初三物理最新教案能源家族全章教案 精品.docx
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初三物理最新教案能源家族全章教案精品
第一节能源家族
（一）教学目的
1．知道什么是能源。
2．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。
3．知道解决能源问题的重要性和主要出路。
（二）教学过程
1．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来。
……
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。
2．进行新课
（1）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、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2.93×107焦／千克的标准煤计算（看课本图14—1），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14～17亿吨标准煤，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
①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。
②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14—2就画出了太阳能的转化情况。
太阳每秒钟要向周围空间辐射3.8×1026焦的能量，其中到达地球表面的太阳能只有1.7×1017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。
3．总结（略）
4．布置作业
（1）阅读课本，思考以下问题：
①什么叫能源？
②什么是一次能源？
什么是二次能源？
③哪些是常规能源？
④哪些是新能源？
（2）把课本上图14—2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
1．了解太阳能的优点．
2．知道直接利用太阳能的两条途径．
（二）教具有关挂图、录像资料等．
（三）教学过程
1．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．
2．进行新课
板书：
＜第五节太阳能＞
（1）太阳能的优点
①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3.8×1026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：
l.7×1017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：
1.7×1017瓦×3600秒=6.1×1020焦）
教师：
地球每小时从太阳获得的太阳能量有6.1×1020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．
②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＞
③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．太阳能分布广阔，获取方便，无需挖掘开采和运输＞
④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．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）
（3）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．
＜2．由于地球的自转和气候、季节等原因，太阳能的功率变化大，不稳定，给正常连续地使用造成困难＞
＜3．目前太阳能转换器的效率不高＞（讲解：
光热转换的效率为50～60%，而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）
（4）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
上课日期
月日
课时
1
授课累计
节
课题
§16.3能源革命、能源与可持续发展
教学目标
知识技能
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
过程方法
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
情感态度与价值观
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
教学重点
能量转化和转移的方向性，能源可持续发展
教学难点
收集消耗能源对环境造成破坏的资料用以讨论
课堂类型
新授课
教学用具：
资料，投影片
教学方法
讲解法、探究实验
教案使用情况
授课时间
授课班级
缺席人数
听课人
作业题数
月日周第节
月日周第节
月日周第节
教学过程
教学互动及
时间分配
教
学
内
容
一、创设情景、引入新课
师：
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。
二、进行新课
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
图1
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
1min
教师讲解
学生思考
30min
教师提问
学生动手动脑
学生收看录相，思考问题，提出自己的观点
教学内容
教学互动及
时间分配
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。
图2
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。
图3
想想议议
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。
图4
教师讲解
学生思考
学生动脑思考
分组交流
教学内容
教学互动及
时间分配
师：
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。
STS
《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
想想议议
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
讨论：
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
（1）必须足够丰富，可以保证长期使用；
（2）必须足够便宜，可以保证多数人用得起；
学生阅读
分组讨论
教师讲解
学生思考
教师提出问题
学生讨论交流
教师与学生共同讨论与交流
教学内容
教学互动及时间分配
（3）相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；
（4）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
四、小节
1.太阳的结构。
2.太阳能的利用方式
8min
学生练习
教师指导
1min
学生提出多种问题，师生共同讨论交流总结
作业布置：
动手动脑学物理P143—1、2、3P146—1、2、3、4
板书设计：
§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
教学回顾
教学内容：
学生及作业反馈：
补充资料：
备
注
辅导时间
辅导班级
辅导人数
月日
年班
月日
年班
月日
年班
第五节能源与可持续发展
一、知识点教学要求和内容标准的知识目标比较
知识点
教学大纲（试用）对知识的教学要求
教学大纲（修订本）对知识的教学要求
课程标准中内容标准知识目标
原子和原子核
常识性了解原子和原子核的组成
知道原子和原子核的组成
*放射现象
常识性了解射线的应用、强射线对人体的危害的防护
了解核能的优点和可能带来的问题。
*核能
常识性了解裂变反应和核能发电的大致情况
能的转化和守恒
知道各种形式的能可以相互转化，转化过程中能量守恒
知道各种形式的能可以相互转化，转化过程中能量守恒
知道能量守恒定律。
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。
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。
*能源的开发和利用
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
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。
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。
二、实验、技能要求和内容标准科学探究的比较
教学大纲规定的演示实验和学生实验
教学大纲对技能的教学要求
课程标准中内容标准的科学探究和实验
课程标准中内容标准的技能目标
原子和原子核（挂图）
射线（挂图）
射线的防护（挂图）
链式反应（挂图）
核电站（挂图）
热电站（挂图）
蓄能电站（挂图）
太阳能电站（挂图）
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37℃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（P125）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---“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？
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。
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