【大单元教学】初中物理九年级全一册第二十二章《能源与可持续发展》大单元整体设计（人教版）

中小学教育资源及组卷应用平台 九年级物理全一册大单元整体设计 第二十二章《电与磁》 一、单元内容分析 本章作为人教版物理九年级上册的重要组成部分，其教学内容丰富而深远，不仅涵盖了能源的基本概念、分类及应用，还深入介绍了核能、太阳能等新能源，并探讨了能源消耗与环境之间的紧密联系，最终聚焦于能源的可持续发展问题。这一章节的设计旨在通过全面而系统的学习，引导学生深入理解能源在现代社会中的重要地位及其多样性，同时掌握核能和太阳能这两种具有广阔应用前景的新能源的基本知识。 第1节能源开篇即明确了能源的概念，它是自然界中能够提供某种形式能量的物质资源。对能源进行了科学的分类，包括一次能源与二次能源、化石能源与可再生能源等。一次能源指的是自然界中已存在，可以直接获取的能源，如煤炭、石油和天然气:而二次能源则是由一次能源加工转换而来的，如电力和汽油。化石能源主要来源于古生物遗骸的分解,属于非可再生资源 可再生能源则包括太阳能风能等，它们具有持续再生的特性。本节还回顾了人类利用能源的漫长历程，从最初的薪柴时代到现代的多元化能源结构，展现了能源在人类文明进步中的不可或缺性。 第2节核能深入探讨了核能这一高效但复杂的能源形式。首先解释了核能的基本概念，即原子核内部蕴藏的能量。详细阐述了核裂变与核聚变这两种释放核能的方式，以及它们在核能发电中的应用。核电站的工作原理是本节的重点之一，通过介绍核反应堆的工作原理、能量转换过程及安全防护措施，使读者对核电站有了全面而深入的理解。本节也未忽视核电站的安全性问题，讨论了历史上的核事故及其教训，强调了安全监管和技术创新的重要性。 第3节太阳能聚焦于太阳这一巨大的能源宝库,阐述了太阳能对于地球生态系统及人类社会的重大意义。太阳能的利用方式多样，其中光热转换和光电转换是最为常见的两种。光热转换通过集热器将太阳能转化为热能，广泛应用于热水供应和供暖领域:而光电转换则是利用光伏效应将太阳光直接转换为电能，即太阳能电池的工作原理。本节还展望了太阳能技术的未来发展，强调了其在实现能源结构转型和应对气候变化方面的潜力。 第4节能源与可持续发展从能源转移和转化的方向性入手,分析了能源消耗对环境造成的多重影响，包括气候变化、空气污染等。在此基础上，探讨了可持续发展的能源战略强调了在保护生态环境的前提下，如何实现能源的高效利用和结构的优化升级。这包括推广可再生能源、提高能源使用效率、发展智能电网以及国际合作共同应对能源挑战等方面。本节旨在培养读者对于能源与可持续发展之间深刻联系的认识，激发对未来能源解决方案的创新思考。 二、本章课标要求 本章部分内容属于课程标准中课程内容的第一个一级主题“物质”，是该主题下的二级主题“物质的结构和物质世界的尺度”中的部分内容。内容标准要求如下： 1.3.2 知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式结构模型。了解人类探索微观世界的大致历程，关注人类探索微观世界的新进展。 例1 用图形、文字或语言描述原子的核式结构模型 本章部分内容属于课程标准中课程内容的第三个一级主题“能量”，是该主题下的二级主题“能量守恒”和“能源与可持续发展”中的部分内容。内容标准要求如下： 3.5.3列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。 3.6.1列举常见的不可再生能源和可再生能源。 3.6.2知道核能的特点和核能利用可能带来的问题。 例1了解处理核废料的常用方法。 3.6.3从能源开发与利用的角度体会可持续发展的重要性。 例2 了解太阳能、风能、氢能等能源的开发对可持续发展的意义。 三、本章核心素养 物理观念：了解能源的基本概念及分类，识别常见的一次能源和二次能源。认识核能和太阳能的特点及应用， ... ...