师：同学们好，欢迎走进科学课堂，让我们开始今天的探究之旅。你们认识它们吗？它们分别是煤、天然气、石油。在生活中，你们会用到它们吗？它们给我们的生活带来了哪些便利呢？煤可以燃烧，给我们带来温暖；石油能让汽车跑起来；天然气就更不用说了，每个家庭做饭都离不开它。不过，它们有没有缺点呢？
生：有，它们燃烧时会污染空气。
师：没错，这确实是个难题。我们的生活离不开这些化石能源，但使用过程中又会污染环境。该如何解决这个矛盾呢？今天，我们就一起来探讨如何合理利用能源。从这些资料中，大家能获得什么信息？我们生活中应用最广泛的能源是电能，而我国电能的主要来源依旧是火电，也就是通过燃烧化石燃料发电。这说明化石能源还是非常重要的。请同学们观看视频，并思考以下问题：煤、石油、天然气等化石能源从哪里来？是怎样产生的？它们是取之不尽的吗？使用化石能源会对环境造成什么影响？
煤是一种碳质沉积岩，能够燃烧。那煤是怎么形成的呢？它主要是由高等植物的遗体转化而来，但并非在任何情况下，这些植物遗体都能转变为煤，需要特定条件。沼泽部分的植物死亡后，沉积在沼泽底部，由于环境潮湿且偏酸性，无法被微生物完全分解。这样逐年累积，就形成了松软的泥炭。
天然气是古生物遗骸与泥沙一起，长期沉积在湖泊、海洋中，与空气隔绝，避免了因氧气作用而腐烂。在地下高温、压力以及细菌的分解作用下，经过漫长的转化、变质、裂解，产生了具有可燃性的气态碳氢化合物。天然气大多与石油一起形成，多在油田开采原油时伴随而出，或存在于天然气田，也有少量出自煤层。
大约在3亿年前，大量植物和动物死亡后，它们体内的有机物质不断分解，与泥沙或碳酸酯沉淀物等混合组成沉积层。随着时间推移，沉积物不断堆积增多。在地质构造运动影响下，温度和压力上升，这个过程持续进行，最终沉积层变为沉积岩，进而形成沉积盆地，产生石油的地理环境就此形成。例如浮游动物、藻类、鱼类死去后，它们体内的有机材料在湖底和海底不易腐烂的环境中堆积。在地窖内部高温和高压作用下，有机物质首先转化为油母质，后来逐渐形成液态的碳氢化合物。由于这些碳氢化合物与岩石的密度不同，会向上渗透到附近岩层，直到无法渗透为止，聚集在一起的石油就形成了油田。
科学家统计计算，地球上目前的煤炭储量大约还够人类使用110多年，天然气约40多年，而石油剩余储量只够人类使用20余年。人类利用化石燃料历史悠久，但无论哪种化石燃料，都是一次性不可再生能源。随着人类工业化进程快速发展，地球上能源消耗急速递增，煤、石油等燃料储量急剧减少。按照目前能源结构，化石燃料将很快消耗殆尽。除了能源危机，化石燃料的另一大问题是对环境的影响。化石燃料在开采、加工、使用过程中，会排放出大量二氧化碳，加剧温室效应。其次，燃烧时还会释放硫化物、氮化物、重金属、颗粒物等有毒有害物质。地球生态是一个相互依存的整体，温室效应和环境污染将导致严重的生态后果。所以，重视化石能源困境，是事关人类生存与发展的重大现实问题。
现在，大家知道这些问题的答案了吗？尽管化石能源对我们很重要，但它的形成需要漫长时间和不可复制的条件，属于不可再生能源，我们随时可能面临资源枯竭，且使用过程中存在污染空气的问题，因此需要关注能源问题。化石能源对环境的影响中，特别提到了温室效应，大家了解什么是温室效应吗？下面这些资料或许能帮到你们，谁能说一说什么是温室效应？
生：过度消耗化石能源，大大增加了大气中二氧化碳等气体的含量，这些气体会使地表附近的大气温度上升。
师：原来温室效应是由二氧化碳等气体引起的。为了进一步了解温室效应，我们一起来做一个模拟实验。大家能用这些材料设计一个温室效应的模拟实验吗？
生：我们可以通过温度计观察地表空气温度的变化，用密封塑料袋模拟二氧化碳等温室气体，让一支温度计放入塑料袋内，与另一支温度计对比，在阳光下观察它们的温度变化。
师：我赞同这个方法。不过在实验中，要让两支温度计的液泡始终处于阳光下，且不能碰到液泡，可以每隔一定时间记录一次温度。这两位同学的想法都很棒。梳理一下方法，我们可以通过以下步骤进行实验：取两支相同型号的温度计，将其中一支放入塑料袋内并密封好。把两支温度计并排同时放在阳光下，在5分钟内，每隔1分钟读取一次两支温度计的示数，并记录下来。同学们清楚实验步骤了吗？实验前，老师希望大家注意以下问题：使用温度计时要轻拿轻放，正确使用；实验过程中要保持温度计液泡一直在阳光下，避免其他因素影响实验结果；要正确、及时记录数据并完成记录表；各小组同学分工合作，共同完成实验，实验结束后，我们一起分享发现。同学们，实验完成了吗？我们来看这两组同学的实验记录单。
生：我们组观察到，两支温度计的温度都上升了，但塑料袋内的比塑料袋外的温度上升得快。
生：我们组也有相同发现，密封袋内外的空气温度在阳光下都升高了，但密封袋内的空气温度上升得更快。
师：其他组的发现也一样吗？那大家能根据发现，试着解释一下是什么原因导致全球气候变暖吗？
生：二氧化碳等气体就像塑料袋一样，既能让阳光的热量进入，又能阻止一部分热量散失，起到保温作用，导致地表附近气温升高。我们使用的化石能源越多，产生的二氧化碳等物质就越多，它们对地球的保温效果越好，积累的热量也越多，从而导致全球气候变暖。
师：非常好。我们再来回顾一下全球气候变暖的危害。全球气候变暖是由于温室效应不断积累，导致地球温度上升，影响自然生态和人类健康的一种自然现象。大气中二氧化碳排放量增加是造成全球气候变暖的根源。自工业革命以来，人类使用煤炭、石油等化学燃料的数量大幅增加，这些燃料燃烧会产生大量二氧化碳，即温室气体。温室气体增加会加剧温室效应，导致全球气候变暖，其危害不可估量。它不仅会导致冰川和冻土融化，造成全球海平面上升，还会引发气象灾害频发、生态系统遭到破坏等问题。人与自然息息相关，一旦自然生态系统遭到破坏，必然会影响人类健康，甚至威胁人类生存。