能源家族全章教案..docx

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1、第一节能源家族(-)教学目的.知道什么是能源。1 .知道什么是一次能源、二次能源。知道哪些能源是常规能源、哪些能源是新 能源。2 .知道解决能源问题的重要性和主要出路。()教学过程.引入新课教师：同学们每天要吃饭、喝水，用什么来煮饭、烧水呢？(煤，煤气，柴禾、 天然气教师：同学们说得都对，把生米做成熟饭，把生水烧开都需要能量。 煤、煤气、柴禾、天然气等等在燃烧时都能提供能量。那么要开动汽车、火车、 飞机等交通工具需要消耗什么呢？(汽油或者柴油)教师：对，汽油、柴油燃烧时也能提供能量。同学们再想想，江河里的水流能不 能提供能量呢？学生：能。山上采伐的木料放到江、河里能顺流而下，水流可以运送木料做

2、功。 学生：水流还可推动水轮机做功，使磨转动，水轮机还能带动发电机转动发出电o，”，教师：同样，流动的空气风也有能量，风能推动风车做功。像煤、天然气、 汽油、水流、风等等能够提供能量的物质资源，我们把它们都叫做能源。人们的 生活、生产、科研都离不开能源。那么能源包括哪些种，我们应该怎样来开发和 有效地利用它们呢？今天开始我们就来学习这方面的知识。1 .进行新课什么叫能源？板书：第十四章能源的开发和利用第一节能源教师：什么叫能源呢？板书：像煤、石油、天然气、水流等等，凡是可以提供能量的物质资源都叫做 能源。(2)一次能源和二次能源教师：同学们知道吗？汽油、柴油都是从石油提炼出来的。那么煤、石油、

3、天然 气等等又是从哪里来的呢？从地下开采出来的。地下的这些东西又是从哪里来的 呢？煤、石油、天然气都是由古代的动物、植物经过长时间的地质变迁中形成 的，我们把它们统称为化石燃料。板书：化石燃料、水能、风能、太阳能等等 都是由自然界提供的能源叫做一次能源教师：一次能源是自然界直接提供的能 源。教室里点灯，家里开收音机、电视机，工厂里开动机器都要用电能，电能是第五节能源与可持续发展皿识点教学大的（试用时知识的教学瞿求教学大掰C修“*“要求谡程标准中内容标准如识目标耿孑和原子搐淅识性了解眼干和厚 广橹的机成知道1柒干和原子榷的组成放射现象常识作J7射拄的超 用、强射雄对人体的危 突的防护核能的优由和

4、可能 果来的何明.核能常识竹了解会受反应 和核能发电的大致俏幡的转化和守恒知道各种形式的施可 以相“转化，转化过程1能8守忸仙逋各种形式的帔 可以相互种化.”化 过杵中能局守恒知道能量守恒定律.能举 出日常生活中能的守恒 的宴例,八 就转化与 守恒的观点分析拘理现 象的葩M通过傕及的转化利转移. 认识效率.初步了解在现 实生活中能量的特化归 转移有，定的方向性.能源的开线和 利用棺织性了解几即要 罐洲.W能的重要性. 能源的开发利用和环 境保护能通过A体事例.晚出能 源与人类1 相彳1 ；： 城的关系.能偌合实例，说出不可再 生能源和可同生健源的 特点.了好世界和我国的能源 状况.时丁施源的开

5、发利 用开可持续发曝的6tfL教学大纲规定的 浜示实验和学生 实验帙学大纲对技能的教学要求S*程标选中内咨标 准的科学探冗和文 验课程标准中内容标准的 技能目标除于和原子核（挂此射线也密 射线的防护（丹时俄式反应（挂图）樵电站（注图）热电站（姓图）三、变化部分逐条分析1、增加了“能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析 物理现象的意识”。分析：教学大纲对能的转化和守恒定律的教学要求是“知道各种形式的能可以相 互转化，转化过程中能量守恒;可以看出教学目标主要是从知识的角度来提出的。由于能量守恒定律是自然界中最普遍、最基本的定律之一，它是人类认识自 然、改造自然的有力武器，所以

6、课程标准对这部分内容提出了更高的要求，却增 加了“能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析物理 现象的意识”。第一点要求属于“了解”水平，要求学生能从宏观的角度大致说明日 常生活中有关能量守恒的实例即可。第二点要求属于“理解”水平，目的是进一步 发展学生用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。增加的这两点要求充分 体现了 STS的观点和强调与其他学科相联系的新课程理念。新教材在编写这部分 内容时，首先让学生利用身边的器材完成一组小实验来讨论自然界各种现象的内 在联系，体会能量之间的相互转化。然后介绍能量守恒定律。同时专门安排了科 学世界栏目：向地球要热。让学生了解地热这种

7、新能源以及人们如何利用地热供 暖、发电，给人们的生活带来方便等。针对这部分内容的增加，新教材也增加了 相应的创新性的练习和习题。如：例1 ：释放化学能的过程不断地发生在你的体内。食物也是一种“燃料”，营养成 分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需能量。这种过程没有火焰，但化学 能同样可以转变为内能，因此人的体温保持在37c左右。从能量守恒的角度说 说，食物提供的化学能还转变为哪些能量？人体摄入的能量(营养师称之为热量)过多、过少，都有损于健康。对于正在长 身体的初中学生，每天应该摄入多少热量？应该如何调整饮食？查阅资料，进行 调查，写一篇科学报告，并与同学交流。例2 ：课本图155-5 (P

8、125 )的构思图表现的是一种不需要耗用任何能量而能永 远不停工作的机器一“永动机”。讨论一下，这种构思能够实现吗？2、增加了“通过能量的转化和转移，认识效率。初步了解在现实生活中能量的转 化与转移有一定的方向性”。分析：这部分知识在教学大纲里没有作要求，原教材也没有编写这部分内容。但 由于这部分知识与我们生活和社会联系非常紧密，课程标准对这部分知识提出了 两点要求。第一点要求“通过能量的转化和转移，认识效率”属于“认识”水平层 次，要求能通过生产生活中的一些常见实例，分析能量在转化和转移的过程中， 有能量损耗，从而进一步从更广义的范围认识效率的概念。第二点要求“初步了 解在现实生活中能量的转

9、化与转移有一定的方向性”属于“初步了解”水平层次，强 调在分析能量的转化和转移时，同时还要考虑方向性，说明分析物理现象时都是 有规律可循的道理。新教材在处理这部分内容时，一是结合燃料的热值让学生讨 论怎样提高各种热机及炉子的效率；二是让学生阅读、讨论人类历史上不断进行 着的能源革命，使学生进一步认识到科技给人类带来的便利。三是通过具体实例 让学生初步认识到能量的转化与转移是有方向性的。同时还安排了 STS栏目：灾 害-失控的能量释放。这些都充分体现了 STS观点。针对这部分内容的增加，新教材也增加了相应的练习和习题。如：例1:分析汽车（拖拉机）中燃料释放 内能的去向，讨论提高效率的可能方法。例

10、2 ：调查本地历史上火灾发生的事例，从能量转化的角度分析其成因并讨论如 何防止火灾。例3 ：指出你生活中存在哪些浪费能源的现象，可以采取哪些节能 措施？承维电站（件图） 太阳能电站（抒如3、将“常识性了解几种主要能源、节能的重要性、能源的开发利用和环境保护” 变为“能通过具体事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系”、“能结合实例， 说出不可再生能源和可再生能源的特点”。分析：这部分内容在教学大纲里是作为选学内容的，教学大纲的要求也是作为常 识性了解，在实际教学中，学生只是作为外课阅读材料，教师不作任何说明和解 释。随着能源问题在社会生活中越来越突出，课程标准提出了明确的要求。第一 点属于“了

11、解”水平层次，要求能通过具体事例，了解自然界有哪些能源，能说出 人类开发和利用能源的历程与人类生活和社会发展的关系。体现了科学、技术和 社会的紧密联系。第二点属于“理解”水平层次，要求通过不可再生能源和可再生 能源的理解，了解人类所面临的能源危机，使学生有一种紧迫感，责任感。注重 了学生情感态度与价值观的培养。新教材在处理这部分内容时，从“能源家庭”入 手，介绍了日常生活中常用的各种能源，着重介绍了核能和太阳能。在学生的练 习和习题里也安排了相应的题目。如：例1 ：调查自己家庭目前的能源使用状况和能源使用的变迁。必须说明使用了哪 几种能源、每种能源的特点和类别、每种能源的计量单位及意义、每个月

12、各种能 源的大约使用量。例2 ：结合实例说明不可再生能源和可再生能源的特点。4、增加了“了解世界和我国的能源状况。对于能源的开发利用有可持续发展的意 识”。分析：这部分内容在大纲里没有作要求，原教材里也没有列出来。课程标 准明确提出了两点要求。第一是要求“了解世界和我国的能源状况”，属于“了解” 水平层次，要求学生通过具体的资料和事实，来了解我国和世界的能源状况，我 国发展能源的方针和对策。第二是要求“对于能源的开发利用有可持续发展的意 识”，属于“体验性目标的“领悟”水平层次，要求学生要关心科学发展前沿，具有 可持续发展的意识，树立科学的世界观，有将科学服务于人类的使命感与责任 感。充分体现

13、了从物理走向社会的基本课程理念。新教材在编写这部分内容时， 一是介绍了 21世纪的能源趋势；二是结合实例让学生分析说明能源消耗对环境 的影响；三是让学生讨论怎样探索和使用未来的理想能源。课后的练习和习题也 安排了一些创新性的题目。如：例1:你认为风能、太阳能、核能以及你所想到的可能的能源，哪些有可能 成为今后的理想能源？例2 ：调查你周围使用能源中的不安全因素及其对环境的影响，提出几种可行的 改进措施。例3 ：科学作文：能源与我们的生活。哪里来的呢？(电能是由发电厂供给的；电能可由电池提供；电能还可由太阳能 转化而来太阳能电池。)教师：同学们说得都对。火电厂把煤、石油等化石燃料转化成电能；水电

14、站把水 流能转化成电能；干电池、蓄电池把化学能转化成电能；太阳能电池把太阳能转 化成电能，”,电能是由化石燃料、水能、风能、太阳能等等自然界直接提供的能 源转化而来的，所以叫做二次能源。板书：由自然界提供的能源转化而来的能源是二次能源(3)世界能源消耗量迅速增长教师：现在我们大量使用二次能源电能，但实际消耗的还是转化成电能的一 次能源目前我国主要还是消耗化石燃料。随着科学技术的发展和进步，特别 是近三、四十年以来，随着工、农业生产和科学技术的现代化，人们的生活也渐 趋现代化，使能量消耗的增长趋势十分明显，为了便于比较，我们把各种能源的 消耗量都折合成燃烧值为2.93x107焦/千克的标准煤计算

15、(看课本图141),在1950年是26亿吨，1987年就是110 多亿吨，估计到2000年要超过200亿吨。我们国家的能源消耗量也在迅速增 加，1953年全国能源消耗仅为0.54亿吨标准煤，到1992年已达到10.89亿吨标 准煤，增加了近20倍，预计到2000年将增加到1417亿吨标准煤，几乎接近 20世纪初全世界1年能源消耗的总量。能源消耗的迅速增长，会不会引起“能源 危机”呢？人类能不能解决这个问题呢？学生：煤和石油越采越少，人类可能要出现能源危机。学生：人们可以寻找新的能源。(4)常规能源和新能源从古到今，人类使用的能源都是由太阳能转化来的。教师：同学们知道煤、石油、天然气等化石燃料是

16、古代生长的动、植物经过长时 间的地质变迁而形成的，那么这些动、植物又是怎么能生长壮大的呢？植物生长 靠太阳把各种养分进行光合作用变成植物生长的养料，动物生长靠吃植物或者其 他的小动物，所以化石燃料从根本上来说，来源于太阳能。那么水能和风能又是 从哪里来的呢？学生：太阳照到地球上，使空气变热上升，冷空气就下降形成风。学生：太阳照到江、河、湖、海的水面上，使水蒸发，蒸发的气上升到空中，在 高空遇冷使变成雨雪降下来，降到高山上的雨和雪融化成的水从高处流下，形成 水能。新能源的利用教师：同学们说得很好，化石燃料、水流能、风能等都来源于太阳光的辐射，即 太阳能。课本上的图142就画出了太阳能的转化情况。

17、太阳每秒钟要向周围空 间辐射38x1026焦的能量,其中到达地球表面的太阳能只有1.7x1017焦，但仍 有大量的太阳能还没有被利用。近年来发明的太阳灶、太阳能热水器、太阳能电 池等对太阳能的直接利用还刚刚开始。这里还有很大的潜力可挖。此外自然界还 存在大量的潮汐能和地热能，我国和有的国家已试验用潮汐能和地热能来发电， 由于有些技术问题还没有解决，使造价过高，因此还没有被广泛采用。另外本世 纪初还发现了原子核能（原子能），原子能已经做为核潜艇、航空母舰和破冰船 的核动力，也广泛地用于核电站。板书：我们把化石燃料、水流能、风能等人类早就应用的能源叫做常规能源 把核能、太阳能、地热能、潮汐能等新近

18、才开始利用的能源叫做新能源（5）解决能源问题的主要出路教师：开发和利用新能源是人类解决能源问题的主要出路。我国虽然蕴藏着丰富 的煤炭资源，新油田也在不断被发现，但是我国人口众多，能耗巨大，节约常规 能源的消耗，开发和利用新能源仍是我国的一项重要任务。同学们努力吧，为将 来给祖国作出更多的贡献而努力学习吧。2 .总结（略）.布置作业（1）阅读课本，思考以下问题：什么叫能源？什么是一次能源？什么是二次能源？哪些是常规能源？哪 些是新能源？（2）把课本上图142所示的太阳能的转化情况用你自己的语言正确简练地写出 来。（作者：山西省实验中学陈海鸿，李瑞海）（人教版教材）第三节太阳能（一）教学目的. 了

19、解太阳能的优点.1 .知道直接利用太阳能的两条途径.（-）教具有关挂图、录像资料等.（三）教学过程.引入新课教师：人类利用的常规能源是什么？可以开发利用的新能源有哪些呢？学生：常规能源有煤、石油、天然气等化石燃料和风力、水力资源等等，可以开 发利用的新能源有核能、太阳能、地热能、潮汐能等等.教师：回答得很好，前 面我们已经学习了核能的开发和利用，用铀做燃料的反应堆虽然能大大减少能源 的消耗，但是铀的储量也是有限的，而且使用时要产生放射性污染；轻核的聚变 虽然比裂变干净，还能释放更多的能量，但是至今还没有真正解决和平利用的问 题，所以还要开辟新能源.随着科学技术的发展，人们发现太阳不但一直间接地

20、 向人类提供生存和发展的能量，而且还是可能为人类长期地直接提供巨大能量的 新能源.今天我们就来学习太阳能.1 .进行新课板书：（第五节太阳能太阳能的优点太阳能十分巨大.教师：同学们想想，太阳能有什么优点呢？板书： （一）太阳能的优点学生：太阳能非常巨大，从前面表中可见，太阳能向周围空间辐射的总功率达 3.8x1026 瓦.板书：1 .太阳能十分巨大教师：说得很好，太阳能十分巨大.同学们知道太阳能辐射到地球表面的总功率 是多少吗？（通过查看课本答：1.7x1017瓦）教师：同学们计算一下，太阳每小时辐射到地球的总能量有多少？（学生上黑板 计算：1.7x1017 瓦X3600 秒=6.1x1020

21、 焦）教师：地球每小时从太阳获得的太阳能量有6.1x1020焦，这比目前全世界在一年 内能源生产的总量还多，可见太阳能有多么巨大.太阳能供应时间长久.那么太阳能会不会用完呢？根据科学家推算，太阳像现在这样不停地向外辐射能 量，还可以维持60亿年以上，对于人类来说，太阳能可以说是一种取之不尽， 用之不竭的永久性能源，所以太阳能的第2个优点是：板书：2 .太阳能的供 应时间十分长久太阳能分布广阔，获取方便.教师：我们到哪里去取太阳能？怎样获取呢？（只要太阳能照到的地方，就有太 阳能，不用专门去寻找；只要用东西接收就行了，不需要挖掘开采） 教师：很好，所以太阳能的第3个优点是：板书：3 .太阳能分布

22、广阔，获取方便，无需挖掘开采和运输使用太阳能 安全、不污染环境.太阳能是最干净的能源，开发、利用太阳能不会给我们带来污染.所以，太阳能 的第4个优点是：板书：4 .太阳能安全、不污染环境（2）人类直接利用太阳能有两条途径教师先请同学议论：如何利用太阳能？然后总结.板书： （二）直接利用太阳能的两条途径1 .把太阳能转化成内能以供利用（讲解：例如用太阳炉、太阳能热水器等装 置把太阳能转化成内能来做饭、烧水等等，也可用集热器把水加热，产生水蒸 气，再推动汽轮发电机发电这就叫太阳能热电站.）2 .通过光电转换装 置把太阳能直接转化成电能（讲解：例如用硅光电池也叫太阳能电池，把 太阳能直接转化成电能.

23、太阳能电池的应用已很广泛，像人造卫星上的电源、太 阳能汽车上的电源，小型电视机、计算器上的电源，城市道路路灯的电源等等都 可用太阳能电池，我国还用太阳能电池做航标灯的电源，铁路信号灯的电源等 等）利用太阳能的困难教师：既然太阳能有那么多优点，为什么不大量推广、大范围应用呢？目前还有 些技术问题没有解决.板书： （三）广泛利用太阳能的困难1 .太阳能虽然十分巨大，但它太分散（讲解：经计算，垂直投射到地面每平 方米面积上的太阳能只有几百瓦，所以要大规模开发利用太阳能必须设置庞大的 收集和转换能量的系统，目前造价还太高，影响推广.3 .目前太阳能转换器的效率不高（讲解：光热转换的效率为5060%,而

24、 光电转换的效率只有10%左右.所以还要下大力气研制高转换效率的材料） 结束语要大规模地直接利用太阳能还要做大量的研究工作，现在已取得一定成果，只要 不断努力，必将会不断有新的进展，随着科学技术的进步，应用也将越来越广 泛.有人预言，到21世纪，太阳能将会成为人类的重要能源之一.（陈海鸿、李瑞海，人教版教材）第四节能原革命陶器的产生,挪快/金属冶炼和制造业的发展.胡二次,摄汽机的发明,如用2所示廉汽机的发明推动门匕石燃料I：业的 兴起,使人类遇A L业化的社会,使人美又遗人电气时代.出乜叫使身转化的方向性V I如图4所示.是豆子生长过程.不过次序已年打SL请你按概正教学互动及时间分配m af的

25、生长如果按相反,序是不会发1的,自然界的，一 s向性的.使版的料格扣行化也都是市斤阿件的.我似心在能显的悟化或转幡的母科中利用能*的，因此,不是什么能鼠都可以利用，能源的利用是g条件的.”价卜?日口史并失控的施量料收3,能爆清打时环境的命峋讨论“人类隹能御革5的进程中纶自己附来门史利，也给自己造成/麻加.说一说你的看法74 21世，d的能源也努能源洞髭的出速增长,地球储“的化能源将日蓝减少,岫终将枯竭，必知不断开发新能源,援商能源的利用砰.的第同时供节的加赚.这是解决能源危机的主要途径.的55 .人类在消耗善种梗源时不出避免地会对环境造成献坏出 MSI一生讨论大it也”Z N 在涓 VB吨造成配樟脚肉坏呢？ F费是某物再组明仓的纬果,用“ J”衣示大位消耗能源时讣境会有明的破 贝.用“X薨示对环境不会地成明显的破炼.海种类外城问起石希和.八馔水力发电tttt嗖薪里VVXXV虎拘XVXX何省$曲射乂XXV水i.流失梯沙澳化 （埠生击不）XXJ LX78.未来的理想能藻讨企：你对来来的能博育什么样的他想和打算 人*谦 慷工未来罐ft!晚闻清足的箓件（1） 必须足朝，次.可以保证长期使用：（2） 必须足网使U.可以保证多t（人川起;