九年级物理 第十七章 能源与可持续发展 一、二、三节复习教案 人教新课标版

用心 爱心 专心1 第十七章第十七章 能源与可持续发展能源与可持续发展 第一节第一节 能源家族能源家族 授课时间 授课时间 3 3 月月 1212 日日 教学目标教学目标 一 知识目标 1 通过实例了解不同形式的能量 2 常识性了解什么是能源 什么是一次能源 二次能源及其特点 什么是不可再生能源 可再生能源及其特点 二 过程和方法过程和方法 通过收集信息 阅读资料 相互交流 判断能源与人类生存和社会发展的说法是否正确 培养学生的观察能力 初步分析问题和解决问题的能力 三 情感 态度 价值观情感 态度 价值观 1 从能源问题到能源科学引发学生的学习兴趣和学习欲望 2 通过实践操作 使同学们养成实事求是的科学态度和热爱科学的情感 教学重点教学重点 能源以及能源的种类 教学难点教学难点 能源以及能源的种类 教学准备 教学准备 挂图 教学过程教学过程 一 新课导入 我们已经认识了各种形式的能 金属的冶炼 机器的运转 汽车 火车等交通工具的行 驶 都需要能量 日常生活中烧饭 取暖 照明等 也需要能量 人类生活的一切活动都 需要能量 二 新课教学 1 能源 凡是能提供能量的物质资源叫做能源 能源的广泛使用给人类文明带来了巨大进步 我 们生活中利用的这些能量 它们的来源在哪里 或者说 我们利用了哪些种类的能源呢 2 能源的种类 煤 石油和天然气是由古代的动植物在长期地质变迁中形成的 所以称为化石能源 化 石能源是当今人类利用的主要能源 我国目前利用的能源中 90 以上是煤和石油 煤和石 油的开采在我国国民经济中占有举足轻重的地位 我国化石能源的储量尽管丰富 但终究 用心 爱心 专心2 有限 而且开发利用后不能再生 长期大规模开采 终有开采完毕之日 水能是可以再生 的 但可供开发的水能资源有限 全世界每年可以开发的水能只占现在能源总需求量的百 分之十几 一旦化石能源用完 只靠水能显然不能满足需要 同学们可能说我们可以用电 能 要知道电能是由自然界提供的能源转化而来的 像化石能源一样 风能 太阳能 地 热能以及核能 是可以直接从自然界获得的 这些可以从自然界直接获取的能源 统称为 一次能源 其中煤炭 石油和天然气是当今世界中一次能源的三大支柱 构成了全球能源 家族结构的基本框架 我们使用的电能 无法从自然界直接获取 必须通过一次能源的消 耗才能得到的能源叫二次能源 包括电力 煤气 汽油 煤油 焦炭 洁净煤 激光和沼 气等等 人类生活中 还广泛利用食物等生命物质中存储的化学能 这类由生命物质提供的能 量称为生物质能 生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式 它直接 或间接来源于植物的光合作用 地球上的植物进行光合作用所消费的能量 占太阳照射到 地球总辐射量的 0 2 这个比例虽不大 但绝对值很惊人 光合作用消费的能量是目前人 类能源消费总量的 40 倍 可见 生物质能是一个巨大的能源 人类和动物从植物或其他动 物获取生物质能以维持生命 化石能源 核能会越用越少 不可能在短期内从自然界得到补充 所以它们属于不可再 生能源 而水的动能 风能 太阳能 生物质能 可以在自然界里源源不断地得到 所以 它们属于可再生资源 实际上 自然界提供的能源我们还没有充分利用 化石能源 水能 风能都是来源于太 阳的辐射能即太阳能 化石能源可以用完 但太阳能可以说是取之不尽的 自然界存在的 潮汐能 地热能也还没有充分利用 随着人类日益深入地认识自然 上世纪还发现了核 能 开发和利用新能源 特别是核能和太阳能 是解决问题的主要出路 太阳把地面和空气晒热 太阳能转化为内能 晒热的空气上升 空气流动形成风 又转 化为风能 太阳把水面和地面晒热 并使一部分水蒸发 蒸发的水汽升到空中形成云 以 雨 雪的形式落下来 流入江河 太阳能转化为水能 植物吸收太阳能 发生光合作用 太阳能转化为植物的化学能 植物作为食物被动物吃掉 又转化成动物的化学能 古代的 动植物在地质变迁中变为煤 石油 天然气 转化为这些燃料的化学能 三 小 结 本节主要学习了哪些知识 四 板书设计 第一节 能源家族 一 能源的概念 用心 爱心 专心3 凡是能提供能量的物质资源叫做能源 二 能源的分类 1 一次能源 从自然界直接获取的能源 统称为一次能源 如 风能 太阳能 地热能 以及核能等 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叫二 次能源 包括电力 煤气 汽油 煤油 焦炭 洁净煤 激光和沼气等等 3 生物质能 人类生活中 还广泛利用食物等生命物质中存储的化学能 这类由生命 物质提供的能量称为生物质能 三 可再生能源与不可再生能源 化石能源 核能会越用越少 不可能在短期内从自然界得到补充 所以它们属于不可再 生能源 而水的动能 风能 太阳能 生物质能 可以在自然界里源源不断地得到 所以 它们属于可再生资源 教学反思 在教学过程中 鼓励学生敢于发表自己的见解 与他人合作 交流 培养学 生主动与他人合作的精神 勇于放弃或修正自己的错误观点 有利于高学生表达能力 使 科学的规律得以突现 老师则帮助学生体会任何科学认识都来源于科学实践 通过本课和 STS 栏目将能源科学与社会 经济 战争等问题结合起来 从而为能源的可持续发展问题 的引出打下伏笔 通过能源家族中两种新能源的介绍按照物质 物体 的结构 能源的 形成 能源的利用 能源的优缺点 能源与社会 从而为能源的可持续提供了典型 实例 第二节第二节 核能核能 授课时间 授课时间 3 3 月月 1414 日日 教学目标教学目标 1 知识与技能 了解核能 核裂变和核聚变 知道核能的优点和可能带来的问题 2 过程与方法 通过收集信息 阅读资料 相互交流 判断核能与我们的生活的有关说法是否正确 3 情感 态度与价值观目标 初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响有两面性 教学重点教学重点 核聚变 核裂变 教学难点教学难点 用心 爱心 专心4 核聚变 核裂变的过程 教学准备 教学准备 链式反应模型 各种挂图 教学过程 教学过程 1 原子 原子核 一切物质由分子组成 分子又由原子组成 有些物质的分子就是一个原子 原子十分小 它的直径不到一个纳米 原子由质子 中子 电子三种粒子组成 质子带正电荷 电子带 负电荷 中子不带电 质子和中子的质量比电子大得多 挤在处于原子中心的构成非常小 的原子核中 就像几颗豆粒挤在大广场中央一小块弹丸之地一样 2 核能 质子 中子依靠强大的核力紧密地结合在一起 因此原子核十分牢固 要使它们分裂或 重新组合是极其困难的 但是 一旦使原子核分裂或聚合 就可能释放出惊人的能量 这 就是核能 核能是能源家族的新成员 它包括核裂变能和核聚 变能两种主要形式 3 裂变 科学家发现用中子轰击铀 235 质量数为 235 的铀 铀核 会分裂成大小相差不很大的两部分 这种现象叫做裂变 上图左 发生裂变时有核能释放 出来 这时裂变后的产物以很大速度向相反方向飞开 与周围的分子碰撞 使分子动能增 加 转化为物体的内能 裂变释放的核能十分巨大 1 kg 铀 235 中的铀核如果全部发生裂 变 释放出的能量相当于 2500 t 标准煤完全燃烧放出的能量 用中子轰击铀核 铀核才能发生裂变 放出能量 这好比用火柴点燃木材 木材才能燃 烧 放出能量一样 假如外界的中子停止轰击 裂变也就停止 然而实验表明 铀核裂变 时 还同时放出 2 3 个中子 放出的中子又可以轰击其他铀核 使它们也发生裂变 这样 裂变将不断地自行继续下去 151 页图 17 2 2 这种现象叫做链式反应 如果对裂变的链式反应不加控制 在极短的时间内就会释放出巨大的核能 发生猛烈 爆炸 原子弹就是根据这个原理制成的 如果控制链式反应的速度 使核能慢慢地平稳地 释放出来 就便于和平利用了 能够缓慢 平稳地释放核能的装置 叫做核反应堆 4 聚变 科学家们发现 较轻的核结合成较重的核 也能释放能量 这种现象叫做聚变 例如一个 氘核 质量数为 2 的氢核 和一个氚核 质量 数为 3 的氢核 结合时 就释放出核能 左图 氢弹就是利用轻核聚变制成的 氢弹是一种比原子弹威力更为巨大的核武器 太阳内部进行着大规模的聚变 释放的核能以电磁波的形式从太阳辐射出来 地球上的 用心 爱心 专心5 生物每天都享用着聚变释放出的能量 如何实现聚变 如何利用聚变释放的核能 科学家正在积极地探索着 海水中蕴藏着丰 富的 可以实现聚变的氚核 科学家预言 通过可控制聚变来利用核能 有望彻底解决人 类能源问题 愿同学们今后对此做出贡献 5 小 结 通过八节课的学习你又学到了什么知识 板书设计 第二节 核能 一 核能 二 裂变 三 聚变 教学反思 从课堂的反映可以看出 部分同学的知识面还是很宽的 他们对原子弹的了 解出乎我的意料 他们说来津津有味 兴趣一下就提高起来 在此基础上我适时提出 原 子弹为何有那么大的威力呢 促使学生想去了解这样的问题 再引导他们看书 从原子核 的结构到原子核的链式反应 热核反应 从而搞清获得核能的途径 核能的利用及防护 从本课所产生的效应可以看出新课程理念下创设问题情境的重要性 这为教学问题创造 了良好的教学氛围 引起学生对教学内容的兴趣 激发学生的求知欲望 为达成课程目标 打下基础 为教学活动的顺利开展创造条件 为了在课堂教学中顺利地实现三维目标 必 须首先要创设问题情境 第三节 太阳能 授课时间 授课时间 3 3 月月 1616 日日 教学目标教学目标 一 知识技能 1 知道太阳能的由来及特点 2 大致了解太阳能的利用方式 二 过程方法 通过收集信息 阅读资料 相互交流 判断太阳能与我们的生活的有关说法是否正确 三 情感 态度与价值观 用心 爱心 专心6 由太阳能的优点和利用的有限性增加学生学习的动力和创造欲望 教学重点 教学重点 太阳能的利用 教学难点 教学难点 发明装置 教学过程 教学过程 一 引入新课 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 学生回答后 教师讲解 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 二 进行新课 1 太阳 巨大的 核能火炉 1 太阳的结构 154 页图 17 3 1 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 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 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 想想议议 根据 156 页图 17 3 4 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 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 3 太阳能的利用 想想做做 将质量 温度都相同的水分别倒入两个相同瓶 用心 爱心 专心7 中 用白纸和黑纸分别将瓶包起来 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 1 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 利用太阳能加热物体 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 把反射镜做成曲面 它们将阳光反射并会聚 也能获得高温 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 使用寿命长 保养费用低 不需燃料 4 太阳能电池的缺点 效率低 制造费用大 想想议议 如图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箱内 三 小结 通过本节课的学习你对太阳能又有哪些了解 四 作业布置 课本 P158动手动脑学物理第 1 2 3 题 五 板书设计 第三节 太阳能 一 太阳能特点 清洁 丰富 经济 二 太阳能的利用 1 直接加热物体 2 间接利用 三 化石能源及其危害 煤 石油 天然气 通过本节课学习我们知道 太阳能其基本原理是利用太阳能热水器把太阳能转化