九年级物理第22章能源与可持续发展教案Word格式文档下载.docx

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讨论一下。

[学生甲]人类可以利用哪些能量？

[学生乙]我们所需要的能量是从哪里来的？

二、进行新课

1.能源

师：

同学们都认识哪些形式的能量？

讨论交流一下。

[学生甲]太阳能、电能、光能、内能、声能、核能。

[学生乙]生物能、化学能、风能、水能、地热能、潮汐能

凡是能提供能量的物质资源，都可以叫做能源，能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础。

2.能源的分类

那么，我们今天广泛使用的化学能有哪些？

[学生]煤、石油、天然气、煤气、沼气、食物等。

同学们能对这些能源进行分类吗？

结合生活和生产上的能源使用情况分析讨论一下。

（1）按能源产生的方式

①一次能源：

可以从自然界直接获得的能源

如：

化石能源（是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的）、水能、风能、太阳能、海洋能、地热能

②二次能源：

无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源

电能、酒精、汽油、火药、沼气

同学们分的都很好，对于这些能源有没有别的分类方法呢？

（2）从能源是否可在利用

①可再生能源：

可以在自然界里源源不断地得到的能源

水能、风能、动能、太阳能、生物质能

②不可再生能源：

越用越少，不可能在短时期内从自然界得到补充的能源

如：

煤、石油、核能

同学们说得很好，那么，对于煤、石油、天然气等这些主要的能源，你们都了解哪些有关内容的？

STS

石油危机和能源科学

以石油作为经济发展的支柱是否可靠？

以化石燃料为主的能源结构还能支持多久？

能否开发新型能源/

人类开发化石能源给生态环境带来哪些影响？

3.原子、原子核质子（+）

原子核中子

物质——分子——原子——

电子（—）

4.核能（nuclearenergy）

核能：

由于原子核的变化而释放的巨大能量叫做核能。

种类：

裂变和聚变

5.裂变（fission）

定义：

用中子轰击重核时，重核会分裂成大小相差不大的两个中等原子核，同时释放出巨大的能量，这种现象叫做裂变。

链式反应（chainreaction）

如图1所示，用中子轰击U235

原子核，铀核分裂时释放出核能，同

时产生几个中子，这些中子又会轰击

其他的铀核……于是导致一系列裂变。

核电站

核电站利用核能发电，它的核心图1

设备是核反应堆，核反应堆中发生链式反应，是可以控制的。

如图2所示

1942年人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。

当时的核反应堆的功率非常小，大约需要260座这样的反应堆才能点亮一只40W的灯泡。

然而，这是人类利用核能的关键一步。

今天，全世界已经建成了几百

座核电站；

它们的发电量接近

全球发电量的1／5。

（4）原子弹

在人类实现可控核裂变的

3年以后，即1945年，利用不

可控核裂变制造的毁灭性武器

——原子弹，在日本广岛爆炸

了。

图2

6.聚变（fusion）

（1）定义：

较轻的核（氘、氚）在超高温下结合成新的较重的原子核，同时释放更大的核能，这种现象叫做聚变。

如图3所示

太阳内部进行大规模的聚变，释放的

核能以电磁波形式向外辐射，这就是太

阳能。

核电站和核废料处理

这部分让学生自己阅读，让学生

了解科技给人类带来方便的同时，也

给人类带来灾难。

八、作业：

图3

九、板书设计：

§

16.1能源家族、核能

一、能源及其分类二、核能

一次能源1.核能

二次能源2.裂变

可再生能源3.聚变

不可再生能源

十、课后反思

一、课题2太阳能

知识技能

初步认识太阳的结构，知道太阳能是人类能源宝库

大致了解太阳能的利用

过程方法

观察太阳能在日常生活中应用的实例，经历自制太阳集热器的过程

情感态度与价值观

有了解太阳能奥秘的兴趣，能保持对大自然的好奇，初步领略自然现象的美妙与和谐，对大自然有亲近，热爱的感情

太阳能的利用

发明装置

彩色笔、直尺、实物投影仪、太阳能电动车

同学们，今天我给大家带来了一个电动车（展示），用手推一下，它就能运动起来，你能否用其他方法使它运动起来呢？

学生演示

学生用手电筒照射太阳能电动车

通过这个现象你能提出什么问题？

问题：

（1）可否用阳光代替手电筒的光？

（2）光为何能让电动车运动起来呢？

1.太阳—巨大的“核能火炉”

（1）太阳的结构如图1所示

直径为地球的110倍

体积为地球的130万倍

质量为地球的33万倍

（2）太阳内部发生聚变，释放巨大的

能量，以光和热向四周辐射。

图1

（3）太阳已经稳定地燃烧了50亿年，在经过50亿年才会燃尽。

2.太阳能是人类能源的宝库

煤及石油的形成过程：

如图2所示，远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。

在它们死后，躯体埋在地下和海底，腐烂了。

沧海桑田，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了煤和石油。

在石油形成过程中还放出天然气。

根据图3所示，说明太阳能辐射到地球的能量的利用，转化和守恒的情况。

[分析]地球上的风能、水能、生物质能等都是来源于太阳。

地球上任何地方都在吸收太阳的热能量，但是由于地面每个部位受热的不均匀性，空气的冷暖程度就不一样，于是，暖空气膨胀变

轻后上升；

冷空气冷却变重后下降，

这样冷暖空气便产生流动，形成了

风。

地球表面的一部分水吸收太阳

的能量经过蒸发形成水蒸气，暖湿

气流从地面升起，因绝热达到过饱

和而凝结成云，遇到冷空气就形成

雨。

植物通过光合作用从太阳获取

能量，以化学能的形式存储在植图3

物体内，人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命。

想想做做

3.太阳能的利用

将质量、温度都相同的水分别倒入两个相同瓶中，用白纸和黑纸

分别将瓶包起来，如图4所示，然后将两个瓶子放

在太阳光下，经过5min后，观察两个温度计的变化。

图4

分析：

由于黑色物体更容易吸收太阳光的能量，所以用黑纸包着的瓶中水温度高。

（1）利用太阳能加热物体

①平板集热器的箱面是玻璃，内表面涂黑，箱内温度可比箱外高100℃。

②把反射镜做成曲面，它们将阳光反射并会聚，也能获得高温。

图5图6

（2）将太阳能转变为电能

利用太阳能电池使太阳能转化为电能

（3）太阳能电池的优点：

①使用寿命长；

②保养费用低；

③不需燃料

（4）太阳能电池的缺点：

效率低；

②制造费用大

想想议议

如图7所示为太阳能热水器，说明工作原理

吸热板吸收太阳光时，太阳能转化为内能，

吸热板处的水的内能增大、温度升高、密度减

小而上升，补给水箱内的密度大的冷水流下来

填补，同时被加热后的水向下流进水储水箍内图7

太阳能的利用方式

太阳的结构。

16.2太阳能

一、太阳能特点2.间接利用

清洁丰富经济

二、太阳能的利用三、化石能源及其危害

1.直接加热物体煤石油天然气

一、课题：

§

16.3能源革命、能源与可持续发展

初步了解人类利用能源的发展足迹，知道能量的转移和转化都是有方向性的

了解人类能源消耗的增长状况，认识能源消耗对环境的影响，保护环境

阅读反映能源革命的资料，讨论和调查能源使用对环境的影响

三、重点：

通过对能量转移、转化具有方向性的理解，增强节能意识，关心自己身边的能源消耗对环境的影响，关注人类对能源的需求和大量消耗能源所带来的问题，

有可持续发展的意识，对保护环境，维持自然界的平衡与和谐负有责任感

四、难点：

能量转化和转移的方向性，能源可持续发展

收集消耗能源对环境造成破坏的资料用以讨论

六、教具学具准备：

资料，投影片

七、教学过程：

太阳能、风能、地热能等，通常要做转化才能被我们所用，人类历史上不断进行着能量转化技术的进步，这就是能源革命。

1.人类进步的阶梯

看图1，它表示远古人类利

用太阳能的方式，将图中按能量

转移的先后顺序串联起来。

学生活动

学生观看录相，了解能源革命导致人类文明的跃进。

（1）太阳能是远古人类唯一利用的能源。

（2）人类今天的文明与发展经历了三次能源革命。

①第一次：

人工取火，使人类由“茹毛饮血”到“刀耕火种”。

柴薪能源的开发和应用，带动了畜牧渔业的发展，而且直接导致了

陶器的产生，加快了金属冶炼和制造业的发展。

②第二次：

蒸汽机的发明：

如图2所示蒸汽机的发明推动了化石燃料工业的兴起，使人类进入工业化的社会，使人类又进入电气时代。

③第三次：

可控核能的应用。

如图3所示，以核燃料为主要能源，为人类提供了更安全，更经济，效率更高的能源。

2.能量转移和能量转化的方向性

如图4所示，是豆子生长过程，不过次序已经打乱，请你按照正确的顺序排列。

豆子的生长如果按相反顺序是不会发生的，自然界的过程也是有方向性的。

能量的转移和转化也都是有方向性的。

我们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用，能源的利用是有条件的。

《灾害——失控的能量释放》

3.能源消耗对环境的影响

讨论：

人类在能源革命的进程中给自己带来了便利，也给自己造成了麻烦，说一说你的看法？

4.21世纪的能源趋势

能源消耗的迅速增长，地球储存的

化石能源将日益减少，最终将枯竭，必

须不断开发新能源，提高能源的利用律，

同时要节约能源，这是解决能源危机的

主要途径。

图5

5.人类在消耗各种能源时，不可避免地会对环境造成破坏

在消耗各种能源时，对环境造成怎样的破坏呢？

下表是某物理小组调查的结果，用“√”表示大量消耗能源对环境会有明显的破坏，用“×

”表示对环境不会造成明显的破坏。

能源种类

环境问题

石油和天然气

煤

水力发电

核能

柴薪

空气污染

√

×

废物

有害辐射

水土流失和沙漠化（破坏生态平衡）

6.未来的理想能源

你对未来的能源有什么样的预想和打算，大家谈一谈。

7.未来理想能源满足的条件

必须足够丰富，可以保证长期使用；

必须足够便宜，可以保证多数人用得起；

必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。

三、课堂练习

动手动脑学物理P143—1、2、3P146—1、2、3、4

16.4能源革命

16.5能源与可持续发展

一、人类进步的阶梯四、能源消耗对环境的影响

二、能量转移和能量转化的方向性五、未来理想的能源及其条件

三、21世纪的能源趋势

十、课后反思：