论这些问题。

3.能否开发新型能源？

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。)

2．能源的种类

煤、石油和天然气是由古代的动植物在长期地质变迁中形成的，所以称为化石能源．化石能源是当今人类利用的主要能源．我国目前利用的能源中90%以上是煤和石油．煤和石油的开采在我国国民经济中占有举足轻重的地位．我国化石能源的储量尽管丰富，但终究有限，而且开发利用后不能再生，长期大规模开采，终有开采完毕之日．水能是可以再生的，但可供开发的水能资源有限，全世界每年可以开发的水能只占现在能源总需求量的百分之十几．一旦化石能源用完，只靠水能显然不能满足需要．同学们可能说我们可以用电能．要知道电能是由自然界提供的能源转化而来的．像化石能源一样，风能、太阳能、地热能以及核能，是可以直接从自然界获得的．这些可以从自然界直接获取的能源，统称为一次能源．其中煤炭、石油和天然气是当今世界中一次能源的三大支柱，构成了全球能源家族结构的基本框架．我们使用的电能，无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源．包括电力、煤气、汽油、煤油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等等．

人类生活中，还广泛利用食物等生命物质中存储的化学能．这类由生命物质提供的能量称为生物质能．生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式．它直接或间接来源于植物的光合作用．地球上的植物进行光合作用所消费的能量，占太阳照射到地球总辐射量的0.2%．这个比例虽不大，但绝对值很惊人，光合作用消费的能量是目前人类能源消费总量的40倍．可见，生物质能是一个巨大的能源．人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命．

化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源．而水的动能、风能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断地得到，所以它们属于可再生资源．

实际上，自然界提供的能源我们还没有充分利用．化石能源、水能、风能都是来源于太阳的辐射能即太阳能(图16－1)．化石能源可以用完，但太阳能可以说是取之不尽的．自然界存在的潮汐能、地热能也还没有充分利用．随着人类日益深入地认识自然，上世纪还发现了核能．

开发和利用新能源，特别是核能和太阳能，是解决问题的主要出路．

图16－1　太阳能的转化．

太阳把地面和空气晒热，太阳能转化为内能．晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为风能．太阳把水面和地面晒热，并使一部分水蒸发，蒸发的水汽升到空中形成云，以雨、雪的形式落下来，流入江河，太阳能转化为水能．植物吸收太阳能，发生光合作用，太阳能转化为植物的化学能．植物作为食物被动物吃掉，又转化成动物的化学能．古代的动植物在地质变迁中变为煤、石油、天然气，转化为这些燃料的化学能．

[学习方法指导]

近似处理思维法

这是在物理学中经常运用的一种忽略不计的思维方法，即在各具体物理过程中，对各种制约物理变化的因素进行分析比较，忽略次要因素，突出重点，抓住主要因素的思维方法．

例如在空气中用弹簧测力计测重力时，空气对物体的浮力忽略不计，但如果把物体放入水中，就不能忽略水的浮力了．

由此可见，进行近似处理思维时，一要全面分析存在的各种因素；二要对各个因素进行正确的数量级的估算；最后综合考虑，决定取舍，合理确认那些可以忽略不计的量．