第一节 地球上生命的起源
本章内容讨论生命的起源，生物的进化，人类的起源等自然科学课题。本节教材内容主要阐述地球上的生命起源于非生命物质，这一过程是化学进化的结果。教材从地球演变讲起用实验和猜测相结合的方法来说明生命的起源。这节教材也是对学生进行唯物主义教学的好教材。
教法指导
一、授课思路与方法
根据本节教材用实验和猜测相结合的方法来说明生命起源的特点，教学方法也就选择学生观察投影片、猜测和查资料相结合的方法进行教学。
二、课时安排
本节共安排一课时
教案实例
一、教学目标
(一)认知目标
1．了解地球上的生命起源于非生命物质。
2．了解地球的演变
(二)技能目标
通过对“演示”实验投影片的观察,培养学生的观察、分析、归纳的能力。
(三)情感目标
通过人类起源的教学，达到对学生的无神论教育，从而培养学生的辨证唯物主义观点和历史唯物主义观点。
二、教学重点和难点
1．教学重点：原始地球表面的变化；化学进化的过程。
2．教学难点：生命起源于非生命物质，生命起源是化学进化的结果。
三、教学准备
意大利医生雷地证明腐肉不能生蛆的实验投影片，巴思德的“鹅颈瓶实验” 投影片，原始地球的投影片，米勒实验的投影片。
四、教学过程
(一)导入
现在地球上的生物能通过繁殖产生新的个体。提出问题：最早的生物从哪儿来呢？即原始生命是哪里来的？生命又是怎样发展的呢？
（二）新课讲解
介绍中国古代的女娲造人传说和神创论的有关内容。引出问题，女娲、上帝是谁创造的呢？若不接受传说和“神创论”，地球上的生命又是哪里来的呢？提问：看到过蛆吗？蛆生活在什么环境中？指出这是古代人们提出的一种“自然发生”的说法。放雷地实验的投影片，并作一些说明。学生讨论分析归纳得出蛆是苍蝇产在肉上的卵孵化出来的，这说明较大的动物是不能自然形成的。提问：很小的微生物能否自然形成呢？让学生各发表自己的见解。放鹅颈瓶实验投影片。学生讨论分析归纳得出大小生命都不能自然发生的结论。设问：地球上的原始生命那里来的？放原始地球状况投影片。指出这是科学家对原始地球的猜想。科学家关于地球还有不少猜测，请同学看教材104页最后一自然段至105页第一自然段。请学生讲述原始地球的特点及变化。教师作适当的补充后讲述原始地球为物质发生各种化学变化提供的条件。接着放米勒实验投影片，并作一些说明。特别指出的是这个实验产生了构成生物的所必须的小分子有机物 氨基酸。
学生讨论归纳出在原始地球上，无机物能通过化学变化形成小分子有机物。讲授：小分子有机物随着雨水，最后汇聚在原始海洋中。在原始海洋中小分子有机物经过长期积累和相互作用自然合成了较大分子的有机物出 蛋白质、核酸。原始海洋中的蛋白质和核酸等物质经过浓缩和相互作用，凝聚成具有原始界膜的小滴。小滴在原始海洋中又经历了漫长、复杂的化学进化，最终形成原始生命。提问：从无生命的有机物进化到简单的小分子有机物再进化到大分子有机物再进化到原始生命，即生命的诞生，主要通过什么变化？所以，我们说生命是通过化学进化诞生的。
指出这过程是科学家的猜测，并通过实验证明这个猜测有可能是对的。另外，科学家认为原始地球产生于46亿年前，原始海洋形成于38亿年前，而原始生命发生在35年前。
（三）小结
可对照板书由学生来小结这节课所学的内容。
五、板书设计
第六章 生命的 历史
第一节 地球上生命的起源
（一）人类的探索
生物不能由目前地球上的非生命物质产生，目前的生物只能通过繁殖产生。
（二）原始地球
1．高温、地壳薄、有原始大气，后来才有水。
2．原始大气成分：甲烷、氢气、水蒸气、二氧化碳、无氧气和臭氧层。
（三）地球上的生命起源
1．无机物 小分子有机物 较大分子有机物 大分子有机物 大分子有机物形成界膜 原始生命
2．生命诞生是化学进化的结果。
（四）几个主要年份
46亿年前形成原始地球
38亿年前形成原始海洋
35亿年前 形成原始生命。
六、习题与解释
1．随堂练习
(1)第一个用实验证明生命不能自然发生的人是( )
(A)米勒 (B)雷地 (C)巴斯德 (D)达尔文
(2)原始地球上的物质发生各种化学变化生成小分子有机物直至产生生命物质所需的条件有( )
(A)高温 (B)闪电 (C)紫外线 (D)以上都是
(3)非生命物质演化为生命的场所是在( )
(A)原始海洋 (B)原始土壤
(C)原始大 (D)原始陆地
2．课后练习
(4)巴斯德的“鹅颈瓶实验”说明了 。
(5)米勒的实验及后来许多实验室进行的实验，用模拟原始地球的条件来合成各种氨基酸，这些实验用来证明
。
(6)原始大气成分主要有 、 、 、
等气体，没有 、 和 。
(7)原始生命起源于 物质，原始生命在 形成的。是 进化的结果。
(8)科学家推测，地球形成于 年前，原始海洋形成于 后前，原始生命形成于 年前。
(9)你认为在现在环境条件下，地球上会不会再形成原始生命？
3．参考答案
(1)B (2)D (3)A (4)微生物不能自然产生 (5)天然蛋白质所含有的各种氨基酸,基本上都能用模拟原始地球条件的方法合成 (6)甲烷 氢气 水蒸气 二氧化碳 氧气 臭氧 氮气功 (7)非生命 海洋 化学 (8)48 38 35
(9)答：在现在的地球环境条件下，地球上不为再产生原始生命。因为，原始生命的形成条件已不存在，现在的大气成分不同于原始大气，其主要成分为氧气氮气等，地球的温度也降低了，没有持续不断的雷电。另外，现在海洋成分也改变了。
小资料
关于生命起源的几种假说
化学起源论
1859年，伴随着达尔文《物种起源》一书的问世，生物科学发生了前所未有的大变革，同时也为人类揭示生命起源这一千古之谜带来了一丝曙光，这就是化学起源论。化学起源论是被广大学者普遍接受的生命起源假说。这一假说认为，地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在原始地球的条件下，在极其漫长的时间内，由无机物转变为有机物，再由有机物发展为生物大分子和多分子体系，一步步演变出原始的生命体。但这只是理论的推测，还缺乏令人信服的实验证据。1953年，美国芝加哥大学研究生米勒在其导师尤利指导下，完成了模拟在原始地球还原性大气中进行雷鸣闪电能产生有机物(特别是氨基酸)、以论证生命起源的化学进化过程实验，即著名的米勒模拟实验，这是生命起源研究的一次重大突破。后来，科学家们仿效米勒的模拟实验，合成出大量与生命有关的有机分子。
但米勒的实验也有很多的疑点，例如米勒实验提供持续的电能――在原始时代的地球不一定有相类似的电能；其次，各种不同的气体和物质的配合，虽然能够产生氨基酸、醣类等物质，但仍不能证明这就是生命的起源；氨基酸很可能是宇宙流星和彗星在撞击地球的时候带来的，因为当时这种现象十分普遍；再者，类似实验所假设的大气层不能证明就是原始的大气层，因而所得的结果也是不确定的；更重要的是，米勒实验中有机多分子体系演变为原始生命这一阶段是在原始的海洋中形成的，是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段，然而，人们目前还不能在实验室里验证这一过程。米勒本人也承认他的实验与自然界的生命起源过程相距较远，并且现代科学发现在火星上有氧气存在却没有生命，因此，米勒曾提出的大气层中没有氧气存在故没有生命之说就不成立。
海洋起源论
在化学起源论的基础上，20世纪70年代一些学者提出了热泉生态系统论，也就是所谓的海洋起源论。它是现在最新的、最流行的，也可以说是迄今为止最科学的有关生命起源的假说。由于现阶段所发现的古细菌，大多都生活在高温、缺氧、含硫和偏酸的环境中，这种环境与热泉喷口附近的环境极其相似――热泉喷口附近不仅温度非常高，而且又有大量的硫化物、甲烷、氢和二氧化碳等，与地球形成时的早期环境相似。有些学者认为热泉喷口附近的环境不仅可以为生命的出现以及其后的生命延续提供所需的能量和物质，而且还可以避免地外物体撞击地球时所造成的有害影响，因此，热泉生态系统是孕育生命的理想场所。也有一些学者认为，生命可能是从地球表面产生的，随后就蔓延到深海热泉喷口周围，而后来的撞击毁灭了地球表面生命。只有隐藏在深海喷口附近的生物得以保存下来并繁衍后代――热泉生态系统是现存所有生物的共同祖先。
1967年，美国学者布莱克在黄石公园的热泉中发现了大量嗜热生物。1977年，科学家克里斯在太平洋底的热泉中，同样也发现了大量的嗜热微生物。科学研究表明，热泉中含有大量的一氧化碳、硫化氢和硫化金属矿物，一方面有作为新陈代谢重要催化剂的黄铁矿物和硫的出现；另一方面，有遗传物质如核糖核酸的出现。由此看来，地球上的生命也许就诞生在距今38亿年到40亿年问这些充满硫磺味的热水池或者软泥之中。宇宙生命论
然而，热泉中的这些物质又是如何而来的呢?早在19世纪初，人们已在陨石上找到了有机分子，它们是有机合成物诞生的重要因素。20世纪40年代以来，人类利用天体物理的手段，在月球表面或者火星的火山口等地方，探测到了近百种有机分子。1969年9月28日，科学家发现坠落在澳大利亚麦启逊镇的一颗炭质陨石中就含有18种氨基酸，其中6种是构成生物的蛋白质分子所必须的。
上述种种证据促使了宇宙生命论的产生，即所谓的生命起源于宇宙大爆炸。这一假说提倡“一切生命来自星际空间”的观点，认为地球上最初的生命来自宇宙问的其他星体――“地上生命，天外飞来”。该假说认为，承载着“生命种子”的陨石或星际分子坠落在地球表面或通过其他途径，形成地球最初的生命。
但是，现代科学研究表明，在已发现的星球上，其自然状况并不具备保存生命的条件，并且天体在迁移的过程会产生具有强大杀伤力的紫外线、X射线等各种高能宇宙射线，当它们穿越大气层到达地球的过程中会产生高温，因此生命不太可能在这一过程中存活。此外，这类在外星球上形成的有机小分子在地球上也可以形成。宇宙起源论实际上是把生命起源的问题推到了无边无际的宇宙中去了，将生命起源这一问题转变为“宇宙中的生命又是怎样起源”。
【关键词】高校；人力资源；规划；创新
当前，很多高校都实施了“人才强校”战略，加强了拔尖创新人才队伍建设。高校在制定人力资源战略规划时，需要把招聘、培训、留住和使用与高校战略规划需求一致的高新技术人才作为核心内容，学会并善于招募人才；要着眼于长远，抓紧对教师队伍，尤其是对高级管理人员和技术人才进行各方面知识和技能的培训；要创造良好的工作环境留住人才，用好人才。
一、要建立市场化人力资源激励机制
（1）营造尊重知识的人文环境。高校要切实加大对现有优秀人才的宣传力度，从而在学校内部形成一种尊重知识、尊重人才的良好风气，使高校人力资源管理与教师主体之间形成一种互惠互利，默契双赢的局面。（2）提高薪酬水平。工作和奖酬对个人的价值越大，其引力就越大，这时激励教师积极性的作用就越大。许多高校师资管理工作者在师资管理过程中常发现这样一些现象：学校从有限的教育经费中拨出一定金额用于师资培养，而不少青年教师取得高学位后往往以“学校设备不行”、“专业不对口”等为理由另谋高职，还有部分大学教授在晋升教授之前能保持较好的工作状况，而一旦晋升后，则出现工作动力不足、热情不高的情况。为解决这些具体问题，一方面，提高内在奖酬的吸收力，如通过工作本身来满足教师自我实现的需要或其他较高层次成长需要；另一方面，提高外在奖酬，如工资、提升等由学校控制的奖酬的吸引力，增加教师的满意感。（3）采取多种激励形式。教师作为一个特殊群体，对于他们的具体需求更应从奖酬内容、奖酬制度等多方面来考虑，采取物质激励和精神激励并存的激励方案，以达到激励机制的最佳平衡点。（4）强化培训工作。在今后相当长一段时期内，高校教师队伍将面临着知识结构的调整与更新，因此对高校教师的培训工作必须从基本性培训和学历补偿性教育逐步转变为全面提高教师素质和学历层次的继续教育。（5）人力资源激励机制的基本方式是报酬。报酬最大化是最好的激励措施。
二、要把人力资源政策与高校文化建设结合起来
高校人力资源战略规划是把人作为资源进行管理的战略规划，在高校中，与正式的组织机构结合在一起产生行为准则的共享的价值观、信念和习惯所构成的系统就是高校文化。（1）要从高校文化的核心内容中提炼出人力资源战略规划的管理理念。其一要在高校内部创造平等、自由、竞争的工作环境；其二要树立起“学生至上、质量第一”的信念；其三要树立起创新就是最大效益的思想；其四要树立起“以人为本”的理念，在绩效与分配面前人人平等。（2）要以高校文化为指导，招募认同本高校文化的人才。（3）在人力资源管理政策实施中培育高校文化，建立起高校文化的控制体系，维护其正确的发展方向。（4）要把薪酬政策与高校文化结合起来，做到相同的绩效，相同的回报。（5）高校人力资源战略规划要适应高校文化的变化，并能及时做出调整。
三、机制创新，建立起“以人为本”的用人机制
机制创新是高校人力资源管理的关键，“好的机制”甚至比“好的人才”更为重要，在高校人力资源管理中贯彻以人为本理念，就是要肯定教师在高校发展中的主体作用与地位。关注教师的需要，从满足其需要出发进行科学有效的管理。学校应精心培育创造机会，提供舞台，从满足教师不同层次需求的角度建立相应激励机制。
四、制定人力资源战略规划要立足于实际，吸收先进的理论研究成果
配置高效的人力资源结构。高校人力资源主要分为两个部分，即专任教师和行政人员。针对这两种主要的人力资源组成部分要合理的进行配置，提高人力资源的配置效率。首先，对于专任教师来说，要积极引入市场机制，采用公平竞争的输入方式，促进合格优秀人才进入高校教师队伍。同时，对于高校行政人员来说，可借鉴公务员及事业单位人员录用的方式引入行政人员，同时可以引入企业管理中的绩效管理机制，改变行政人员现今效率低、工作态度差的现状。
高校的发展状况和境遇各不相同，应当根据自己的实际，运用先进的管理科学理论，重新构建适合自己的人力资源体系；重新审视人力资源发展的趋势并相应地调整自己的策略；改善安全和健康保障措施；创造良好的劳资关系；面向市场，寻求高校更长远的发展。
参 考 文 献
[1]蒋金兰，胡婷．试论高校人力资源管理中的激励问题[J]．新疆医科大学学报．2007．30（2）
[2]万秋成．高校人力资源管理现状及对策．商业时代．2007（1）
[3]滕青，何卫妹．高职院校人力资源激励机制的建立和完善[J]．中国轻工教育．2008（2）
[关键词]煤炭行业；节能减排；煤炭资源；有机化工技术
根据我国的经济发展形势来看，煤炭资源作为工业发展急需的各种资源中成本低技术低的优先选择，可是目前世界资源都处于一个匮乏的大趋势下，在这种大趋势中，对煤炭使用的节能减排会成为企业能否真正获得经济效益的重要环节，煤炭行业在有机化学的应用中可以找到新的节约资源的方式，从而促进企业经济效益的提升。
一、煤炭行业中有机化工技术的前景与特点
（一）有机化工技术与煤炭行业结合的前景
有机化学工业是化学工业中对于含碳物质的化工技术进行工业应用的化工产业统称，所以又叫做碳化合物工业。有机化学工业发展到今天，从一般的动植物化学工业发展到不可再生能源行业中重要的技术手段。目前以煤炭为主要原料的有机化工技术具有良好的应用前景，在各种资源匮乏的条件下，有机化工技术可以和煤炭行业相结合，不仅成为了有机化学工业的一个重要的基础增长点，也成为了煤炭资源在各种工业应用中节省成本提升效益的重要手段。
（二）有机化工技术和煤炭行业结合的具体应用
1.煤炭的液化技术
有机化工技术在煤炭行业中的应用有很多方面，其中比较重要的应用就是煤炭的制油技术，这种技术是比较先进的煤炭行业和有机化学技术相结合的技术，它的重要手段是利用煤炭来进行烃类化合物的提炼，一般情况下是对液体的烃类化合物的提炼，分为间接液化和直接液化两种方式。直接液化的方式是指将煤炭进行直接的野花，通过催化进行加氢处理，然后使其变成液体。在这个过程中主要有以下几个处理的步骤：煤炭的处理、对处理后的煤炭进行加强和液化、对煤炭野花后的固体和液体进行分离，对产出物进行油品的炼制和对工业残渣进行一定的处理。间接液化的方式是指创造一定的条件，如一定的温度和一定的压强，使用煤基合成的气体对化工类的原料和烃类的原料进行定向催化和处理，从而产生需要的产品。
2.煤炭的清洁技术
有机化工技术和煤炭行业的应用还体现在对煤炭的清洁，洗煤是针对不合格或者燃烧后污染比较严重的煤炭进行处理的一种方式，在对煤炭进行洗煤工作之后，可以对煤炭的效率有一个进一步的提升，从而进行以煤炭为原料的各种化学化工产品的合成，这种有机化工技术在国外的发展比较成熟，目前国内还需要一定的技术和资源才能在这方面取得更好的发展。
3.煤炭的气化技术
煤炭的气化过程中有着大量的物理变化和化学变化，一般情况下煤炭的气化技术是指把煤炭或者煤焦用氧气和水蒸气来作为气化剂对高温和高压条件下的取值进行一定的化学反应，来把煤炭中的可燃物质转化为可燃气体的过程，煤炭的气化技术主要分为地面气化和地下气化两个阶段。
地面气化是指在气化炉内对煤炭进行气化，地下气化指的是在地下的每层中就进行气化操作，两者的施工位置有所差别，但最后的结果却基本相同，都是保障煤炭气化的重要有机化工技术手段。
二、有机化工技术和煤炭行业结合的重要性
煤炭虽然说是成本很低的资源，但是在环境保护方面，煤炭的燃烧相对于其它能源会产生大量的环境成本，对于环境会造成极其恶劣的影响，煤炭燃烧产生大量的二氧化碳会产生臭氧层空洞等一系列的影响，而随着煤炭需求量的增加，大量的不合格煤炭也进入了煤炭的需求行列，这些不合格的煤炭还会产生大量的二氧化硫等，对环境有更加严重的影响。在煤炭行业中使用有机化工技术可以对这种现象进行有效的遏制和改善，通过复合型的硫酸钙载氧体的制备来对固体类的燃链化学链进行一定的强化和改善。
有机化工技术在煤炭行业的结合方面也有像前文提到的洗煤技术的改进，在这种技术中，对于洁净的生产技术、加工技术和转化技术都有较高的要求，对煤炭资源进行高效率和清洁的利用也是目前我国对于节能减排和提高企业效益的强大的企业技术需求，也是解决我国能源短缺等环境和能源问题最根本也是最有效的途径。有机化工技术在洗煤的工序中可以减少这部分的污染物排放和加强煤炭在加工转化和燃烧过程中的污染程度的控制。
有机化工技术还对煤炭在形态的转化和利用方面起到很大的作用，煤炭在经过形态的转换，尤其是气化和液化之后对于其他工业有着很重要的原料作用，煤炭的气化对于化工产业来说具有很重要的作用，煤炭的气化是指对煤的热作用以及一定的化学作用进行利用从而对煤炭中产生的可燃气体进行提取和开发，使得煤炭的利用从传统的物理开发方式转化为物理与化学方式相结合的煤炭利用方式，将采煤工艺和气化工艺结合在一起的采煤方法被称为第二代采煤方法。煤炭的转化技术对于企业经济效益的提升以及国家能源基本结构的改善起着重要的作用，其显著的影响就是减少煤炭开采废弃物对于环境的印象和煤炭大幅度开采造成的地面沉降与他先，使得煤炭的利用率得到大幅度的提升。
而煤炭的液化则有利于煤炭资源的运输和使用，可以作为同等液化燃料――石油的替代品来使用，从而节省大量的稀缺资源，在液化煤炭的过程中，也能把煤炭对环境产生的影响降到最小，从而维护地区的生态环境，提高企业的生态环境效益。
三、煤炭产业和有机化工技术结合的有效策略
（一）实现煤炭产业与其它产业的一体化发展
煤炭产业是工业发展的能源基础性产业，将煤炭产业与其它产业进行一体化的设计可以对整体产生较大的帮助，如把煤炭产业和化学化工产业进行生产链上的深度结合，把化工装置和煤炭开采结合起来，实现企业之间的协同配合，从而促进有机化工技术在煤炭行业中的应用，节省双方的成本。
（二）对煤炭产业和化工产业结合的新技术发展改革提出重视
煤炭产业和有机化工产业的结合在于对于高新技术的应用，所以为了适应当前我国经济的发展趋势，煤炭产业必须进行相应的技术研发，以提高煤炭化工技术的水平，实现我国能源结构的调整和企业经济效益的改善。
结语
煤炭产业之中对于有机化工技术的使用应该体现在方方面面，这是煤炭产业未来更加节能更加环保发展的大趋势，煤炭产业的工作者一定要对这种问题产生重视。
参考文献
[1]赖寒.以煤炭为原料的有机化学工业发展的分析与探究[J].煤炭技术，2012，09：256-257.
生命是如何在地球上开始起源的，一直都是科学界的一个难解之谜。虽然科学家们提出了各种各样的假设，但都没有绝对令人信服的证据来证明这些假说的可靠性。比较经典的一种解释认为，生命是在地球漫长的岁月中逐步演化，从无机到有机，从低级到高级的过程，这就是“化学进化论”。
根据化学进化论的描述，地球形成之初，原本没有生命，只存在各种无机物。通过长时间的地球演化，含有甲烷、氨、氢气等小分子无机物的气体在紫外线、电离辐射、雷电等能量作用下，逐步生成了有机的小分子物质，如核苷酸、氨基酸，使原始的海洋成为一种“原始汤”。
此后，“原始汤”中的这些有机小分子，经过了长时期的相互作用，在有硫、磷、金属等土壤的适当条件下进行缩合或聚合反应，逐步形成一些简单的有机高分子物质，如蛋白质、核酸等分子。在此之后，海洋中的蛋白质、核酸分子数量不断增多，浓度也不断增加，在特定的条件之下，又被分离、凝聚，并脱离原来的海洋环境，构成可与外界进行简单物质交换的多分子体系。最后，这些多分子体系逐步演变，通过蛋白质和核酸的相互作用，最终产生了有原始新陈代谢功能并进行自我繁殖的早期生命。
打个比方，原始海洋就像一盆稀薄的热汤，里面含有许多有机物，这些有机物不断的相互作用，经过及其漫长的年代，逐渐形成了原始的生命，因而可以形象地把原始海洋比作是生命的摇篮，是原始生命形成的场所。当初期生命产生之后，通过不断的演变、进化，旧物种消亡，新物种产生，这才逐渐形成了现在地球上多姿多彩的生物圈。
生命起源的化学进化论，得到美国芝加哥大学学者米勒的实验支持。1953年，米勒在实验室内，首先把200毫升水加入到500毫升的烧瓶中，抽出空气。然后，模拟原始大气成分，通入甲烷、氨气、氢气等混合气体。将入口玻璃管熔化封闭，然后把烧瓶内的水煮沸，使水蒸气驱动混合气体在玻璃管内流动，进入容积为5升的烧瓶中，并在其中连续进行火花放电7天，模拟原始地球条件下的闪电现象，再经冷凝器冷却后，产生的物质沉积在U型管中，结果得到20种小分子有机化合物，其中有11种氨基酸。这11种氨基酸中，有4种氨基酸――甘氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸，是天然蛋白质中所含有的。他的实验结果轰动了科学界。
因为蛋白质是南氨基酸组成的，有了蛋白质生命的产生就指日可待了。因此，米勒的实验所揭示的，也许就是生命从无机物起源过程中的重要一步。这个实验还向人们展示：离开了水，生命就无从起源。
水是生命的魔法师
简单的化学表达式H2O掩盖了水的一些微妙事实。而解开谜底的钥匙，并不在于水分子的一个氧原子和两个氢原子间的化学键，而在于属于不同水分子的氢原子之间的联系――氢键。氢键仅仅有典型化学键的十分之一强。在室温条件下，水分子可以聚合在一起，也可以很容易就离散。因此，在一滴水中，水分子们不断地聚合和离散，形成一个有序和无序并存的矛盾体。于是就形成了水的诸多反常特性：如水的沸点比一般液体的都要高，并且水难以压缩。
所有影响水分子形态的化学键，归根结底都是量子效应的产物。而氢键则源于一种最顽强的量子现象――零点振动。零点振动削弱了氢原子和氧原子之间的化学键，从而使邻近的水分子之间更容易联系起来。水因此成为高度黏着的液体，地球也因此充满生命。剑桥大学的菲力克斯・弗兰克斯教授，曾这样巧妙地描述了零点振动的作用：把水中的氢原子用比它重的同位素氘来替代，如此所得到的化学上相同的液体，却对大部分生命有致命的毒害。而这种液体和水唯一的不同之处，就是零点振动的能量。
理论方法、实验技术以及计算机技术的发展，使得科学家们可以在详尽地研究水是如何通过量子效应，与DNA、蛋白质、细胞相互作用的。研究的结果总是令人感到不可思议。时下流行的观点认为，生命的秘密可以用不同种类的基因，以及它们所编码组成的蛋白质来破解。然而新的研究成果挑战了这一过于简单的假设：如果没有水分子的直接参与，蛋白质或者基因不可能完成任何最基本的功能。正如弗兰克斯所说的那样：没有水，一切只是化学物质；有了水，化学物质成为生命。
蛋白质的研究为这一结论提供了有力的证据。蛋白质分子按照DNA的指令由氨基酸链联结而成，它们具有一系列对于生命体至关重要的功能，比如，驱赶外来的入侵者、催化反应和构建新细胞。它们精确的操作不仅依赖于自身的物理形状，也依赖于水分子的一项重要功能：确保氨基酸向着正确的方向卷起。
生命在“水深火热”中产生
米勒试验证明了无机物质可以在原始大气环境中通过简单的化学反应生成有机单分子，但这还仅仅只是生命演化历程中最初的一步。氨基酸、嘌呤、嘧啶、糖等有机单分子还必须通过缩聚反应才能生成蛋白质、核酸等生物大分子。在原始地球环境中，火山充当了缩聚反应的催化剂。
因为生命的大爆发时期恰好和气候、地质突变的时间相对应，科学家们推断：在水火碰撞的极端条件下产生的化学反应，可能催化了生命的产生。在生命爆发之前，是一个大冰期时代，使得一些生命要素被“冰封”，只有在火山及热水附近才有相对活跃的生命形态，不过它们只是孤立的存在，彼此之间不存在交流，因为寒冷冰封阻碍了他们的交流。
我们知道，热泉中含有大量的一氧化碳、硫化氢和硫化金属矿物，特别是黄铁矿物和硫，一方面硫化铁和硫，有新陈代谢的出现。硫化铁是一种非常重要的催化剂，很多化学反应在它的表面或者说在它的晶体骨架里，进行得非常的顺利，一些重要化合物已在热泉中被发现。
新陈代谢的途径可能跟热泉中的黄铁矿和硫，以及它们的聚合物有一定的关系。另一方面，遗传物质脱氧核糖核酸、核糖核酸的出现，与硫化酯和硫的化学过程有着非常密切的关系。而脱氧核糖核酸还可以直接用核糖核酸脱氧演变而来。由此看来，地球上的生命也许就产生在距今38亿年到40亿年间这些充满硫磺味的热水池或者软泥之中。
科学家就这一生命进化的模型在大方向上达成了共识，但是在某些具体环节上尚有许多谜团，因为找到的化石都只是突变后的结果，中间的过程只是推断。不过，专家们相信这样的逻辑：生命进化没有固定路线，地球的变化决定了生命的变化，现存的各种生物包括人类能够被保留，有赖于一种偶然机会的出现。
迄今为止，我们把生命起源可以描述成这种样子：在40亿年前的地球上，由无机分子合成的有机小分子，它聚集在热泉口，或者火山口附近的热水中，通过聚合反应，形成了生物的大分子。这些大分子进行自我复制，自我选择，进而通过分子的自我组织，并自我复制和变异，从而形成核酸和活性蛋白质。同时，分隔结构同步产生。最后，在基因控制下的代谢反应为基因的复制和蛋白质的合成提供能量。这样，一个南生物膜包裹着的、具有能
自我复制能力的原始细胞，就在地球上产生了。
这个描述短短几百字，就把生命起源的过程描述出来了。但它有四个无法逾越的鸿沟：一个是自我选择，因为组成生物大分子或者核糖核酸、脱氧核糖核酸，都是非常有限的几种分子。在无机条件下，或者在闪电情况下、或者在热水中，它形成很多这样的分子，这些分子怎么能自我选择，能合成脱氧核糖核酸、核糖核酸，能把其他的大分子抛弃掉?第二个是自我复制，脱氧核糖核酸、核糖核酸自己能够复制，能够为下一代遗传下去，这个过程我们也并不知道。第三个是分隔结构，比如细胞膜或者细胞内部的膜结构，是怎么形成的?像磷脂、精细的生物结构怎么形成的?我们也并不是很清楚。另外是一个新陈代谢的问题，这个过程我们并没有解决。但不管怎么样，这种热泉中生命起源假说，确实有很多有利证据的支持。
海底黑烟囱及相关生物群体的发现是近30年来全球海洋科学取得的最重要的科学成就之一。1979年，“阿尔文号”载人深海潜水器在东太平洋海底1650～2610米深的熔岩上发现了数十个冒着黑烟的“黑烟囱”。方圆几百米的范围里，数十个高大的柱状物的顶部喷发着滚滚黑烟，使“阿尔文号”犹如置身于一个由烟囱组成的海底重工业基地。科学家们经过考察证实，海底“黑烟囱”的形成与海底火山运动有关。从“黑烟囱”中喷出的“黑烟”，其实就是海底火山口喷出的金属硫化物，而“黑烟囱”则是由金属硫化物不断沉积而成。
比发现“黑烟囱”更令科学家吃惊的是，在海底黑烟囱周围高温、高压、黑暗、缺氧、含硫等极端环境中，生活着特殊的深海生物群落。它们的初级生产者嗜热细菌和古细菌，在基因组序列上最接近地球上原始的祖先，生活环境也与生命起源时地球上的高温、缺氧环境非常类似。地球历史早期热液系统曾经在地球表面广泛分布，因而嗜热微生物有着广泛的生存空间。通过对生命起源必须具备的物质条件、环境条件、能量条件、安全条件等方面考虑，现代海底黑烟囱周同的水热环境是探索生命起源的理想场所。
研究者认为，海底黑烟囱附近的环境不仅可以为生命的出现以及其后的生命延续提供所需的能量和物质，而且还可以避免地外物体撞击地球时所造成的有害影响，因此海底黑烟囱生态系统是孕育生命的理想场所。但另一些学者认为，生命可能是从地球表面产生，随后就蔓延到海底黑烟囱周围。以后的撞击毁灭了地球表面所有的生命，只有隐藏在海底黑烟囱附近的生物得以保存下来并繁衍后代。因此，这些海底黑烟囱附近的生物虽然不是地球上最早出现的，但却是现存所有生物的共同祖先。
但是我们应该明白，距离揭开生命起源这一亘古之谜，还有一段遥远的科学历程。从无机物到有机物，到有机化合物，到有机生命体的演化，同时还具有很多的偶然性。并不是有了这种环境，有了这种形成条件，它就能够产生生命。有人曾经比喻说，这些无机物好像一个垃圾堆里面什么都有，塑料瓶子、废弃金属、油……而生命，一个单细胞，就像一辆精美的奔驰车，在一阵台风过后，这些垃圾组装成了一个奔驰车。因此我们可以想象，这个生命起源的过程非常艰难。
带水彗星撞出来了生命?
如果说生命是宇宙之中一个普遍的现象的话，除了地球之外的其他天体上，是否也有类似于地球早期的这样的环境呢?如果有的话，也许能为研究生命起源打开新的窗户。
其实，在生命起源问题上，长期以来有两大对立学派：一派认为生命是从外星球移植到地球上来的；另一派认为生命是地球自身的产物。两派各持己见，争论纷纷，莫衷一是。近年，国际学术界对地球生命起源的讨论又热闹起来。最时髦的一种理论认为，是来自太空的携带有水和其它有机分子的彗星和小行星撞击地球后，才使地球产生了生命。
生命起源的重要物质是水，而不少彗星含有很多冰块。冰块在很冷的地方，就跟石头一样硬。如果它不小心跑到太阳附近，太阳把它蒸发，冰块升华成水蒸气，绕在彗星旁边，太阳辐射一吹，就拉出一个气体长长的尾巴，这就是彗星的长尾巴。
科学家还发现了一颗被称为利内亚尔的冰块彗星。据推测，这颗彗星含水33亿千克，如果浇洒在地球上，可形成一个大湖泊。实验证明，数十亿年前，在离木星不远处形成的彗星含有的水和地球上海洋里的水是一样的。而利内亚尔彗星正是在离木星轨道不远的地方诞生的。天文学家认为，在太阳系刚形成时，可能有不少类似于利内亚尔的彗星坠落到地球上。它们落到地球上时像是雪球，而不是像小行星撞击地球。因此，这种撞击是软撞击，受到破坏的只是大气层的上层，而且撞击时释放出来的有机分子没有受到损害，这样就为地球上的生命演化提供了条件。
“生命之源”曾漫布火星
火星有着跟地球类似的经历，火星的物质成分跟地球非常近似，它的轨道也跟地球非常近似，那么火星上是不是有生命呢?关键是要看火星上是否有生命之源――水。
关于火星上是否存在过水，科学界进行过无休止的争论。1957年美国的海盗号探测器发回地球的信息表明，火星上没有生命，没有液态水的存在，它是一个荒芜干涸的红色星球。但是人类并没有气馁，20世纪90年代，美国宇航局加大了对火星的探测力度，通过火星探测者、火星拓荒者号探测器和哈勃望远镜得到的图片研究，火星上过去很可能有过液态水的存在。一些航天资料显示，火星上有类似于像我们发生大洪水山前的冲积扇的构造，还有像地球上干涸的河床样的河道，以及水侵蚀岩石的痕迹。科学家在火星上相似矿物集中的地方还发现了一个峡谷，名为马力内尼斯峡谷。这个峡谷比美国大峡谷还要大。令人兴奋的是，图像显示它是被流水冲出来的。试想一下，冲出这么大的峡谷，需要多大的水，又需要多长的时间?所以，科学家认为火星上曾经水资源丰富，而且持续时间还比较长!
据华盛顿大学地球与行星科学专家雷・阿维德松介绍，通过对欧洲宇航局的火星轨道飞行器送回来的数据研究分析，发现梅迪亚尼平原上厚达300米的岩石是在水中形成的。研究还发现，该平原表面曾经有很长一段时间里河流遍布，万里之内皆为平湖或浅滩。而这种情形与我们的地球十分相似，这里孕育生命不足为奇。
随着美国宇航局火星探测器“机遇”号飞落火星，火星上曾经有水也随之盖棺定论。美国宇航局的科学家们在“机遇”号撞击的弹坑中和其他矿藏中发现了黄钾铁矾。这是一种只有在有水的情况下才能形成的物质。科学家对此进行了这样一番解释：几十亿年前，矿石在一片水世界中慢慢生成。后来水不断蒸发，千沟万壑逐渐干涸，这些矿藏就暴露在了地表上。
1 基于网络协作的教学模式
基于网络协作学习的特点 以几个成员组成一个团队或者是小单位，先把小问题分配给团队内部成员中的每一位，各个成员之间进行协作，共同完成一项目标的行为称之为协作学习。采用协作学习的教学方式更加有利于激发学生对学习的积极性，增强学生的学习自主性。在协作的过程中，有利于培养学生的团队协作意识。通过运用网络，学生能够进行自主学习，也可以进行协作学习，学习方式变得更加灵活，学生有了更多的自我思考时间。在教学过程中，教师和学生之间建立起平等互信的关系，这有利于增强学生的主动性以及积极性，也更加有利于提升学生的自我创造性。
基于课堂的网络协作式教学模式 通常来说，传统意义上的教学理论基础包括了奥苏贝尔的“学和教”理论，主要包括三个方面的内容：其一是“动机理论”；其二是“有意义接受学习”；其三是“先行组织者策略”。虽然此种教学模式已经有了相当成熟的发展背景和体系，但是仍然存在多方面的不足，比如：很难实现教学资源共享，学生学习比较被动，等等。但是采用这种基于网络协作的教学模式，能够有效发挥出多种优势，比如：学生能够通过网络更加全面地进行知识学习，学生成为教学的中心主体，更加有利于培养学生的创新思维以及创造力。但是也存在不足之处，比如：教师的主导地位被弱化。但是，基于课程的网络协作教学模式将能够使这二者进行有机融合，真正实现优势互补。
2 基于课堂的网络协作教学的教学资源建设和实践
以机电专业课程为例，机电专业课程重点分为三个教学体系，一个是理论教学，一个是实践教学，最后一个是网络教学。目前高校针对机电专业课程改革提出较有针对性的教学改革方案，真正体现出了发挥学生的自我创造性和学习主动性，和传统教学模式相比较，拥有许多明显的优势，以机电理论知识为指导，全面提升高校机电专业课教学质量。
网络协作模式下的机电专业课程建设
1）课堂教学资源建设。集中学校优秀教师资源，编写适合本校学生机电专业基础课程学习的课外教材，构建出适应当今社会需要的可运用的机电教程，并且加以多媒体配套运用，不断满足机电专业课堂教学的需要。并且还在课件中适当加上动画，借此来解析机电专业知识中较难理解的知识点。这将使得课堂教学变得更加的生动和容易接受，同时也能够有效提升课堂教学效率。课堂教学资源是机电专业课程教学的基础设施，因为只有真正建设出良好的机电专业教学资源，才能够为学生提供更好的学习氛围，才能更好地促进学生提高学习效率。
2）实践教学资源建设。机电专业课程作为一门实践性比较强的课程，应该不断加强和课堂教学理论相配套的相关实践课程建设，主要包含实验大纲、实验过程指导以及实验目标计划等。实践环节是将学生在课堂中学到的理论知识运用于实践中的重要环节，只有通过实践操作，学生才能更加熟练地运用理论知识，真正做到将理论与实践联系起来，实现理实一体化。因此，只有优化并完善学校的实践教学资源，才能培养出更高素质的实用技术型人才。
3）网络教学资源建设。为全面提升机电专业课堂教学效率，帮助学生搭建起更加完善的学习环境以及教学资源平台，学校应该加大网络教学资源共享化，建立起专业的机电课程教学资源共享平台，包含教学视频、电子教案以及课件等优秀资源。另外，还应该根据不同的课程的具体变化实现对机电专业课程教学资源进行实时更新。网络是教学资源的来源渠道之一，通过网络，学校之间可以共享优秀的教学资源，不断促进教学质量的提高。
基于Eduprisc的网络协作教学支撑平台建设 建立高效网络教学资源建设不仅仅需要建立起有效的教学资源，更加应该建设起相应的支撑平台，还应该使资源的建设能够真正地辅助实现学生的自主学习，能够和教师的创造性教学做到充分的有机结合，充分体现出动态性、开放性以及互动性的原则。建立Eduprisc数据库能够为使用者提供更加有效的教学工具以及技术工具，对于搭建网络教学提供了许多方便的地方；还能够为学生提供更多合适的设计计划。在课堂教学过程中，学生之间进行分组学习，教师能够在课堂中对学生的学习成果做出评价。
基于网络协作模式的“机电专业课程”教学实践 “机电专业课程”主要采用“课堂理论教学+网络教学+实验教学”的方式进行，加强课堂实践教学，强调进行应用型人才培养的重要性。建立起基于网络协作模式的课堂教学，不仅仅能够为学生提供更加良好的学习环境，同时还能够为学生建立起一个和教师亲密互动的平台。因此，机电专业课程课堂教学应该和学生的学习目标做到紧密联系，在上课之前归纳和总结此节课程的学习目标。然后针对每一个章节的具体学习内容，为学生提供与此相对应的参考材料，进行任务布置。组合几个小组进行学习，积极鼓励学生运用网络资源去学习更多的知识，扩充学生的知识面，全面提升学生的学习成绩，同时提升高校的教学水平。
3 小结
建立在网络基础之上的协作教学模式不仅仅充分继承了原来优秀的机电课程教学模式，同时有利于激发学生的学习积极性以及主动性，能够有效实现机电专业教学资源共享化，强调对资源建立共享平台，让更多的学生从中获益。但是鉴于目前机电专业的课程比较复杂，搭建网络教学平台是一项复杂而又艰巨的任务。平台的搭建能够有效实现教学资源、教学平台以及硬件教学有机地融合在一起，通过使用高精尖的网络技术，有效保证教学质量，充分实现教学资源共享，进而全面提升教学质量和学生的学习效果。
参考文献
[1]全国高等学校教育技术协作委员会.现代教育技术研究与应用：本科教学网络课程的建设与应用[M].北京：中国地质大学，2006.
[2]桑新民，李林英，李翠白.思维导图与学习：学习科学与技术新探[M].北京：北京师范大学出版社，2011.
[3]谢幼如，尹睿.网络教学设计与评价[M].北京：北京师范大学出版社，2010.
理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散.
过程与方法
通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义.
情感，态度与价值观
1.用能量的观点分析问题应该深入学生的心中，因为这是最本质的分析方法.
2.感知我们周围能源的耗散，树立节能意识.
教学重点、难点教学重点
1.能量守恒定律的内容.
2.应用能量守恒定律解决问题.
教学难点
1.理解能量守恒定律的确切含义.
2.能量转化的方向性.
教学方法探究、讲授、讨论、练习
教学手段教具准备
投影仪、教学录像或课件、玻璃容器、沙子、小铁球、水、小木块.
教学活动
[新课导入]
师：我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式.我们还知道不同量之间是可以相互转化的，请举几个能量转化的例子.
生1：电灯能够发光是因为电能转化为了光能.
师：当电灯发光的同时.还能感觉到电灯是热的，说明什么问题呢?
生1：说明在电能转化为光能的同时还产生了热能.
生2：我举一个例子，当两个物体相互摩擦的时候，它们的温度会升高，这个过程中机械能转化为内能.
生3：在火箭发射的时候，推进剂燃烧产生的化学能转化为火箭的机械能.
生4：汽车在行驶过程中，汽车内燃机产生的化学能转化为汽车的机械能.
师：刚才同学们分析得都很好，看起来自然界除了我们在上几节学过的机械能之外，还有各种各样的能量，机械能守恒定律成立的条件是什么?
生：机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功.
师：我们看一下下面几种情况下物体所处的系统机械能是否守恒.
[新课教学]
一、能量守恒定律
(演示实验1：在一个玻璃容器内放人沙子，拿一个小铁球分别从某一高度释放，使其落到沙子中)
师：大家看这样一个问题：小球运动过程中机械能是否守恒?请说出小球运动过程中能量的转化情况.
生：小球在运动过程中机械能不守恒，根据机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功，在小球下落的过程中，除了受到的重力做功之外，还有沙子对它做功，沙子对铁球做负功，铁球在下落过程中机械能是减少的.
师：从这个问题中我们可以得到什么结论?
生：外力(除了重力和弹力之外的力)对系统做负功，系统的机械能减少.
[演示实验2：用手提一个物体匀速上升，让学生分析机械能的变化情况(物体可以是身边的物体，例如黑板擦、课本等等)]
师：这个物体在运动过程中机械能是否守恒，如果不守恒，原因是什么，机械能是怎样变化的?
生：这个物体在运动过程中机械能不守恒，原因是不符合机械能守恒定律成立的条件，有外力对物体做了功，这个力是人对物体向上的拉力.在运动过程中，物体动能没有发生变化，而物体的重力势能增加了，所以系统的机械能是增加的.
师：我们可以得出什么结论?
生：当外力(除了重力或弹力以外的力)对物体做正功，物体的机械能增加，物体机械能的增加量等于外力对物体做的功.
师：从这两个例子中我们能够得出什么结论?
生：物体所处的系统机械能守恒是有条件的，当外力对物体做功时，系统的机械能不守恒，此时外力对系统做的功等于系统机械能的变化.
师：这里的外力是指的什么?
生：这里的外力是指的除了物体本身重力和弹力之外的力.
师：这个结论叫做功能原理.从这两个例子中我们可以看到，机械能守恒定律并不是自然界中最基本的守恒定律，当涉及到多个能量之间的相互转化时，我们应该怎样研究这些能量之间的关系呢?
师：下面大家阅读28页中有关能量守恒定律建立的过程，回答相应的问题.
(学生阅读课本，总结能量守恒定律的表达方式)
师：导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是什么?
生：导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是确立了永动机的不可能性和发现了各种自然现象之间的相互联系与转化.
师：能量守恒定律的内容是什么?
生：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外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变.
师：能量守恒定律是一个人发现的吗?
生：能量守恒定律不是一个人发现的，到了19世纪40年代前后.科学界已经形成一种思想氛围，即用联系的观点去观察自然，各种不同能量可以相互转化，这预示着，到了把分立环节
连成一体的时候了，也就是到了建立能量转化与守恒定律的时候了，不同国家、不同领域的十几位科学家，以不同的方式，各自独立提出了能量守恒定律的内容：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外一个物体.而在转化和转移的过程中.能量的总和保持不变.
师：看起来能量守恒定律是人类进步的一个必然的结果，那么对能量守恒定律作出贡献比较大的科学家是谁呢?
生：对能量守恒定律贡献比较大的科学家有：德国物理学家和医生迈尔，英国物理学家焦耳，德国物理和生理学家女姆霍兹等人.
师：现在看一个科教片：能量守恒定律的建立过程.
(多媒体播放能量守恒定律的建立过程)(参考案例)
能量守恒定律是建立在自然科学发展的基础上的，从16世纪到18世纪.经过伽利略、牛顿，惠更斯、莱布尼茨以及伯努利等许多物理学家的认真研究，使动力学得到了较大的发展，机械能的转化和守恒的初步思想，在这一时期已经萌发.18世纪末和19世纪初，各种自然现象之间联系相继被发现.伦福德和戴维的摩擦生热实验否定了热质说.把物体内能的变化与机械运动联系起来.1800年发明伏打电池之后不久，又发现了电流的热效应、磁效应和其他的一些电磁现象.这一时期，电流的化学效应也被发现，并被用来进行电镀.在生物学界，证明了动物维持体温和进行机械活动的能量跟它所摄取的食物的化学能有关，自然科学的这些成就，为建立能量守恒定律作了必要的准备.能量守恒定律的最后确定，是在19世纪中叶由迈尔、焦耳和荄姆霍兹等人完成.德国医生迈尔是从生理学的角度开始对能量进行研究的.1842年，他从“无不生有，有不变无”的哲学观念出发.表达了对能量转化和守恒思想，他分析了25种能量的转化和守恒现象，成为世界上最先阐述能量守恒思想的人.英国物理学家焦耳从1840年到1878年将近40年的时间里.研究了电流的热效应，压缩空气的温度升高以及电、化学和机械作用之间的联系，做了400多次实验，用各种方法测定了热和功之间的当量关系，为能量守恒定律的发现奠定了坚实的实验基础.在1847年，当焦耳宜布他的能量观点的时候，德国学者荄姆霍兹在柏林也宜读了同样课题的论文.在这篇论文里，他分析了化学能、机械能、电磁能、光能等不同形式的能的转化和守恒，并且把结果跟永动机不可能制造成功联系起采，他认为不可能无中生有地创造一个永久的推动力，机器只能转化能量，不能创造和消灭能量.女姆霍兹在论文里对能量守恒定律作了一个清晰、全面而且概括的论述，使这一定律为人们广泛接受.在19世纪中叶，还有一些人也致力于能量守恒地研究.他们从不同的角度出发，彼此独立地研究，却几乎同耐发现了这一伟大的定律.因此，能量守恒定律的发现是科学发展的必然结果.此时，能量转化和守恒定律得到了科学界的普遍承认.这一原理指出：自然界的一切物质都具有能量，对应于不同的运动形式，能量也有不同的形式，如机械运动的动能和势能，热运动的内能.电磁运动的电磁能，化学运动的化学能等，他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。当运动形式发生变化或运动量发生转移时，能量也从一种形式转化为另一种形式，从一个系统传递给另一个系统：在转化和传递中总能量始终不变.恩格斯曾经把能量转化和守恒定律称为“伟大的运动基本规律”，认为它的发现是19世纪自然科学的三大发现之一.(另两个发现是细胞学说，达尔文的生物进化论)
师：通过学习能量守恒定律，你受到了什么启示?
生：能量守恒定律的建立过程，是人类认识自然的一次重大的飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果.它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式.和谐美是科学的魅力所在.
师：这位同学总结得很好，美是无处不在的，物理学中更是处处存在着美，希望同学们在学习中注意发现，注意体会，这样我们的学习将会更加的丰富多彩.
[课堂训练]
下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是……………………………()
A。某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加
B。某个物体的能减少.必然有其他物体的能增加
C。不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的
D。石子从空中落下，最后惨止在地面上，说明机械能消失了
解析;能量守恒定律是指能量的总量不变，但更重要的是指转化和转移过程中的守恒.在不同形式的能量间发生转化，在不同的物体间发生转移.不需要任何外界动力而持续对外做功的机器是违背能量守恒定律的，是永远不可能制成的.机械能转化成了其他形式的能量而不能消失，能量是不会消失的.
A选项是指不同形式的能量间在转化，转化过程中是守恒的.B选项是指能量在不同的物体间发生转移，转移过程中是守恒的.这正好是能量守恒定律的两个方面——转化与转移.任何永动机都是不可能制成的，它违背了能量守恒定律，所以ABC正确.D选项中石子的机械能在变化，比如受空气阻力作用，机械能可能要减少，但机械能并没有消失，能量守恒定律表明能量既不能创生，也不能消失.故D是错的.
说明：此题考查能量守恒定律的理解，以及对水动机的认识，凡是违背能量守恒定律的永动机是永远不能制成的.
二、能源和能量耗散
师：大家下面思考这样一个问题：既然能量是守恒的，我们为什么还要节约能源.带着这个问题.大家阅读课本第28页到29页有关能量和能量耗散的内容，回答相关问题.
(学生阅读教材，了解人类应用能源的历程，能源对人类社会发展所起的作用;人类在利用能源的同时也对环境造成了严重污染)
师：什么是能量耗散?
生：然料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用，电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物质吸收后变为周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用.这种现象叫做能量的耗散.
师：能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解?
生：能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明，在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并没有减少.但是可利用的品质上降低了，从便于利用变为不便于利用了.
师：这说明什么问题?
生：这说明能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性.
师：我们为什么要节约能源呢?
生：正是因为能量转化的方向性，能量的利用受这种方向性的制约，所以能量的利用是有条件的，也是有代价的.
生：节约能源同时开发可再生能源.
师：通过下面材料的阅读。加深你对能源的理解.
(多媒体播放世界能源的解决途径)(参考案例)
世界能源问题的解决途径是什么?能源，是人类敕以生存和进行生产的不可缺少的资源.近年来，随着生产力的发展和能源消费的增长.能源问题已被列为世界上研究的重大问题之一.解决世界能源问题的根本途径，主要有两个方面：其一是广泛开源，其二是认真节流.所谓开源，就是积极开发和利用各种能源.在继续加紧石油勘探和寻找新的石油产地的同时，积极开发丰富的煤炭资源，还要大力开发水能，生物能等常规能源，加强核能、太阳能，风能、沼气，海洋能，地热能以及其他各种新能源的研究和利用，从而不断扩大人类的能源资源的种类和来源.所谓节流，就是要大力提倡节约能源.节能是世界上许多国家关心和研究的重要课题，甚至有人把节能称为世界的“第五大能源”，与煤、石油和天然气、水能、核能等并列.在节能方面，在有计划地控制人口增长的同时，重点要发挥先进科学技术的优势，提高各国的能源利用效率.如果世界各国家和各地区都能改进各种用能设备，不断提高能源的质量标准和降低单位产品的能耗，加强科学管理，适当控制生活能源的合理使用，就能使能源更加有效地用于生产和生活之中，从而解决人类面临的能源问题.
[小结]
新课程更多地与社会实际相联系，鼓励学生提出问题.本节“思考与讨论”对能源问题做了讨论，这是一个质疑的范例.它引导我们考虑能量转化和转移的方向性.从物理学的角度研究宏观过程的方向性，在现阶段只需用一些简单的实例，让学生初步地体会一下就可以了.例如：摩擦力做功的过程，要损耗机械能而生热，产生的热不可能全部转化为机械功.在其他的宏观过程中也是如此，例如：两种气体放到一个容器内，总会均匀地混合到一起，但不会再自发地分离开来.通过实例说明.在能量的转化和转移过程中，能量是守恒的，但能量的品质却降低了，可被人直接利用的能在逐渐减少，这是能量耗散现象.所以，能量虽然守恒，但我们还要节约能源.
对功能关系的理解
[例1]一小滑块放在如图所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离。若已知在这过程中，拉力F所做的功的大小(绝对值)为A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B，重力做功的大小为G，空气阻力做功的大小为D。当用这些量表达时，小滑块的动能的改变(指末态动能减去初态动能)等于多少?，滑块的重力势能的改变等于多少?滑块机械能(指动能与重力势能之和)的改变等于多少?
解析：根据动能定理，动能的改变等于外力做功的代数和，其中做负功的有空气阻力，斜面对滑块的作用力的功(因弹力不做功，实际上为摩擦阻力的功)，因此ΔEk=A-B+C-D;根据重力做功与重力势能的关系，重力势能的减少等于重力做的功，因此ΔEp=-C;滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的功，因此ΔE=A–B–D学生活动
作业[布置作业]
教材第30页问题与练习，1，2.
板书设计10.能量守恒定律与能源
一、能量守恒定律
1.内容：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外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变.
2.建立过程.
二、能源和能量耗散
关键词：远程教育 资源配置 系统化 特色化
中图分类号：G434 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.02.029
远程教育资源的配置优化项目作为当前相关研究中的热点内容，对于整个远程教育的未来发展具有重要的意义。长期以来，远程教育资源的配置存在着一些比较突显的问题和困扰。其中具有代表性的问题则是这些资源之间存在着较高的重复性，并且这些资源中优质精品的部分比较匮乏，导致大量资源无法发挥实际的价值和作用。如果利用现有的资源库以及技术路径，将远程教育资源进行整合、优化配置，建立起具有地域性或者领域性的高效优质资源，是当前远程教育相关研究不可回避的重要课题。通过系统化、特色化、动态化等多个维度的调整和整合，可以在一定程度上优化资源配置。
1 统筹整合，实现资源系统化配置
远程教育资源的主要存在和表现形式就是网络媒体及相关的资料内容。在优化资源配置的过程中，首先需要考虑的问题就是将资源统筹起来，实行系统化的整合。目前大部分的远程教育资源掌控部门往往彼此之间各自为政，将自己的教育资源封闭起来，仅向自己指定的狭小服务群体开放。为了保护自己的部门或者机构利益，基本上拒绝与其他竞争机构或者单位进行合作，这样就导致了几乎所有的机构和部门都需要独立完成自己的全部资源搜集、存储、开发、输送等各个环节的工作。彼此间的封闭无形当中极大的提高了各个部门间资源配置的成本，造成了极大的浪费。解决这种问题的根本途径就是实行资源配置的系统化。具体来讲，就是各个存在竞争的部门和机构可以通过彼此协商的方式，建立利益联盟或者共同体，通过协作分工、利益共享、共同发展的方式来进行远程教育资源的整合与优化，并且可以逐步提高整体联盟的资源质量和数量，从而有效的提高整体的竞争能力。例如，在农村初中远程英语教育资源的整合过程中，该地区的主管部门和相关单位可以进行协商，由原来的几个竞争机构共同协商，彼此之间分工，利用各自的资源优势，承担不同的资源库构建活动，听力、阅读、语法、写作等等各个环节由不同的部门集中优势各个攻坚，形成一个拳头，主攻一个代表性的资源产品，可以实现良性循环，避免由于恶性竞争而导致的“内部消耗”，使得该地区的远程教育资源形成具有品牌效应的产品，这样的工作效率和结果都会比此前的势单力薄的“割据竞争”要好得多。
2 梯度分工，尝试资源特色化配置
此前的远程教育资源除了割据、竞争、低层次重复建设的弊端之外，还有一个比较突显的问题就是缺少特色。从某种意义上讲，远程教育资源现在不是太缺乏了，而是太多了。由于各个机构和部门为了各自的利益，纷纷进行各自远程教育资源的配置，短期内来看，彼此都形成了一定的规模，取得了一定的成果。但是从长远的角度来看，则是资源库之间缺乏区分度，往往形成“千人一面”的情况，各个机构和部门提供的远程教育资源基本上大同小异，没有鲜明的差异，或者说无法形成自己的优势和特色。因此，无论是从各个机构部门的具体利益，还是从整个地区，领域、国家的角度来讲，这种情况都是非常不利的，需要尽早进行调整和优化。重新对远程教育资源进行特色化整合与配置。比如，在进行高校“两课”远程教育的资源配置活动中，相关部门和机构则可以尝试资源整合，形成具有特色的资源库。以学科领域为主线，不同的机构和部门可以利用自身的优势，联合打造一些“精品课程”、“核心课程”、“专家论坛”、“专题报告”、“学术争鸣”等多种形式的特色远程教育资源。擅长讲述“思想”的专家学者可以共同构建一个学术争鸣的平台，彼此将观点和看法自由表达出来；擅长“邓小平理论”部分内容的教师则可以通过图片、视频、文字等多种形式设计一个个具有问题情境，或者思考空间的开放性资源库，为学习者提供思考和学习的机会，学习者不仅仅是被动学习提供的教育资源，更可以进行开放的思考和分析。
通过这样的特色化资源配置还可以加强和高校之间的协作。将一些难度较小的共同资源内容分配给力量相对薄弱的机构来承担，而一些复杂、艰深的内容则由力量较为雄厚的单位承担，这样彼此之间既各自寻找到了合适的位置和工作，又可以充分发挥各自的优势，共同在自己的研究领域创造出具有鲜明特色的资源内容。
3 强化路径，力争资源动态化配置
远程教育资源的优化配置还需要有效的传递路径作为保障。当前的许多远程教育资源传递路径单一，活动无法保障“全天候畅通”，许多学习者在学习资源面前非常被动，往往只能单向的接受学习资源提供的内容，无法与资源进行交流互动，实现动态化的学习。这种情况在许多机构和部门提供的远程教育活动中都存在。解决这一问题的突破口之一就是强化教育资源传递的路径。如何将学习者与教育者之间建立动态化的联系，使得彼此间能够突破时空的局限，进行无阻碍的互动，一方面是网络技术方面的问题，另一方面也是远程教育资源提供者的服务问题。在统筹优化远程教育资源的活动中，各个合作机构之间可以通过人工动态服务来解决目前的问题。此前的许多机构和单位也曾尝试进行实时在线的互动教育服务。但是由于在实际运行中，无法保障服务人员的工作时间和质量，其效果大多不是非常理想。通过部门之间的合作，可以将服务人员协调统筹起来。比如每个机构和单位进行协商之后可以进行人工服务分工，各个机构分别承担一定时间内的实时在线服务。这样可以减轻彼此间的负担和任务，从而更好的为学习者提供优质服务。
参考文献：
[1]刘琳.校园网环境下课堂教学资源整合探索[J].广西财经学院学报，2006，（1）.
[2]李满玲，梁小芝，朱学军.基于Web服务的网络教学系统的研究[J].湖南科技学院学报，2005，（5）.
[3]赵英，黎琳，雷强.网络环境下的数字教育资源共建共享研究[J].教育信息化，2006，（17）.
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