第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展教案

第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展1．通過實例，理解能量及其存在的不同形式．能描述多個能量和我們生活的關(guān)系．2．通過實例，認識能量能夠從一種物體轉(zhuǎn)移到另一種物體，不同形式的能量能夠互相轉(zhuǎn)化．3．能通過具體實例，說出能源與人類生存和社會發(fā)展的關(guān)系．4．能結(jié)合實例，說出不可再生能源和可再生能源的特點．5．懂得核能的優(yōu)點和可能帶來的問題．6．理解世界和我國的能源狀況，對能源的開發(fā)運用要有可持續(xù)發(fā)展的意識．“能量”是物理學(xué)中一種非常重要的概念．在日常生活中經(jīng)常接觸到“能量”一詞，學(xué)生對這個詞本身比較熟悉，但對作為物理概念(物理量)還是比較陌生的，教材從八年級上學(xué)期開始滲入光能、熱能，到電學(xué)板塊時直接提出了電能的概念，將詞義變成物理量，從而有了單位及計算的辦法，同時粗略地滲入動能的概念，九年級又形成了動能、勢能、機械能、內(nèi)能等概念．“能量”作為根本之一，也貫穿在整套教材當中．本章在前面學(xué)過的多個能的知識基礎(chǔ)之上，對能源知識做了常識性的介紹，對“能量”概念進行了簡樸的回想和總結(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)的目的在此達成高潮，物理教育教學(xué)的意義得以充足的體現(xiàn)．從知識方面看，對能量、能源及轉(zhuǎn)化有全方面的認識，從價值觀方面看，培養(yǎng)了學(xué)生的節(jié)能意識和環(huán)保意識，對于能源的開發(fā)運用有可持續(xù)發(fā)展的意識．本章的最后目的是讓學(xué)生形成對能源開發(fā)運用有可持續(xù)發(fā)展的意識，其它的目的都是為了這一終極目的服務(wù)的，這一終極目的又為學(xué)生形成對涉及社會問題在內(nèi)的各方面問題的可持續(xù)發(fā)展意識奠定了基礎(chǔ)．學(xué)生從學(xué)習(xí)物理開始就接觸光能、熱能，到學(xué)習(xí)電能時就涉及了電能與其它形式能的互相轉(zhuǎn)化問題，后來又逐步學(xué)習(xí)了動能、勢能、機械能、內(nèi)能及它們之間的互相轉(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)生對多個能量的理解與學(xué)習(xí)，為本章的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)．節(jié)能環(huán)保是當今社會發(fā)展的主題，也是學(xué)生日常生活中經(jīng)常接觸的話題，這也會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好．核電站、核武器等內(nèi)容也是學(xué)生的愛好點，太陽能熱水器已經(jīng)走進千家萬戶，太陽能電池、太陽能路燈也是學(xué)生心存疑惑爭于探究的問題．但本章知識的綜合性和抽象性也會給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來一定的困難．本章的重點內(nèi)容是原子能、核能以及能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移，即使學(xué)生對太陽能很熟，但是沒有原子核和核能為基礎(chǔ)理解起來是困難的．因此本章應(yīng)當重視核能、太陽能這兩節(jié)內(nèi)容的教學(xué)．教學(xué)中要盡量關(guān)注學(xué)生對于能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化事實的積累和認識，盡量讓學(xué)生參加以期獲得某些規(guī)律性知識和結(jié)合社會發(fā)展的深層次思考．首先通過實例介紹能源的不同分類：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，重要以視頻課件為主．以核能為基礎(chǔ)，教師解說太陽內(nèi)部的反映來理解太陽能的取之不盡用之不竭，并引導(dǎo)學(xué)生介紹太陽能應(yīng)用的優(yōu)缺點，能源革命能夠讓學(xué)生通過閱讀教材掌握內(nèi)容，而能的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性能夠通過實例讓學(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)，能夠通過互聯(lián)網(wǎng)等手段查詢資料．將來抱負能源能夠讓學(xué)生根據(jù)知識結(jié)合自己對能源的認識談?wù)勛约旱南敕ǎ?節(jié)能源知識與技能1．通過實例理解有哪些不同形式的能量，懂得人類運用能源的歷程．2．常識性理解什么是能源；什么是一次能源、二次能源及其各自的特點．過程與辦法通過收集信息、閱讀資料、互相交流，判斷能源與人類生存和社會發(fā)展的說法與否對的．情感、態(tài)度與價值觀從能源問題到能源科學(xué)引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好和學(xué)習(xí)欲望．懂得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學(xué)生活動設(shè)計意圖新課導(dǎo)入提問：①什么是能量？②你能舉例說說生產(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)生大膽舉例回答下列問題啟發(fā)學(xué)生多留心身邊的物理現(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.解說能源.請同窗舉出自己所懂得的能源.教師解說.化石能源：煤、石油、天然氣、一次能源和二次能源的分類及其特點.指導(dǎo)學(xué)生看書、提問：人類運用能源經(jīng)歷了如何的歷程．學(xué)生觀看課件，懂得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、記憶懂得一次能源有：化石能源、水能、風能、太陽能、核能等．二次能源：電能.學(xué)生看書回答．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169頁1、2能源eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(定義：能夠提供能量的物質(zhì)資源,分類\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(一次能源\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(化石能源：煤、石油、天然氣,水能,風能)),二次能源：電能)),人類運用能源的歷程))能源的分類能源種類繁多，并且通過人類不停地開發(fā)與研究，更多新型能源已經(jīng)開始能夠滿足人類需求．根據(jù)不同的劃分方式，能源也可分為不同的類型，重要有下列七種分法．1．按來源分為三類：(1)來自地球外部天體的能源(重要是太陽能)．除直接輻射外，并為風能、水能、生物質(zhì)能和礦物能源等的產(chǎn)生提供基礎(chǔ)．(2)地球本身蘊藏的能量．如核能、地熱能等．(3)地球和其它天體互相作用而產(chǎn)生的能量．如潮汐能．2．按能源的基本形態(tài)分類，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、煤氣及多個石油制品等．3．根據(jù)能源消耗后與否造成環(huán)境污染可分為污染型能源和清潔型能源，污染型能源涉及煤炭、石油等，清潔型能源涉及水能、電能、太陽能、風能等．4．根據(jù)能源使用的類型又可分為常規(guī)能源和新型能源．運用技術(shù)上比較成熟，使用比較普遍的能源叫做常規(guī)能源．涉及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．新近運用或正在著手開發(fā)的能源叫做新型能源．新型能源是相對于常規(guī)能源而言的，涉及太陽能、風能、地熱能、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)特性或轉(zhuǎn)換與應(yīng)用的層次對它進行分類，可分為：固體燃料、液體燃料、氣體燃料、水能、電能、太陽能、生物質(zhì)能、風能、核能、海洋能和地熱能．其中，前三個類型統(tǒng)稱化石燃料或化石能源．已被人類認識的上述能源，在一定條件下能夠轉(zhuǎn)換為人們所需的某種形式的能量．例如薪柴和煤炭，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，我們能夠用熱來取暖、做飯或制冷，也能夠用熱來產(chǎn)生蒸汽，用蒸汽推動汽輪機，使熱能變成機械能；也能夠用汽輪機帶動電機，使機械能變成電能；如果把電送到工廠、公司、機關(guān)、農(nóng)牧林區(qū)和住戶，它又能夠轉(zhuǎn)換成機械能、光能或熱能．6．按能源與否能夠再生分為可再生能源和不可再生能源．但凡能夠不停得到補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．風能、水能、海洋能、潮汐能、太陽能和生物質(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)核能知識與技能1．理解核能、裂變、鏈式反映和聚變的有關(guān)知識．2．理解核電站的常識，懂得核能的優(yōu)點和可能帶來的問題．過程與辦法1．通過探究學(xué)習(xí)活動，學(xué)習(xí)信息解決辦法，培養(yǎng)信息解決能力．2．通過自己學(xué)習(xí)的過程，培養(yǎng)自學(xué)能力．情感、態(tài)度與價值觀1．通過本節(jié)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生理解核能奧秘的愛好，對的認識核能的價值．2．通過該節(jié)的學(xué)習(xí)，認識科學(xué)技術(shù)對人類生活的影響，樹立將科學(xué)服務(wù)于人類的意識．重點懂得可控鏈式反映，分辨裂變與聚變．難點理解鏈式反映及發(fā)生的條件．火柴一盒、制作多媒體課件．一、情境導(dǎo)入1945年，第二次世界大戰(zhàn)的后期，美國在日本的廣島、長崎各投下一顆原子彈，使兩島遭受消亡性的打擊，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)生觀察原子構(gòu)造示意圖(以下圖)，理解原子的構(gòu)造．【教師解說】原子構(gòu)成豐富多彩的物質(zhì)世界，構(gòu)成原子的則是更小的原子核和核外電子．原子核帶正電，核外電子帶負電，原子的質(zhì)量重要集中在原子核，質(zhì)量較小的核外電子圍繞著原子核高速轉(zhuǎn)動，構(gòu)成原子核的是質(zhì)子和中子，質(zhì)子和中子之間依靠強大的核力緊緊結(jié)合在一起．2．核能【思考】核能是怎么來的？【教師解說】原子核內(nèi)的質(zhì)子和中子由于強大的核力緊緊結(jié)合在一起，如果將它們分裂開或者重新組合，就會釋放出驚人的能量，這就是核能．1kg鈾完全反映時釋放的能量超出2000t無煙煤完全燃燒時放出的能量，1kg氫完全聚變時釋放的能量相稱于40000t無煙煤完全燃燒時放出的能量．如果人類完全掌握了核能的使用技術(shù)，就能夠說掌握了通向無窮能源寶庫的金鑰匙．3．核裂變【教師演示】將火柴搭成如圖所示的構(gòu)造，點燃第一根火柴后，觀察所發(fā)生的狀況．【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，發(fā)生裂變現(xiàn)象．通過上面的實驗?zāi)隳苷业酵ㄟ^點燃一根火柴使諸多火柴不停點燃的方法嗎？那么如何才干使原子核的裂變也不停繼續(xù)下去呢？(展示圖片以下圖所示)．【教師解說】如果用一種中子轟擊質(zhì)量較大的原子核能使原子核發(fā)生裂變，且裂變的同時還能釋放出中子，這些中子又能夠繼續(xù)使其它的原子核裂變，這樣就能夠使核裂變繼續(xù)下去了，如：用中子轟擊鈾235原子核就能夠放出二至三個中子，它們又能夠引發(fā)其它鈾核的裂變，再放出幾個中子，再引發(fā)裂變……這樣，只要有一種核發(fā)生了裂變，就能夠引發(fā)一連串的裂變，并放出大量的能量．這就是鏈式反映．(如圖所示)快速的裂變反映能夠引發(fā)激烈的爆炸，原子彈就是運用快速裂變制成的．還能夠控制鏈式反映的速度，把核能用于和平建設(shè)事業(yè)，“核反映堆”就是控制裂變反映的裝置，已成功地應(yīng)用到核潛艇、核電站等裝置．4．核聚變請學(xué)生觀看我國引爆第一顆原子彈和氫彈的錄像．【思考】同窗們觀察到是原子彈還是氫彈的威力更大、釋放的能量更多？那么氫彈是如何產(chǎn)生大量的能量呢？【教師解說】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．氫彈就是運用輕核聚變制成的，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，因此氫彈要通過原子彈的爆炸產(chǎn)生的高溫來引爆．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，釋放出核能的反映．2．聚變：把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，釋放出核能的反映．3．核能：原子核在裂變和聚變過程中釋放出的能量．4．鏈式反映：當一種鈾核裂變時，會同時放出2～3個中子，這些中子又能去轟擊其它的鈾核，再使它們分裂，于是放出更多的中子，這種裂變的引發(fā)過程叫做鏈式反映．5．核電站工作的能量轉(zhuǎn)換過程：核能→內(nèi)能→機械能→電能．四、檢測反饋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干進行．答案裂變聚變聚變2．核電站的核心是________，它以________為核燃料，反映堆中放出的________能轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽的________能，通過汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)化為________能．答案核反映堆鈾核內(nèi)電3．氫彈是運用輕核聚變的原理制成的，普通來說，氫彈的威力比原子彈的威力()A．大B．小C．無法擬定D．差不多答案A4．有關(guān)核反映堆的下列說法中，對的的是()A．核反映堆是進行聚變而獲得核能的一種裝置B．核反映堆是進行裂變，且不加控制而獲得核能的一種裝置C．核反映堆是控制鏈式反映速度，使核能緩慢地、平穩(wěn)地釋放出來的裝置D．核反映堆是控制輕核聚變速度，使核能緩慢地、平穩(wěn)地釋放出來的裝置答案C5．原子彈和核電站的根本區(qū)別是()A．原子彈運用核裂變，核電站運用核聚變B．原子彈運用核聚變，核電站運用核裂變C．原子彈對裂變的鏈式反映不加控制，核電站控制裂變的鏈式反映速度D．原子彈對聚變的鏈式反映不加控制，核電站控制聚變的鏈式反映速度答案C6．下列有關(guān)核能的說法中對的的是()A．核能是可再生能源B．核電的優(yōu)點是安全、清潔、無廢料C．人類還沒有完全掌握人工控制核聚變技術(shù)D．原子彈含有巨大的破壞性，無其它危害答案C一、原子：由原子核和核外電子構(gòu)成．原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成．二、核能1．核裂變2．核聚變核能發(fā)電的優(yōu)點與缺點優(yōu)點：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)電不會造成空氣污染．2．核能發(fā)電不會產(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，臨時沒有其它的用途．4．核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運輸與儲存都很方便，一座百萬千瓦的核能電廠一年只需30噸的鈾燃料，一航次的飛機就能夠完畢運輸．5．核能發(fā)電的成本中，燃料費用所占的比例較低，核能發(fā)電的成本較不易受到國際經(jīng)濟情勢影響，故發(fā)電成本較其它發(fā)電辦法穩(wěn)定．缺點：1．核能電廠會產(chǎn)生大量放射性廢料，即使所占體積不大，但因含有放射性，故必須謹慎解決，且需面對相稱大的政治困擾．2．核能電廠熱效率較低，因而比普通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重．3．核能電廠投資成本太大，電力公司的財務(wù)風險較高．4．核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運轉(zhuǎn)．5．興建核電廠較易引發(fā)政治歧見紛爭．6．核電廠的反映堆內(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，會對生態(tài)及民眾造成傷害．第3節(jié)太陽能知識與技能1．初步認識太陽的構(gòu)造，懂得太陽能是人類能源的寶庫．2．大致理解太陽能的運用方式．過程與辦法通過課堂上設(shè)立裝置，課下制作改善的過程，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力；通過主動學(xué)習(xí)，提高學(xué)生收集信息交流信息的能力．情感、態(tài)度與價值觀1．能保持對大自然的好奇，初步領(lǐng)略自然現(xiàn)象的美妙與和諧，對大自然有親近、熱愛、和諧相處的情感．2．含有對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(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、社會實踐的意識．重點初步認識太陽的構(gòu)造，懂得太陽能是人類能源的寶庫．難點理解太陽能的運用方式．有將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會實踐的意識．生產(chǎn)生活中運用太陽能的圖片(可制成多媒體課件)．一、情境導(dǎo)入長久以來，人們就始終在努力研究太陽能．我們地球所接受到的太陽能，只占太陽表面發(fā)出的全部能量的二十億分之一左右，這些能量相稱于全球所需總能量的3萬～4萬倍，可謂取之不盡，用之不竭．巨大的太陽能是如何產(chǎn)生的呢？人類能夠如何運用太陽能呢？二、新課教學(xué)1．太陽能【思考】太陽能有哪些優(yōu)點？【教師點撥】(1)太陽能十分巨大．照射在地球上的太陽能十分巨大，科學(xué)家研究表明，太陽每秒鐘達成地面的總能量高達80億千瓦，大概40min照射在地球上的太陽能，便足以供全球人類一年能量的消耗．(2)太陽能供應(yīng)時間長久，天文學(xué)家研究表明，太陽現(xiàn)在正處在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，最少還能夠使太陽穩(wěn)定地燃燒50億年之久．對人類來說，太陽能幾乎能夠說是一種取之不盡、用之不竭的永久性能源．(3)太陽能獲取方便．太陽能分布廣泛，到處能夠運用，既無需挖掘開采，也無需運輸．(4)太陽能安全、環(huán)保．太陽能運用起來安全、清潔，開發(fā)運用太陽能不會給環(huán)境帶來污染．2．太陽能的運用展示運用太陽能的圖片，請學(xué)生總結(jié)運用太陽能的幾個方式．讓學(xué)生比較不同的運用太陽能的方式，總結(jié)太陽能的幾個運用方式．【教師歸納】(1)光熱轉(zhuǎn)換，光熱轉(zhuǎn)換即靠多個集熱器把太陽能收集起來為人類服務(wù)．早期的太陽能應(yīng)用是將水加熱，現(xiàn)今全世界有數(shù)百萬個太陽能熱水裝置．(2)光電轉(zhuǎn)換．光電轉(zhuǎn)換即將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，電能是當今社會最重要的能量，因此將太陽能的光能轉(zhuǎn)化為電能是人們的研究重點．現(xiàn)在，太陽能用于發(fā)電的途徑有二：一是熱發(fā)電，就是先用集熱器把太陽能變成熱能，再通過汽輪機將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；二是光發(fā)電，就是運用太陽電池的光電效應(yīng)，將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽谶@兩個途徑中，光發(fā)電又是研究的熱點和難點．【知識拓展】光化轉(zhuǎn)換也是運用太陽能的一種方式．光化轉(zhuǎn)換即先將太陽能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能，再轉(zhuǎn)換為電能等其它能量，我們懂得，植物靠葉綠素把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，實現(xiàn)本身的生長與繁衍，若能揭示光化轉(zhuǎn)換的奧秘，便可實現(xiàn)人造葉綠素發(fā)電．現(xiàn)在，太陽能光化轉(zhuǎn)換只在主動探索、研究中．三、課堂小結(jié)1．太陽——巨大的“核能火爐”太陽的構(gòu)造：從外到內(nèi)分為對流層、輻射層、太陽核心，最外層包圍著太陽大氣．2．太陽能是人類能源的寶庫．3．太陽能的運用現(xiàn)在直接運用太陽能的方式有兩種：一種是用集熱器把水等物質(zhì)加熱，另一種是用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化為電能．四、檢測反饋1．太陽能的轉(zhuǎn)化：太陽把地面的空氣曬熱，太陽能轉(zhuǎn)化為________；曬熱的空氣上升，空氣流動形成風，又轉(zhuǎn)化為________；太陽把地面曬熱，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，流入江河，太陽能轉(zhuǎn)化為________；植物吸取太陽能，發(fā)生光合作用，太陽能轉(zhuǎn)化為植物的________；植物作為食物被動物吃掉，又轉(zhuǎn)化成動物的________；古代的動植物在地質(zhì)變遷中變?yōu)榛剂?，轉(zhuǎn)化為這些燃料的________．答案內(nèi)能風能水能化學(xué)能化學(xué)能化學(xué)能2．下列有關(guān)太陽能輻射的敘述，對的的是()A．太陽每年向地球輸送的能量，約相稱于4萬噸煤的能量B．太陽輻射的巨大能量來源于核裂變反映C．太陽輻射對地理環(huán)境的形成和變化含有極其重要的作用D．煤和石油的能量是來源于地球內(nèi)部的能量答案C3．下列能源不是來自太陽能的有()A．水能B．風能C．核能D．煤、石油和天然氣答案C4．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能電池板．白天，太陽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：太陽能一內(nèi)能一電能B．白天：太陽能一電能一化學(xué)能C．晚上：化學(xué)能一電能一太陽能D．晚上：化學(xué)能一電能一化學(xué)能答案B一、太陽能的來源：核聚變二、太陽能的運用1．用集熱器把水等物質(zhì)加熱2．用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化成電能太陽能光伏光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產(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構(gòu)成．由于沒有活動的部分，故能夠長時間操作而不會造成任何損耗．簡樸的光伏電池可為手表及計算機提供能源，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．光伏板組件能夠制成不同形狀，而組件又可連接，以產(chǎn)生更多電力，近年，天臺及建筑物表面均會使用光伏板組件，甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分，這些光伏設(shè)施普通被稱為附設(shè)于建筑物的光伏系統(tǒng)．太陽能暖房冬天，運用太陽能暖房，在許多嚴寒地區(qū)已使用數(shù)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)用太陽輻射熱．大多數(shù)太陽能暖房使用熱水系統(tǒng)，亦有使用熱空氣系統(tǒng)．太陽能暖房系統(tǒng)是由太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源系統(tǒng)，以及室內(nèi)暖房電扇系統(tǒng)所構(gòu)成，其過程是太陽輻射的熱量經(jīng)收集器內(nèi)的工作流體將熱能儲存，再供熱至房間．至于輔助熱源則有裝置在儲熱裝置內(nèi)、直接裝設(shè)在房間內(nèi)或裝設(shè)于儲存裝置及房間之間等不同設(shè)計．固然亦可不用儲熱裝置而直接將熱能用到暖房的直接式暖房設(shè)計，或者將太陽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)展知識與技能1．初步理解能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性．2．認識能源消耗對環(huán)境的影響．3．懂得將來的抱負能源．4．懂得節(jié)省能源的重要性．過程與辦法1．通過社會調(diào)查，理解本地能源使用對環(huán)境的影響．2．通過上網(wǎng)查資料，理解能源的再生技術(shù)；解當今世界開發(fā)新能源的信息．3．通過學(xué)生舉例，使學(xué)生將物理知識和日常生活緊緊聯(lián)系起來，培養(yǎng)學(xué)生對科學(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．4．通過創(chuàng)設(shè)學(xué)生學(xué)習(xí)情境，培養(yǎng)學(xué)生口頭體現(xiàn)能力和信息交流能力．情感、態(tài)度與價值觀1．通過理解消耗能源對環(huán)境的影響，初步認識科技給人類帶來的負面效應(yīng)，培養(yǎng)學(xué)生節(jié)能意識、環(huán)保意識．2．初步認識科學(xué)技術(shù)對于人類生活、自然環(huán)境及社會發(fā)展的影響，樹立可持續(xù)發(fā)展意識．3．通過交流討論，使學(xué)生認識交流與合作的重要性，培養(yǎng)學(xué)生主動與別人合作的精神．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，以及將科學(xué)服務(wù)于人類的意識，培養(yǎng)學(xué)生振興中華的使命感和責任感．建立節(jié)省能源意識、開發(fā)新能源．下載資料，制作多媒體課件．教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖引入新課幻燈片的內(nèi)容是：能源帶來了經(jīng)濟的繁華；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；讓我們共同推動能源教育．觀看、思考、聯(lián)想，結(jié)合圖象回答老師提問．播放六張幻燈片，有針對性地提問，復(fù)舊引新.新課教學(xué)投影幻燈片，強調(diào)：能量的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化是有方向性的，例如冰箱里的熱量不會自動轉(zhuǎn)移到外部，而必須消耗其它的能量(電能)才干把熱量轉(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)能能夠很快回收使用．既然能量是守恒的，為什么我們還常說要節(jié)省能源呢？引導(dǎo)學(xué)生看書.幻燈片：能源消耗對環(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，并進行討論．討論、合作完畢.學(xué)生歸納回答.先收集資料、討論，個別同窗舉手講話，其它傾聽、思考.學(xué)生介紹自己家中的節(jié)能小秘方，與全體同窗共同分享，如：我家是如何省電的；我家是如何省水的等．理解能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性，培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能意識.培養(yǎng)學(xué)生歸納概括能力.讓學(xué)生理解能源消耗對環(huán)境的影響，樹立環(huán)保意識.教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖指導(dǎo)學(xué)生閱讀分析教材，完畢練習(xí).剖析學(xué)生所列事例，聯(lián)系實際，使學(xué)生認識到不當使用能源會對環(huán)境造成嚴重的破壞.將來的抱負能源：幻燈片：1.讓地下巖石來發(fā)電資料介紹：地熱能——地熱電站.2.潮汐能.3.風能——風力發(fā)電.4.核電站.5.燃料電池工作原理.6.水能的運用.7.太陽能.8.低公害節(jié)能汽車資料介紹.9.新能源“可燃冰”知識介紹及我國研究狀況.10.資料介紹：雨雪垃圾能發(fā)電.11.資料介紹：將來新能源——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