2019-2020年九年級(jí)物理全冊(cè) 第22章 能源與可持續(xù)發(fā)展教案 (新版)新人教版.DOC
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2019-2020年九年級(jí)物理全冊(cè) 第22章 能源與可持續(xù)發(fā)展教案 (新版)新人教版 1.通過(guò)實(shí)例,了解能量及其存在的不同形式.能描述各種能量和我們生活的關(guān)系. 2.通過(guò)實(shí)例,認(rèn)識(shí)能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化. 3.能通過(guò)具體實(shí)例,說(shuō)出能源與人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系. 4.能結(jié)合實(shí)例,說(shuō)出不可再生能源和可再生能源的特點(diǎn). 5.知道核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來(lái)的問(wèn)題. 6.了解世界和我國(guó)的能源狀況,對(duì)能源的開(kāi)發(fā)利用要有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí). “能量”是物理學(xué)中一個(gè)非常重要的概念.在日常生活中經(jīng)常接觸到“能量”一詞,學(xué)生對(duì)這個(gè)詞本身比較熟悉,但對(duì)作為物理概念(物理量)還是比較陌生的,教材從八年級(jí)上學(xué)期開(kāi)始滲透光能、熱能,到電學(xué)板塊時(shí)直接提出了電能的概念,將詞義變成物理量,從而有了單位及計(jì)算的方法,同時(shí)粗略地滲透動(dòng)能的概念,九年級(jí)又形成了動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能、內(nèi)能等概念.“能量”作為主線之一,也貫穿在整套教材當(dāng)中.本章在前面學(xué)過(guò)的各種能的知識(shí)基礎(chǔ)之上,對(duì)能源知識(shí)做了常識(shí)性的介紹,對(duì)“能量”概念進(jìn)行了簡(jiǎn)單的回顧和總結(jié). 本章教材作為義務(wù)教育階段物理教學(xué)的最后一章,起著至關(guān)重要的壓軸作用.它使得義務(wù)教育階段物理教學(xué)的目的在此達(dá)到高潮,物理教育教學(xué)的意義得以充分的體現(xiàn).從知識(shí)方面看,對(duì)能量、能源及轉(zhuǎn)化有全面的認(rèn)識(shí),從價(jià)值觀方面看,培養(yǎng)了學(xué)生的節(jié)能意識(shí)和環(huán)保意識(shí),對(duì)于能源的開(kāi)發(fā)利用有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí). 本章的最終目標(biāo)是讓學(xué)生形成對(duì)能源開(kāi)發(fā)利用有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí),其他的目標(biāo)都是為了這一終極目標(biāo)服務(wù)的,這一終極目標(biāo)又為學(xué)生形成對(duì)包括社會(huì)問(wèn)題在內(nèi)的各方面問(wèn)題的可持續(xù)發(fā)展意識(shí)奠定了基礎(chǔ). 學(xué)生從學(xué)習(xí)物理開(kāi)始就接觸光能、熱能,到學(xué)習(xí)電能時(shí)就涉及了電能與其他形式能的相互轉(zhuǎn)化問(wèn)題,后來(lái)又逐漸學(xué)習(xí)了動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能、內(nèi)能及它們之間的相互轉(zhuǎn)化,學(xué)習(xí)了能的轉(zhuǎn)化與守恒定律,能源是提供能量的物質(zhì),與能量是密不可分的,學(xué)生對(duì)各種能量的了解與學(xué)習(xí),為本章的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ).節(jié)能環(huán)保是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的主題,也是學(xué)生日常生活中經(jīng)常接觸的話題,這也會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.核電站、核武器等內(nèi)容也是學(xué)生的興趣點(diǎn),太陽(yáng)能熱水器已經(jīng)走進(jìn)千家萬(wàn)戶,太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能路燈也是學(xué)生心存疑惑爭(zhēng)于探究的問(wèn)題.但本章知識(shí)的綜合性和抽象性也會(huì)給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)一定的困難. 本章的重點(diǎn)內(nèi)容是原子能、核能以及能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移,雖然學(xué)生對(duì)太陽(yáng)能很熟,但是沒(méi)有原子核和核能為基礎(chǔ)理解起來(lái)是困難的.因此本章應(yīng)該重視核能、太陽(yáng)能這兩節(jié)內(nèi)容的教學(xué).教學(xué)中要盡量關(guān)注學(xué)生對(duì)于能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化事實(shí)的積累和認(rèn)識(shí),盡量讓學(xué)生參與以期獲得一些規(guī)律性知識(shí)和結(jié)合社會(huì)發(fā)展的深層次思考.首先通過(guò)實(shí)例介紹能源的不同分類(lèi):可再生、不可再生;一次能源、二次能源;常規(guī)能源、新能源.核能應(yīng)用的兩種方式,核聚變、核裂變,主要以視頻課件為主.以核能為基礎(chǔ),教師講解太陽(yáng)內(nèi)部的反應(yīng)來(lái)理解太陽(yáng)能的取之不盡用之不竭,并引導(dǎo)學(xué)生介紹太陽(yáng)能應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn),能源革命可以讓學(xué)生通過(guò)閱讀教材掌握內(nèi)容,而能的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性可以通過(guò)實(shí)例讓學(xué)生分析歸納自主探究得出,能源與可持續(xù)發(fā)展是課前留給學(xué)生的作業(yè),可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)等手段查詢資料.未來(lái)理想能源可以讓學(xué)生根據(jù)知識(shí)結(jié)合自己對(duì)能源的認(rèn)識(shí)談?wù)勛约旱南敕ǎ? 第1節(jié) 能源 知識(shí)與技能 1.通過(guò)實(shí)例了解有哪些不同形式的能量,知道人類(lèi)利用能源的歷程. 2.常識(shí)性了解什么是能源;什么是一次能源、二次能源及其各自的特點(diǎn). 過(guò)程與方法 通過(guò)收集信息、閱讀資料、相互交流,判斷能源與人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的說(shuō)法是否正確. 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 從能源問(wèn)題到能源科學(xué)引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)欲望. 知道哪些能源是一次能源、哪些能源是二次能源. 多媒體課件 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 新課導(dǎo)入 提問(wèn):①什么是能量? ②你能舉例說(shuō)說(shuō)生產(chǎn)和生活中需要大量的能量嗎? ③這些能量又是由什么提供的呢? 學(xué)生大膽舉例 回答問(wèn)題 啟發(fā)學(xué)生多留意身邊的物理現(xiàn)象. 創(chuàng)設(shè)懸念,激發(fā)學(xué)生求知欲. 新課教學(xué) 教師播放多媒體課件. 講解能源. 請(qǐng)同學(xué)舉出自己所知道的能源. 教師講解. 化石能源:煤、石油、天然氣、一次能源和二次能源的分類(lèi)及其特點(diǎn). 指導(dǎo)學(xué)生看書(shū)、提問(wèn): 人類(lèi)利用能源經(jīng)歷了怎樣的歷程. 學(xué)生觀看課件,知道能夠提供能量的物質(zhì)資源是能源. 學(xué)生舉例. 學(xué)生理解、記憶 知道一次能源有:化石能源、水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能等.二次能源:電能. 學(xué)生看書(shū)回答. 創(chuàng)設(shè)環(huán)境,吸引學(xué)生注意力. 體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性. 培養(yǎng)學(xué)生理解記憶能力. 培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納能力. 課堂小結(jié) 師生共同總結(jié) 布置作業(yè) 教材1 6 9頁(yè)1、2 能源 能源的分類(lèi) 能源種類(lèi)繁多,而且經(jīng)過(guò)人類(lèi)不斷地開(kāi)發(fā)與研究,更多新型能源已經(jīng)開(kāi)始能夠滿足人類(lèi)需求.根據(jù)不同的劃分方式,能源也可分為不同的類(lèi)型,主要有以下七種分法. 1.按來(lái)源分為三類(lèi): (1)來(lái)自地球外部天體的能源(主要是太陽(yáng)能).除直接輻射外,并為風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能和礦物能源等的產(chǎn)生提供基礎(chǔ). (2)地球本身蘊(yùn)藏的能量.如核能、地?zé)崮艿龋? (3)地球和其他天體相互作用而產(chǎn)生的能量.如潮汐能. 2.按能源的基本形態(tài)分類(lèi),有一次能源和二次能源.前者即天然能源,指在自然界現(xiàn)成存在的能源,如煤炭、石油、天然氣、水能等.后者指由一次能源加工轉(zhuǎn)換而成的能源,如電能、煤氣及各種石油制品等. 3.根據(jù)能源消耗后是否造成環(huán)境污染可分為污染型能源和清潔型能源,污染型能源包括煤炭、石油等,清潔型能源包括水能、電能、太陽(yáng)能、風(fēng)能等. 4.根據(jù)能源使用的類(lèi)型又可分為常規(guī)能源和新型能源.利用技術(shù)上比較成熟,使用比較普遍的能源叫做常規(guī)能源.包括一次能源中的可再生的水力資源和不可再生的煤炭、石油、天然氣等資源.新近利用或正在著手開(kāi)發(fā)的能源叫做新型能源.新型能源是相對(duì)于常規(guī)能源而言的,包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、生物質(zhì)能、氫能以及用于核能發(fā)電的核燃料等能源. 5.按能源的形態(tài)特征或轉(zhuǎn)換與應(yīng)用的層次對(duì)它進(jìn)行分類(lèi),可分為:固體燃料、液體燃料、氣體燃料、水能、電能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、核能、海洋能和地?zé)崮埽渲?,前三個(gè)類(lèi)型統(tǒng)稱化石燃料或化石能源.已被人類(lèi)認(rèn)識(shí)的上述能源,在一定條件下可以轉(zhuǎn)換為人們所需的某種形式的能量.比如薪柴和煤炭,把它們加熱到一定溫度,它們能和空氣中的氧氣化合并放出大量的熱能,我們可以用熱來(lái)取暖、做飯或制冷,也可以用熱來(lái)產(chǎn)生蒸汽,用蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī),使熱能變成機(jī)械能;也可以用汽輪機(jī)帶動(dòng)電機(jī),使機(jī)械能變成電能;如果把電送到工廠、企業(yè)、機(jī)關(guān)、農(nóng)牧林區(qū)和住戶,它又可以轉(zhuǎn)換成機(jī)械能、光能或熱能. 6.按能源是否可以再生分為可再生能源和不可再生能源.凡是可以不斷得到補(bǔ)充或能在較短周期內(nèi)再產(chǎn)生的能源稱為可再生能源,反之稱為不可再生能源.風(fēng)能、水能、海洋能、潮汐能、太陽(yáng)能和生物質(zhì)能等是可再生能源;煤、石油和天然氣等是不可再生能源. 第2節(jié) 核能 知識(shí)與技能 1.了解核能、裂變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和聚變的有關(guān)知識(shí). 2.了解核電站的常識(shí),知道核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來(lái)的問(wèn)題. 過(guò)程與方法 1.通過(guò)探究學(xué)習(xí)活動(dòng),學(xué)習(xí)信息處理方法,培養(yǎng)信息處理能力. 2.通過(guò)自己學(xué)習(xí)的過(guò)程,培養(yǎng)自學(xué)能力. 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1.通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生了解核能奧秘的興趣,正確認(rèn)識(shí)核能的價(jià)值. 2.通過(guò)該節(jié)的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)人類(lèi)生活的影響,樹(shù)立將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的意識(shí). 重點(diǎn) 知道可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng),區(qū)分裂變與聚變. 難點(diǎn) 了解鏈?zhǔn)椒磻?yīng)及發(fā)生的條件. 火柴一盒、制作多媒體課件. 一、情境導(dǎo)入 1 945年,第二次世界大戰(zhàn)的后期,美國(guó)在日本的廣島、長(zhǎng)崎各投下一顆原子彈,使兩島遭受毀滅性的打擊,最后迫使日本投降. 思考:原子彈為什么有如此大的威力? 二、新課教學(xué) 1.原子、原子核 讓學(xué)生觀察原子結(jié)構(gòu)示意圖(如下圖),了解原子的結(jié)構(gòu). 【教師講解】 原子組成豐富多彩的物質(zhì)世界,組成原子的則是更小的原子核和核外電子.原子核帶正電,核外電子帶負(fù)電,原子的質(zhì)量主要集中在原子核,質(zhì)量較小的核外電子圍繞著原子核高速轉(zhuǎn)動(dòng),組成原子核的是質(zhì)子和中子,質(zhì)子和中子之間依靠強(qiáng)大的核力緊緊結(jié)合在一起. 2.核能 【思考】 核能是怎么來(lái)的? 【教師講解】 原子核內(nèi)的質(zhì)子和中子由于強(qiáng)大的核力緊緊結(jié)合在一起,如果將它們分裂開(kāi)或者重新組合,就會(huì)釋放出驚人的能量,這就是核能. 1 kg鈾完全反應(yīng)時(shí)釋放的能量超過(guò)2 000 t無(wú)煙煤完全燃燒時(shí)放出的能量,1 kg氫完全聚變時(shí)釋放的能量相當(dāng)于40 000 t無(wú)煙煤完全燃燒時(shí)放出的能量.如果人類(lèi)完全掌握了核能的使用技術(shù),就可以說(shuō)掌握了通向無(wú)窮能源寶庫(kù)的金鑰匙. 3.核裂變 【教師演示】 將火柴搭成如圖所示的結(jié)構(gòu),點(diǎn)燃第一根火柴后,觀察所發(fā)生的情況. 【想想議議】 如果用中子轟擊較大的原子核,能使原子核分裂開(kāi),發(fā)生裂變現(xiàn)象.通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)?zāi)隳苷业酵ㄟ^(guò)點(diǎn)燃一根火柴使很多火柴不斷點(diǎn)燃的辦法嗎?那么怎樣才能使原子核的裂變也不斷繼續(xù)下去呢?(展示圖片如下圖所示). 【教師講解】 如果用一個(gè)中子轟擊質(zhì)量較大的原子核能使原子核發(fā)生裂變,且裂變的同時(shí)還能釋放出中子,這些中子又可以繼續(xù)使其他的原子核裂變,這樣就可以使核裂變繼續(xù)下去了,如:用中子轟擊鈾235原子核就可以放出二至三個(gè)中子,它們又可以引起其他鈾核的裂變,再放出幾個(gè)中子,再引起裂變……這樣,只要有一個(gè)核發(fā)生了裂變,就可以引起一連串的裂變,并放出大量的能量.這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng).(如圖所示) 快速的裂變反應(yīng)可以引起猛烈的爆炸,原子彈就是利用快速裂變制成的.還可以控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度,把核能用于和平建設(shè)事業(yè),“核反應(yīng)堆”就是控制裂變反應(yīng)的裝置,已成功地應(yīng)用到核潛艇、核電站等裝置. 4.核聚變 請(qǐng)學(xué)生觀看我國(guó)引爆第一顆原子彈和氫彈的錄像. 【思考】 同學(xué)們觀察到是原子彈還是氫彈的威力更大、釋放的能量更多?那么氫彈是怎樣產(chǎn)生大量的能量呢? 【教師講解】 較輕的核結(jié)合成較重的核,也能釋放能量,這種現(xiàn)象叫做核聚變.如圖氘核、氚核在超高溫下聚合成氦核,釋放出核能. 氫彈就是利用輕核聚變制成的,它是比原子彈威力更大的核武器.,由于核聚變需要很高的溫度,所以氫彈要通過(guò)原子彈的爆炸產(chǎn)生的高溫來(lái)引爆. 三、課堂小結(jié) 1.裂變:核物理中把重核分裂成質(zhì)量較小的核,釋放出核能的反應(yīng). 2.聚變:把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核,釋放出核能的反應(yīng). 3.核能:原子核在裂變和聚變過(guò)程中釋放出的能量. 4.鏈?zhǔn)椒磻?yīng):當(dāng)一個(gè)鈾核裂變時(shí),會(huì)同時(shí)放出2~3個(gè)中子,這些中子又能去轟擊其他的鈾核,再使它們分裂,于是放出更多的中子,這種裂變的引發(fā)過(guò)程叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng). 5.核電站工作的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程:核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能. 四、檢測(cè)反饋 1.獲得核能有兩種途徑:一種是________,另一種是________.其中________必須在高溫條件下才能進(jìn)行. 答案 裂變 聚變 聚變 2.核電站的核心是________,它以________為核燃料,反應(yīng)堆中放出的________能轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽的________能,通過(guò)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能. 答案 核反應(yīng)堆 鈾 核 內(nèi) 電 3.氫彈是利用輕核聚變的原理制成的,一般來(lái)說(shuō),氫彈的威力比原子彈的威力( ) A.大 B.小 C.無(wú)法確定 D.差不多 答案 A 4.有關(guān)核反應(yīng)堆的下列說(shuō)法中,正確的是( ) A.核反應(yīng)堆是進(jìn)行聚變而獲得核能的一種裝置 B.核反應(yīng)堆是進(jìn)行裂變,且不加控制而獲得核能的一種裝置 C.核反應(yīng)堆是控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度,使核能緩慢地、平穩(wěn)地釋放出來(lái)的裝置 D.核反應(yīng)堆是控制輕核聚變速度,使核能緩慢地、平穩(wěn)地釋放出來(lái)的裝置 答案 C 5.原子彈和核電站的根本區(qū)別是( ) A.原子彈利用核裂變,核電站利用核聚變 B.原子彈利用核聚變,核電站利用核裂變 C.原子彈對(duì)裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制,核電站控制裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度 D.原子彈對(duì)聚變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制,核電站控制聚變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度 答案 C 6.下列關(guān)于核能的說(shuō)法中正確的是( ) A.核能是可再生能源 B.核電的優(yōu)點(diǎn)是安全、清潔、無(wú)廢料 C.人類(lèi)還沒(méi)有完全掌握人工控制核聚變技術(shù) D.原子彈具有巨大的破壞性,無(wú)其他危害 答案 C 一、原子:由原子核和核外電子組成.原子核由質(zhì)子和中子組成. 二、核能 1.核裂變 2.核聚變 核能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn): 1.核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中,因此核能發(fā)電不會(huì)造成空氣污染. 2.核能發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳. 3.核能發(fā)電所使用的鈾燃料,除了發(fā)電外,暫時(shí)沒(méi)有其他的用途. 4.核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬(wàn)倍,故核能電廠所使用的燃料體積小,運(yùn)輸與儲(chǔ)存都很方便,一座百萬(wàn)千瓦的核能電廠一年只需30噸的鈾燃料,一航次的飛機(jī)就可以完成運(yùn)送. 5.核能發(fā)電的成本中,燃料費(fèi)用所占的比例較低,核能發(fā)電的成本較不易受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)情勢(shì)影響,故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法穩(wěn)定. 缺點(diǎn): 1.核能電廠會(huì)產(chǎn)生大量放射性廢料,雖然所占體積不大,但因具有放射性,故必須慎重處理,且需面對(duì)相當(dāng)大的政治困擾. 2.核能電廠熱效率較低,因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境里,故核能電廠的熱污染較嚴(yán)重. 3.核能電廠投資成本太大,電力公司的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高. 4.核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運(yùn)轉(zhuǎn). 5.興建核電廠較易引發(fā)政治歧見(jiàn)紛爭(zhēng). 6.核電廠的反應(yīng)堆內(nèi)有大量的放射性物質(zhì),如果在事故中釋放到外界環(huán)境,會(huì)對(duì)生態(tài)及民眾造成傷害. 第3節(jié) 太陽(yáng)能 知識(shí)與技能 1.初步認(rèn)識(shí)太陽(yáng)的結(jié)構(gòu),知道太陽(yáng)能是人類(lèi)能源的寶庫(kù). 2.大致了解太陽(yáng)能的利用方式. 過(guò)程與方法 通過(guò)課堂上設(shè)置裝置,課下制作改進(jìn)的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力;通過(guò)主動(dòng)學(xué)習(xí),提高學(xué)生搜集信息交流信息的能力. 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1.能保持對(duì)大自然的好奇,初步領(lǐng)略自然現(xiàn)象的美妙與和諧,對(duì)大自然有親近、熱愛(ài)、和諧相處的情感. 2.具有對(duì)科學(xué)的求知欲,樂(lè)于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理,有將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會(huì)實(shí)踐的意識(shí). 重點(diǎn) 初步認(rèn)識(shí)太陽(yáng)的結(jié)構(gòu),知道太陽(yáng)能是人類(lèi)能源的寶庫(kù). 難點(diǎn) 了解太陽(yáng)能的利用方式.有將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會(huì)實(shí)踐的意識(shí). 生產(chǎn)生活中利用太陽(yáng)能的圖片(可制成多媒體課件). 一、情境導(dǎo)入 長(zhǎng)期以來(lái),人們就一直在努力研究太陽(yáng)能.我們地球所接受到的太陽(yáng)能,只占太陽(yáng)表面發(fā)出的全部能量的二十億分之一左右,這些能量相當(dāng)于全球所需總能量的3萬(wàn)~4萬(wàn)倍,可謂取之不盡,用之不竭.巨大的太陽(yáng)能是怎樣產(chǎn)生的呢?人類(lèi)可以怎樣利用太陽(yáng)能呢? 二、新課教學(xué) 1.太陽(yáng)能 【思考】 太陽(yáng)能有哪些優(yōu)點(diǎn)? 【教師點(diǎn)撥】 (1)太陽(yáng)能十分巨大.照射在地球上的太陽(yáng)能十分巨大,科學(xué)家研究表明,太陽(yáng)每秒鐘到達(dá)地面的總能量高達(dá)80億千瓦,大約40 min照射在地球上的太陽(yáng)能,便足以供全球人類(lèi)一年能量的消耗. (2)太陽(yáng)能供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)久,天文學(xué)家研究表明,太陽(yáng)目前正處于精力旺盛的主序星階段,它含有大量氫原子,這些氫原子發(fā)生的聚變,至少還可以使太陽(yáng)穩(wěn)定地燃燒50億年之久.對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō),太陽(yáng)能幾乎可以說(shuō)是一種取之不盡、用之不竭的永久性能源. (3)太陽(yáng)能獲取方便.太陽(yáng)能分布廣泛,處處可以利用,既無(wú)需挖掘開(kāi)采,也無(wú)需運(yùn)輸. (4)太陽(yáng)能安全、環(huán)保.太陽(yáng)能利用起來(lái)安全、清潔,開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)污染. 2.太陽(yáng)能的利用 展示利用太陽(yáng)能的圖片,請(qǐng)學(xué)生總結(jié)利用太陽(yáng)能的幾種方式. 讓學(xué)生比較不同的利用太陽(yáng)能的方式,總結(jié)太陽(yáng)能的幾種利用方式. 【教師歸納】 (1)光熱轉(zhuǎn)換,光熱轉(zhuǎn)換即靠各種集熱器把太陽(yáng)能收集起來(lái)為人類(lèi)服務(wù). 早期的太陽(yáng)能應(yīng)用是將水加熱,現(xiàn)今全世界有數(shù)百萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)能熱水裝置. (2)光電轉(zhuǎn)換. 光電轉(zhuǎn)換即將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能,電能是當(dāng)今社會(huì)最重要的能量,所以將太陽(yáng)能的光能轉(zhuǎn)化為電能是人們的研究重點(diǎn).目前,太陽(yáng)能用于發(fā)電的途徑有二:一是熱發(fā)電,就是先用集熱器把太陽(yáng)能變成熱能,再通過(guò)汽輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?;二是光發(fā)電,就是利用太陽(yáng)電池的光電效應(yīng),將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽谶@兩個(gè)途徑中,光發(fā)電又是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn). 【知識(shí)拓展】 光化轉(zhuǎn)換也是利用太陽(yáng)能的一種方式.光化轉(zhuǎn)換即先將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能,再轉(zhuǎn)換為電能等其他能量,我們知道,植物靠葉綠素把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能,實(shí)現(xiàn)自身的生長(zhǎng)與繁衍,若能揭示光化轉(zhuǎn)換的奧秘,便可實(shí)現(xiàn)人造葉綠素發(fā)電.目前,太陽(yáng)能光化轉(zhuǎn)換只在積極探索、研究中. 三、課堂小結(jié) 1.太陽(yáng)——巨大的“核能火爐” 太陽(yáng)的結(jié)構(gòu):從外到內(nèi)分為對(duì)流層、輻射層、太陽(yáng)核心,最外層包圍著太陽(yáng)大氣. 2.太陽(yáng)能是人類(lèi)能源的寶庫(kù). 3.太陽(yáng)能的利用 目前直接利用太陽(yáng)能的方式有兩種:一種是用集熱器把水等物質(zhì)加熱,另一種是用太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能. 四、檢測(cè)反饋 1.太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化:太陽(yáng)把地面的空氣曬熱,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為 ________;曬熱的空氣上升,空氣流動(dòng)形成風(fēng),又轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______;太陽(yáng)把地面曬熱,并使一部分水蒸發(fā),蒸發(fā)的水汽升.到空中形成云,以雨雪的形式落下來(lái),流入江河,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______;植物吸收太陽(yáng)能,發(fā)生光合作用,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為植物的________;植物作為食物被動(dòng)物吃掉,又轉(zhuǎn)化成動(dòng)物的________;古代的動(dòng)植物在地質(zhì)變遷中變?yōu)榛剂?,轉(zhuǎn)化為這些燃料的________. 答案 內(nèi)能 風(fēng)能 水能 化學(xué)能 化學(xué)能 化學(xué)能 2.下列有關(guān)太陽(yáng)能輻射的敘述,正確的是( ) A.太陽(yáng)每年向地球輸送的能量,約相當(dāng)于4萬(wàn)噸煤的能量 B.太陽(yáng)輻射的巨大能量來(lái)源于核裂變反應(yīng) C.太陽(yáng)輻射對(duì)地理環(huán)境的形成和變化具有極其重要的作用 D.煤和石油的能量是來(lái)源于地球內(nèi)部的能量 答案 C 3.下列能源不是來(lái)自太陽(yáng)能的有( ) A.水能 B.風(fēng)能 C.核能 D.煤、石油和天然氣 答案 C 4.為改善駐守在南沙某島礁邊防戰(zhàn)士的工作條件和生活條件,今年在島上安裝了太陽(yáng)能電池板.白天,太陽(yáng)能電池板給蓄電池充電;晚上,蓄電池為探照燈供電.這樣白天與晚上的能量轉(zhuǎn)化形式是( ) A.白天:太陽(yáng)能一內(nèi)能一電能 B.白天:太陽(yáng)能一電能一化學(xué)能 C.晚上:化學(xué)能一電能一太陽(yáng)能 D.晚上:化學(xué)能一電能一化學(xué)能 答案 B 一、太陽(yáng)能的來(lái)源:核聚變 二、太陽(yáng)能的利用 1.用集熱器把水等物質(zhì)加熱 2.用太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能 太陽(yáng)能光伏 光伏板組件是一種暴露在陽(yáng)光下便會(huì)產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置,幾乎全部由以半導(dǎo)體材料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成.由于沒(méi)有活動(dòng)的部分,故可以長(zhǎng)時(shí)間操作而不會(huì)導(dǎo)致任何損耗.簡(jiǎn)單的光伏電池可為手表及計(jì)算機(jī)提供能源,較復(fù)雜的光伏系統(tǒng)可為房屋提供照明,并為電網(wǎng)供電.光伏板組件可以制成不同形狀,而組件又可連接,以產(chǎn)生更多電力,近年,天臺(tái)及建筑物表面均會(huì)使用光伏板組件,甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分,這些光伏設(shè)施通常被稱為附設(shè)于建筑物的光伏系統(tǒng). 太陽(yáng)能暖房 冬天,利用太陽(yáng)能暖房,在許多寒冷地區(qū)已使用多年.因寒帶地區(qū)冬季溫度甚低,室內(nèi)必須有暖氣設(shè)備,若欲節(jié)省大量化石能源的消耗,可應(yīng)用太陽(yáng)輻射熱.大多數(shù)太陽(yáng)能暖房使用熱水系統(tǒng),亦有使用熱空氣系統(tǒng).太陽(yáng)能暖房系統(tǒng)是由太陽(yáng)能收集器、熱儲(chǔ)存裝置、輔助能源系統(tǒng),以及室內(nèi)暖房風(fēng)扇系統(tǒng)所組成,其過(guò)程是太陽(yáng)輻射的熱量經(jīng)收集器內(nèi)的工作流體將熱能儲(chǔ)存,再供熱至房間.至于輔助熱源則有裝置在儲(chǔ)熱裝置內(nèi)、直接裝設(shè)在房間內(nèi)或裝設(shè)于儲(chǔ)存裝置及房間之間等不同設(shè)計(jì).當(dāng)然亦可不用儲(chǔ)熱裝置而直接將熱能用到暖房的直接式暖房設(shè)計(jì),或者將太陽(yáng)能直接用于熱電或光電方式發(fā)電,再加熱房間. 第4節(jié) 能源與可持續(xù)發(fā)展 知識(shí)與技能 1.初步了解能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性. 2.認(rèn)識(shí)能源消耗對(duì)環(huán)境的影響. 3.知道未來(lái)的理想能源. 4.知道節(jié)約能源的重要性. 過(guò)程與方法 1.通過(guò)社會(huì)調(diào)查,了解當(dāng)?shù)啬茉词褂脤?duì)環(huán)境的影響. 2.通過(guò)上網(wǎng)查資料,了解能源的再生技術(shù);解當(dāng)今世界開(kāi)發(fā)新能源的信息. 3.通過(guò)學(xué)生舉例,使學(xué)生將物理知識(shí)和日常生活緊緊聯(lián)系起來(lái),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的求知欲,以及將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活的意識(shí). 4.通過(guò)創(chuàng)設(shè)學(xué)生學(xué)習(xí)情境,培養(yǎng)學(xué)生口頭表達(dá)能力和信息交流能力. 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1.通過(guò)了解消耗能源對(duì)環(huán)境的影響,初步認(rèn)識(shí)科技給人類(lèi)帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng),培養(yǎng)學(xué)生節(jié)能意識(shí)、環(huán)保意識(shí). 2.初步認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)于人類(lèi)生活、自然環(huán)境及社會(huì)發(fā)展的影響,樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展意識(shí). 3.通過(guò)交流討論,使學(xué)生認(rèn)識(shí)交流與合作的重要性,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)與他人合作的精神. 4.聯(lián)系科技發(fā)展的前沿技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注科技發(fā)展的意識(shí),以及將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生振興中華的使命感和責(zé)任感. 建立節(jié)約能源意識(shí)、開(kāi)發(fā)新能源. 下載資料,制作多媒體課件. 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 引入新課 幻燈片的內(nèi)容是: 能源帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)的繁榮; 交通的便利; 生活品質(zhì)的提高; 然而地球的資源有限; 為了世世代代永續(xù)經(jīng)營(yíng); 讓我們共同推動(dòng)能源教育. 觀看、思考、聯(lián)想,結(jié)合圖象回答老師提問(wèn). 播放六張幻燈片,有針對(duì)性地提問(wèn),復(fù)舊引新. 新課教學(xué) 投影幻燈片,強(qiáng)調(diào):能量的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化是有方向性的,比如冰箱里的熱量不會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)移到外部,而必須消耗其他的能量(電能)才能把熱量轉(zhuǎn)移出去,從而使冰箱內(nèi)部變冷.叉如地球上的能量最后都要轉(zhuǎn)化成環(huán)境的內(nèi)能,而這些內(nèi)能可以很快回收使用.既然能量是守恒的,為什么我們還常說(shuō)要節(jié)約能源呢? 引導(dǎo)學(xué)生看書(shū). 幻燈片:能源消耗對(duì)環(huán)境的污染 學(xué)生把自己生活的地區(qū)環(huán)境污染的現(xiàn)象列舉一、二例,并進(jìn)行討論. 討論、合作完成. 學(xué)生歸納回答. 先收集資料、討論,個(gè)別同學(xué)舉手發(fā)言,其余傾聽(tīng)、思考. 學(xué)生介紹自己家中的節(jié)能小秘方,與全體同學(xué)共同分享,如:我家是怎樣省電的;我家是怎樣省水的等. 了解能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性,培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能意識(shí). 培養(yǎng)學(xué)生歸納概括能力. 讓學(xué)生了解能源消耗對(duì)環(huán)境的影響,樹(shù)立環(huán)保意識(shí). 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 指導(dǎo)學(xué)生閱讀分析教材,完成練習(xí). 剖析學(xué)生所列事例,聯(lián)系實(shí)際,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到不當(dāng)使用能源會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞. 未來(lái)的理想能源: 幻燈片: 1.讓地下巖石來(lái)發(fā)電資料簡(jiǎn)介:地?zé)崮堋責(zé)犭娬? 2.潮汐能. 3.風(fēng)能——風(fēng)力發(fā)電. 4.核電站. 5.燃料電池工作原理. 6.水能的利用. 7.太陽(yáng)能. 8.低公害節(jié)能汽車(chē)資料簡(jiǎn)介. 9.新能源“可燃冰”知識(shí)簡(jiǎn)介及我國(guó)研究狀況. 10.資料簡(jiǎn)介:雨雪垃圾能發(fā)電. 11.資料簡(jiǎn)介:未來(lái)新能源——能源作物(芒屬作物). 播放北京科學(xué)教育電影廠拍攝的科教片“能源與可持續(xù)發(fā)展”. 教學(xué)生看圖表,分析數(shù)據(jù),了解中國(guó)的能源狀況和世界能源開(kāi)發(fā)情況. 幻燈片:中國(guó)可再生能源資源分布: 表一:中國(guó)風(fēng)力資源豐富區(qū); 表二:中國(guó)太陽(yáng)能資源區(qū)劃; 表三:中國(guó)可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀; 表四:中國(guó)地?zé)岚l(fā)電站裝機(jī)容量; 把學(xué)生上網(wǎng)查閱的有關(guān)資料做成展板,既對(duì)那部分學(xué)生進(jìn)行了表?yè)P(yáng),又在學(xué)生中開(kāi)展了能源教育. 觀看各個(gè)短片,了解各種新能源的特點(diǎn),交流、討論未來(lái)理想能源的條件. 傾聽(tīng)、思考、激勵(lì)自己. 觀看、思考、激勵(lì)自己. 觀看各短片,思考、討論我國(guó)的能源狀況. 1.學(xué)生上網(wǎng)查閱的有關(guān)資料. 2.學(xué)生自己設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能房屋等. 培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能意識(shí). 讓學(xué)生了解各種新能源的特點(diǎn),理解未來(lái)理想能源的條件. 了解能源與可持續(xù)發(fā)展,了解我國(guó)的能源狀況,培養(yǎng)節(jié)能環(huán)保的意識(shí). 用展板的形式把學(xué)生的作品展覽出來(lái),樹(shù)立學(xué)生的自信心,讓學(xué)生獲得成功感. 能源與持續(xù)發(fā)展 可持續(xù)發(fā)展 可持續(xù)發(fā)展(Sustainable development)的概念最先是在一九七二年在斯德哥爾摩舉行的聯(lián)合國(guó)人類(lèi)環(huán)境研討會(huì)上正式討論.這次研討會(huì)云集了全球的工業(yè)化和發(fā)展中國(guó)家的代表,共同界定人類(lèi)在締造一個(gè)健康和富有生機(jī)的環(huán)境上所享有的權(quán)利,自此以后,各國(guó)致力界定“可持續(xù)發(fā)展”的含意,現(xiàn)時(shí)已擬出的定義已有幾百個(gè)之多,涵蓋范圍包括國(guó)際、區(qū)域、地方及特定界別的層面,是科學(xué)發(fā)展觀的基本要求之一.1997年的中共十五大把可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略確定為我國(guó)“現(xiàn)代化建設(shè)中必須實(shí)施”的戰(zhàn)略.可持續(xù)發(fā)展主要包括社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,生態(tài)可持續(xù)發(fā)展,經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展. 生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)和利用 生物能源主要是指在生物體(尤為植物)內(nèi),經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)所釋放出的能源.其實(shí),世界上90%的能源消耗來(lái)自植物光合作用所積累的能源,比如地球演變的歷史上所積累的礦物能源(煤、石油、天然氣,因?yàn)樗鼈兪嵌逊e在一起的有機(jī)物經(jīng)地質(zhì)作用形成的),但總有一天礦物能源會(huì)消耗殆盡.能源危機(jī)威脅著人類(lèi)的發(fā)展,所以發(fā)展可再生能源,尤其是利用植物光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成便于利用的能源,引起了全球的廣泛關(guān)注,人類(lèi)利用生物能源,實(shí)質(zhì)是將植物通過(guò)光合作用固定的碳的能量釋放出來(lái),它的好處在于:一、中性的碳循環(huán),即無(wú)溫室效應(yīng);二、生物再生的能源有助于克服化石能源供應(yīng)的萎縮.并且,發(fā)展生物能源不僅可以解決資源、環(huán)境的問(wèn)題,還可以帶動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的雙贏.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 2019-2020年九年級(jí)物理全冊(cè) 第22章 能源與可持續(xù)發(fā)展教案 新版新人教版 2019 2020 九年級(jí) 物理 22 能源 可持續(xù)發(fā)展 教案 新版 新人
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