第一篇：第三節(jié) 開發(fā)新能源 學(xué)案

學(xué)

案

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1．通過學(xué)習(xí)知道能源與人類社會(huì)密切相關(guān)，但需要不斷開發(fā)和利用新能源以解決能源的供需矛盾和環(huán)境問題。

2．通過學(xué)習(xí)知道太陽(yáng)能和核能是兩種新能源。3.通過學(xué)習(xí)了解直接利用太陽(yáng)能的兩種途徑

4.通過學(xué)習(xí)了解裂變、聚變，知道原子彈、氫彈的制造原理，知道核反應(yīng)堆的作用，以及核電站的原理和特點(diǎn)。

二、學(xué)法指導(dǎo)

1、加強(qiáng)自主閱讀，通過各種途徑收集相關(guān)資料，課上用多種形式交流信息、理解和體會(huì)；

2、和老師一起收集資料、交流，一同經(jīng)歷，共同提高；

三、釋疑解難 釋疑知識(shí)點(diǎn)：

太陽(yáng)能：太陽(yáng)能是一種可再生能源,沒有污染。人們利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能來加以利用?，F(xiàn)在很多家庭使用太陽(yáng)能熱水器和有些地方使用的太陽(yáng)灶都是比較常見的利用方式。而太陽(yáng)能電池在小的計(jì)算器和航天器上常常用到。

核能：核能的開發(fā)和利用有兩種方法：一種是利用核裂變釋放能量，另一種是利用核聚變釋放能量。核裂變市郊中的原子核裂變?yōu)檩^輕的原子核的一種核反應(yīng)。既鈾原子核在中子的轟擊下行會(huì)產(chǎn)生裂變反應(yīng)，每個(gè)鈾原子核的裂變除了要產(chǎn)生大量的熱量以外，還要產(chǎn)生2～3個(gè)以上的中子。核聚變是較輕的原子核結(jié)合成為較重的原子核的一種核反應(yīng)。

利用核裂變發(fā)電就是有效控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，使核反映緩慢的進(jìn)行，并源源不斷的釋放熱能。其他新能源：地?zé)崮苁抢玫厍騼?nèi)部熾熱的巖漿使地下水變?yōu)樗魵鈴亩l(fā)電的一種能量；潮汐能是月球、太陽(yáng)對(duì)地球的引力作用而產(chǎn)生的潮汐能；風(fēng)能是利用空氣高速流動(dòng)帶來的能量。

四、自我檢測(cè)

1.關(guān)于核能的獲得，下列說法正確的是（）

A 核反應(yīng)堆是原子核裂變時(shí)，在極短時(shí)間內(nèi)釋放出大量核能的裝置

B 當(dāng)原子核內(nèi)部發(fā)生變化時(shí)會(huì)釋放出巨大的能量，核裂變和核聚變是獲得核能的兩種方式

C 核電站是使核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在通過汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能的裝置

D 在核電站的反應(yīng)堆中發(fā)生的是可控制的核聚變 2.關(guān)于太陽(yáng)能的下列說法中，不正確的是（）

A 太陽(yáng)能是可供人類利用的一種新能源，不受季節(jié)和天氣的影響

B 太陽(yáng)能分布廣闊，獲取方便，處處可利用

C 太陽(yáng)能安全、清潔，利用太陽(yáng)能不會(huì)給環(huán)境帶來污染

D 對(duì)于人類來說，太陽(yáng)能幾乎可以說是一種取之不盡、用之不竭的永久性能源

五、交流園地

六、課外空間

一、核能特點(diǎn)和利用前景

（一）核能及其特點(diǎn) 原子核反應(yīng)釋放出來的能量，稱為核能。它是本世紀(jì)五十年代開始利用，藏量豐富的能源。核能是依靠核燃料在反應(yīng)堆中“燃燒”而產(chǎn)生的能量，它的能量巨大。核電站最常用的核燃料是鈾235。一克鈾

5釋放的能量相當(dāng)于2.5噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的熱量。

核能具有以下特點(diǎn)：

1.核能有巨大的能量，而核燃料能量密集，用它發(fā)電，燃料的運(yùn)輸量小。

2.核電站的建設(shè)，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)。在煤、石油、天然氣等燃料缺少和水能源資源不足而又需要大量能源的地區(qū)很適合建核電站。

3.建立核電站投資大，建設(shè)的周期長(zhǎng)，需要較高的技術(shù)和設(shè)備。特別需要防止放射性物質(zhì)外逸的密封設(shè)備，又需要處理好核廢料，以確保安全。

4.核電站建成投產(chǎn)后，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)效益大。

5.核能是一種清潔的能源。核電站正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)環(huán)境的影響遠(yuǎn)比燃煤電站為好，核電站附近居民所受的輻射劑量，通常低于大氣中的天然含量。

（二）核能的利用前景在國(guó)際上核能已獲得了廣泛的利用和發(fā)展，并將成為世界未來能源的支柱之一。目前，世界上已有26個(gè)國(guó)家建有核電站。到1985年止，全世界已建成并投入運(yùn)轉(zhuǎn)的核電站達(dá)371座，發(fā)電能力2億多千瓦。大力發(fā)展核電站，是許多國(guó)家在全面研究能源現(xiàn)狀和前景后所采取的一項(xiàng)基本政策。不僅工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家是這樣，而且一些發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)，如印度、南朝鮮、羅馬尼亞等也在發(fā)展核電站。據(jù)1977年世界能源會(huì)議對(duì)世界經(jīng)濟(jì)和能源發(fā)展的預(yù)測(cè)，到本世紀(jì)末，世界上將有49個(gè)國(guó)家擁有核電近9億千瓦。核能將成為世界能源供應(yīng)的一大支柱。我國(guó)有豐富的鈾礦資源，應(yīng)用核燃料發(fā)電，是開發(fā)新能源的途徑之一。例如，我國(guó)正在浙江省海鹽縣興建自行設(shè)計(jì)的秦山核電站，裝機(jī)容量為60萬(wàn)千瓦；在廣東深圳東面的大亞灣畔興建廣東核電站，裝機(jī)容量為180萬(wàn)千瓦。

二、太陽(yáng)能、風(fēng)能的開發(fā)利用

（一）太陽(yáng)能的開發(fā)利用

地球上的能量主要來自太陽(yáng)。每天達(dá)到地球上的太陽(yáng)能大約相當(dāng)于5千億噸煤燃燒釋放的能量。其中絕大部分通過各種途徑消耗于大氣、水的循環(huán)和植物的生長(zhǎng)，人類直接利用的太陽(yáng)能非常少。這是因?yàn)樘?yáng)能比較分散，不像常規(guī)能源的能量集中，這就給太陽(yáng)能的直接利用，在技術(shù)上帶來一定困難。如建立一個(gè)100萬(wàn)千瓦的太陽(yáng)能發(fā)電廠，需要一個(gè)42平方公里的接收面積。投資大，效率低，占地廣，儲(chǔ)能難。如果利用技術(shù)突破以后，太陽(yáng)能利用的前景是非常廣闊的。

目前，已有很多國(guó)家對(duì)太陽(yáng)能的利用在進(jìn)行試驗(yàn)和探索，有的已建成太陽(yáng)能電站，有的重點(diǎn)發(fā)展廉價(jià)可靠的太陽(yáng)能電池，有的已建成太陽(yáng)能住宅，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能取暖、空調(diào)、照明和供熱水等。

我國(guó)大部分地區(qū)位于中緯度，正午太陽(yáng)高度角比較大，為太陽(yáng)能的利用提供了有利條件。而且冬季多晴天，太陽(yáng)輻射總量多。全國(guó)年日照總時(shí)數(shù)一般大于2000小時(shí)，西部地區(qū)超過3000小時(shí)。太陽(yáng)輻射總量超過140千卡/厘米的地區(qū)的占全國(guó)面積的一半以上。青藏高原太陽(yáng)能輻射總量160－240千卡/厘米，利用太陽(yáng)能的潛力很大。

我國(guó)對(duì)太陽(yáng)能的利用已有一定的發(fā)展，育秧和蔬菜的溫室面積，已達(dá)8萬(wàn)余畝；太陽(yáng)灶已有幾萬(wàn)臺(tái)；太陽(yáng)能熱水器已有約12萬(wàn)米的采光面積；太陽(yáng)能干燥器30多座；太陽(yáng)能電池的研制工作也取得了可喜的成果。

（二）風(fēng)能的開發(fā)利用

風(fēng)能是一種用之不竭的天然能源。有人估計(jì)，地球上每年風(fēng)的能量相當(dāng)于3200億噸煤的能量。

我國(guó)風(fēng)能資源豐富。初步估算我國(guó)風(fēng)能資源的蘊(yùn)藏量約10億千瓦左右，有可能利用的約占10％，即1億千瓦左右。其地區(qū)和時(shí)間的分布具有明顯的差異。一般地說，北方多于南方，從沿海向內(nèi)陸迅速減弱；冬季和春季風(fēng)力普遍大于夏秋兩季。例如，藏北高原冬半年≥8級(jí)以上的大風(fēng)日數(shù)多達(dá)150天。

由于風(fēng)速、風(fēng)向的變化多，不容易連續(xù)穩(wěn)定供給能量。因此，風(fēng)力發(fā)電站要根據(jù)風(fēng)能的特點(diǎn)，運(yùn)用機(jī)械裝置和蓄電裝置，才能不間斷地、穩(wěn)定地供給電力。風(fēng)力發(fā)電不消耗燃料，不污染環(huán)境，2

22特別適用于風(fēng)力較強(qiáng)的東南沿海島嶼，以及缺乏電網(wǎng)的草原牧區(qū)和偏僻地區(qū)。我國(guó)已在北京、浙江、青海、內(nèi)蒙古等地建立了一些小型的風(fēng)力試驗(yàn)電站。

三、沼氣的開發(fā)利用

沼氣是有機(jī)物質(zhì)發(fā)酵后，產(chǎn)生一種以甲烷、二氧化碳為主，并含有少量其他物質(zhì)的可燃?xì)怏w。農(nóng)村中的有機(jī)物質(zhì)，例如農(nóng)作物的秸稈、雜草、樹葉、糞便等都是產(chǎn)生沼氣的原料。把這些原料放進(jìn)沼氣池。在一定的溫度、濕度和酸堿度的條件下，經(jīng)多種厭氧微生物的作用而形成的沼氣，可以用作燃料。殘留在沼氣池中的渣滓，保存著大部分有機(jī)物和植物生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)元素，仍可用作肥料還田。

人工制取沼氣作為能源，具有投資少、可以分散就地使用、干凈、可再生等特點(diǎn)。各地都有豐富的原料，因此它是一種比較理想的能源。生產(chǎn)1立方米的沼氣，相當(dāng)于1000克原煤的熱能，而在沼氣灶上利用沼氣，其熱能利用率可達(dá)60％，為目前爐灶燃料利用率的3倍多。利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身提供的生物物質(zhì)制取沼氣，不但合理、經(jīng)濟(jì)、有效利用生物能，提高燃料熱能利用率，解決農(nóng)村生活燃料不足，而且可以緩和燃料同飼料、肥料、工業(yè)原料相爭(zhēng)的矛盾，實(shí)現(xiàn)秸稈還田，提高土壤肥力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)。同時(shí)，對(duì)保護(hù)植被，減少水土流失，使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)向良性循環(huán)方向發(fā)展，也將起著重要的作用。此外，也有利于凈化環(huán)境。

我國(guó)可以用來生產(chǎn)沼氣的資源十分豐富，僅農(nóng)村可開發(fā)資源量為2.1億噸左右，產(chǎn)生沼氣約53億立方米。一年人均沼氣量約為64立方米，可解決全國(guó)農(nóng)業(yè)人口6—8個(gè)月的基本生活燃料。一般說來，北方冬季氣溫低，不利于生物物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，因而利用沼氣的季節(jié)短；南方氣溫高，利用沼氣的季節(jié)長(zhǎng)，冬季仍可利用。近幾年來，我國(guó)農(nóng)村推廣利用沼氣，已取得了很大的成績(jī)，已建農(nóng)戶家用沼氣池700多萬(wàn)個(gè)，沼氣動(dòng)力站和沼氣發(fā)電站1700多處，有些農(nóng)村基本上解決了生活能源不足的問題。

第二篇：開發(fā)新能源

開發(fā)新能源

安徽省合肥市第五十中學(xué)

尹潔

一、課型、課時(shí)

2課時(shí)。第1課時(shí)：交流研討課；第2課時(shí)：以講授為主，穿插學(xué)生的交流討論。

二、教學(xué)目標(biāo) 1．知識(shí)與技能：

（1）知道太陽(yáng)能和核能是兩種重要的新能源。（2）了解直接利用太陽(yáng)能的途徑。

（3）了解裂變和聚變，知道原子彈、氫彈的制造原理，知道核反應(yīng)堆的作用以及核電站的原理。

2．過程與方法：

讓學(xué)生經(jīng)歷搜集資料過程，并能在交流中準(zhǔn)確表述自己的觀點(diǎn)。3．情感態(tài)度與價(jià)值觀：

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心科學(xué)發(fā)展前沿，知道人類在為開發(fā)新能源不斷努力，有將科學(xué)服務(wù)于人類的使命感和責(zé)任感。

三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：讓學(xué)生了解太陽(yáng)能、核能等新能源的開發(fā)與利用，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)和科研興趣。難點(diǎn)：了解裂變和聚變；培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)和科研興趣。

四、教材分析

本節(jié)是在上一節(jié)提出的能源危機(jī)的問題基礎(chǔ)上，讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到要解決能源的危機(jī)，根本途徑是開發(fā)和利用新能源。教材主要介紹了太陽(yáng)能和核能，并通過信息瀏覽介紹了一些其它新能源。本節(jié)重在讓學(xué)生了解一些關(guān)于新能源開發(fā)的科技前沿狀況，培養(yǎng)學(xué)生珍惜資源、開發(fā)新能源的科研意識(shí)和科研興趣。知識(shí)上的要求并不高，很多內(nèi)容可以組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在知識(shí)和疑難點(diǎn)撥中，核變是難點(diǎn)，教學(xué)中應(yīng)力求通俗易懂。

五、教學(xué)思路

本節(jié)課教學(xué)分為2課時(shí)進(jìn)行，第一課時(shí)希望通過學(xué)生自己收集資料并互相交流討論來了解太陽(yáng)能，從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。因此，課前安排學(xué)生閱讀教材和查閱有關(guān)資料，課堂上組織學(xué)生就太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)、太陽(yáng)能的吸收利用和直接利用太陽(yáng)能的方式展開交流討論。教師及時(shí)予以補(bǔ)充、總結(jié)。補(bǔ)充介紹了廣泛利用太陽(yáng)能的困難，以培養(yǎng)學(xué)生珍惜資源、繼續(xù)開發(fā)太陽(yáng)能的意識(shí)。第2課時(shí)了解核能，由于核能、裂變、聚變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)等概念均涉及到核反應(yīng)知識(shí)，而學(xué)生頭腦里，這部分知識(shí)幾乎是一個(gè)空白。所以，本節(jié)教學(xué)以講授為主，借助課件展示一些動(dòng)畫或圖片，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考和交流，從抽象到形象，幫助理解。課前安排學(xué)生查閱我國(guó)核電站的情況和現(xiàn)今已開發(fā)了哪些新能源，在課堂上交流討論，使學(xué)生對(duì)科技前沿的發(fā)展有更多的認(rèn)識(shí)。作業(yè)的布置體現(xiàn)自主學(xué)習(xí)的原則，將課堂延伸到課后，使學(xué)生在主動(dòng)的探究中進(jìn)一步鞏固知識(shí)、發(fā)展能力。

六、教學(xué)過程 第1課時(shí) 1．引入新課：

能源問題是當(dāng)今人類所關(guān)注的焦點(diǎn)。像石油、煤、天然氣等化石燃料，是經(jīng)過漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代才形成的，人類大量開采消耗以后，短期內(nèi)無法恢復(fù)。以中東地區(qū)的石油為例，盡管探明儲(chǔ)量占世界一半以上，但如按現(xiàn)在的開采速度，也只能維持30～40年。那么怎樣解決現(xiàn)有能源即將出現(xiàn)的危機(jī)呢？人們很自然地把目光轉(zhuǎn)向開發(fā)新能源。（板書）19.2 開發(fā)新能源 2．新課教學(xué)

（1）提出問題：有人預(yù)言，到21世紀(jì)，太陽(yáng)能將會(huì)成為人類的重要能源之一。同學(xué)們知道太陽(yáng)能有哪些特點(diǎn)嗎？

組織學(xué)生將自己查閱的資料相互交流討論。（2）教師總結(jié)：

① 太陽(yáng)能十分巨大．用課件投影出書中圖19-5，指出地球從太陽(yáng)獲得的能量比全世界的發(fā)電總量高出5×104倍，相當(dāng)于目前每年燃燒的化石燃料的3.5萬(wàn)倍。

②太陽(yáng)能供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)久。根據(jù)推算，太陽(yáng)像現(xiàn)在這樣不停地向外輻射能量，還可以維持50億年以上，對(duì)于人類來說，太陽(yáng)能可以說是一種取之不盡，用之不竭的能源。

③ 太陽(yáng)能分布廣闊，獲取方便，無需挖掘開采和運(yùn)輸。

④太陽(yáng)能是最清潔的能源，沒有污染。

（板書）1.太陽(yáng)能特點(diǎn)：巨大、長(zhǎng)久、經(jīng)濟(jì)、清潔。

（3）在課堂上展開討論：在地球表面太陽(yáng)能是如何被吸收利用的？ 組織學(xué)生將自己查閱的資料相互交流討論。教師根據(jù)需要投影出相關(guān)示意圖片或動(dòng)畫適時(shí)加以補(bǔ)充。

（4）老師總結(jié)：（邊敘述邊投影相關(guān)的示意圖片或動(dòng)畫）

太陽(yáng)能到達(dá)地面后，主要通過被植物微生物吸收、被海洋吸收、使大氣和水升騰循環(huán)、直接利用四個(gè)渠道吸收利用。地球上的風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等都是來源于太陽(yáng)?；茉磸母旧险f也是遠(yuǎn)古以來貯存下來的太陽(yáng)能。（5）在課堂上展開討論：人類一直致力于直接利用太陽(yáng)能，你知道怎樣直接利用太陽(yáng)能嗎？試舉例說明。

組織學(xué)生將自己查閱的資料相互交流討論。

（6）教師總結(jié)：直接利用太陽(yáng)能有三條途徑：① 把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；②把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；③ 把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

（板書）2.直接利用太陽(yáng)能的途徑：① 把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；②把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；③ 把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

（7）提出問題：既然太陽(yáng)能有那么多優(yōu)點(diǎn)，為什么沒有大量推廣、大范圍應(yīng)用呢？

講述：因?yàn)樘?yáng)能雖然十分巨大，但它太分散，要大規(guī)模開發(fā)利用必須設(shè)置龐大的收集和轉(zhuǎn)換能量的系統(tǒng)，目前造價(jià)還太高，影響推廣．太陽(yáng)能的利用還受季節(jié)、天氣的影響。溫度低的地方其熱效率會(huì)降低。因此要大規(guī)模地直接利用太陽(yáng)能還要做大量的研究工作。但是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)用也將越來越廣泛． 3.小結(jié)本節(jié)內(nèi)容 4.作業(yè)：

（1）你知道如何利用太陽(yáng)能為家庭提供取暖、生活用熱水嗎？（2）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)利用太陽(yáng)能的裝置。

第2課時(shí)

1．引入新課： 為什么“太陽(yáng)”能無窮盡地釋放它的能量？科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在太陽(yáng)內(nèi)部不斷的發(fā)生著核反應(yīng)，同時(shí)釋放出一種能量并以電磁波的形式從太陽(yáng)中輻射出來。這種能量就是核能。（板書）核能 2．新課教學(xué)：

（1）講述：本世紀(jì)初，科學(xué)家們通過實(shí)驗(yàn)和理論研究對(duì)原子和原子核的組成有了正確的認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)原子核是可以改變的，而且在改變過程中可以釋放出巨大的能量。物理學(xué)中把這種原子核內(nèi)部蘊(yùn)藏的巨大的能量叫原子核能，簡(jiǎn)稱核能。

（板書）1.原子核內(nèi)部蘊(yùn)藏的巨大的能量叫原子核能，簡(jiǎn)稱核能。那么，怎樣使蘊(yùn)藏在原子核里的巨大核能釋放出來造福人類呢？ 經(jīng)過科學(xué)家們的大量實(shí)驗(yàn)研究和理論分析，發(fā)現(xiàn)釋放核能可以有重核的裂變和輕核的聚變兩條途徑。

（板書）2.核裂變

（2）用課件投影鈾核裂變示意圖，講述：核物理中把重核分裂成質(zhì)量較小的核，釋放出核能的反應(yīng)稱為裂變。

演示：如圖所示，將火柴棒直接插入紙板，露出火柴頭，點(diǎn)燃左方第一根火柴頭，觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象。

用課件投影鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過程示意動(dòng)畫并講述：科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，用中子轟擊鈾核，才能使鈾核發(fā)生裂變，鈾核分裂時(shí)，除了釋放核能還同時(shí)放出2～3個(gè)中子，這2～3個(gè)中子又去轟擊其它鈾核，引起2～3個(gè)新鈾核裂變，又各放出2～3個(gè)中子，這些中子又去轟擊更多的軸核發(fā)生裂變……隨著一個(gè)軸核裂變的發(fā)生，會(huì)引起越來越多的鈾核發(fā)生裂變。這樣，裂變就不斷地自行持續(xù)下去，這種現(xiàn)象叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。（板書）鏈?zhǔn)椒磻?yīng)

如果對(duì)裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制，在極短時(shí)間（約百萬(wàn)分之幾秒）會(huì)釋放出大量核能，發(fā)生猛烈爆炸，原子彈就是根據(jù)這個(gè)原理制成的。用課件投影我國(guó)第一顆原子彈爆炸情況示意圖。（講述：這就是原子彈爆炸時(shí)釋放的巨大核能產(chǎn)生的高溫高壓氣體向外擴(kuò)散時(shí)所升起的蘑菇狀煙云，其上升的高度可達(dá)幾百米，其破壞力和殺傷力都是十分巨大的。）

（3）講述：要安全利用核能，必須控制產(chǎn)生中子的數(shù)量和速度，使核能緩慢而又平穩(wěn)地釋放出來。為此，人們制成了一種專門裝置——核反應(yīng)堆。（板書）核反應(yīng)堆——能緩慢、平穩(wěn)地釋放核能的裝置。

人們已經(jīng)成功地生產(chǎn)出各種規(guī)格的核反應(yīng)維，它是核潛艇、核電站等設(shè)施的核心部件。

① 用課件投影核電站工作流程示意圖，簡(jiǎn)述核電站工作流程。② 組織學(xué)生將查閱的有關(guān)我國(guó)核電站的資料相互交流。

（4）講述：科學(xué)家們?cè)趯?duì)核反應(yīng)的研究中還發(fā)現(xiàn)，在超高溫條件下，將兩種質(zhì)量較輕的原子核結(jié)合成一個(gè)較重的原子核時(shí)，也能釋放出核能，這種現(xiàn)象叫做核聚變。（板書）3.核聚變

用課件投影一個(gè)氘核和一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核的聚變反應(yīng)示意圖，并作簡(jiǎn)單說明。同時(shí)指出：聚變時(shí)放出的能量要比等量的鈾核裂變時(shí)放出的能量大幾倍．太陽(yáng)能就是來自于太陽(yáng)內(nèi)的核聚變。目前，核聚變應(yīng)用只限于核爆炸，用課件投影我國(guó)第一顆氫彈爆炸的示意圖。

聚變能是一種無限的、清潔的、安全的新能源。因此世界上許多國(guó)家都在積極研究控制聚變反應(yīng)課題，并取得了進(jìn)展。我們國(guó)家自己研制的可控核聚變的實(shí)驗(yàn)裝置--中國(guó)環(huán)流器1號(hào)已于1984年順利啟動(dòng)，已經(jīng)取得不少研究成果，至今仍在繼續(xù)工作中。

（5）提出問題：除了太陽(yáng)能、核能，你還知道那些正在開發(fā)和利用的新能源？ 組織學(xué)生將自己查閱的資料相互交流討論。教師根據(jù)需要適時(shí)加以補(bǔ)充。3．小結(jié)：

通過學(xué)習(xí)，我們認(rèn)識(shí)了很多新能源，但不少新能源離大規(guī)模實(shí)用化還要經(jīng)歷較長(zhǎng)的歷程，因此現(xiàn)今人類仍需珍惜資源，節(jié)約能源。

4．作業(yè)：請(qǐng)調(diào)查一下，我市是否正在開發(fā)新的能源。如果有，看看這些能源是怎樣被開發(fā)利用的？

七、教學(xué)體會(huì)

本節(jié)課自始至終，教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間進(jìn)行交流互動(dòng)、相互啟發(fā)、相互補(bǔ)充，豐富了教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)了學(xué)生收集信息和處理信息的能力、交流能力。由于指導(dǎo)學(xué)生提前做了充分準(zhǔn)備，學(xué)生對(duì)通過自己搜集掌握的知識(shí)很自信，教學(xué)中都很積極的陳述自己的內(nèi)容，課堂氣氛活躍，興趣很濃，對(duì)自己沒找到的內(nèi)容聽得很投入。以教師講述為主內(nèi)容，通過課件提供圖片和動(dòng)畫，讓學(xué)生觀察、思考和交流，從抽象到形象，使教學(xué)過程不枯燥，有效提高了教學(xué)效果。

第三篇：開發(fā)新能源

姓名：亞庫(kù)普。蘇力坦 學(xué)號(hào): 10091710230 班級(jí)：10級(jí)師范

（一）班 1

一、世界能源的現(xiàn)狀

1、目前世界能源主要取自于化石能源（石油、天然氣與煤炭）

2、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)能源的需求也日益增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)，2010年全球能源需求量達(dá)到105.99億噸油當(dāng)量，2020年達(dá)到128.89億噸當(dāng)量，2025年則達(dá)到136.50億噸當(dāng)量，平均年增率為2%；

3、目前世界的化石能源岌岌可危： 截止到2003年底，全球剩余的石 油已探明的可開采量為1565.8億 噸，如果，以后沒有發(fā)現(xiàn)新的蘊(yùn)藏量可觀的油田的話，估計(jì)到2040年，最多到2050年就要用完；而天然氣估計(jì)可以用到2050年，加上可能再發(fā)現(xiàn)的天然氣田,最 多用到2090年；煤炭的情況好一 些，估計(jì)可以再用200年甚至300年。綜上所述，到本世紀(jì)末，除煤炭外, 其它的化石能源就要開采殆盡！“能源危機(jī)” 之說絕不是危言聳聽！

4、與此同時(shí)，化石能源的碳排放帶來 的環(huán)境污染也日趨嚴(yán)重，減排任務(wù) 相當(dāng)艱巨！2009年12月18日在哥本哈根召開的世

界氣候會(huì)議的主要議 題是，工業(yè)化國(guó)家減少溫室氣體的 排放目標(biāo)與幫助發(fā)展中國(guó)家適應(yīng)氣候的變遷。由于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的消極態(tài)度，最后沒有達(dá)成實(shí)質(zhì)性協(xié)議?？梢姡澜缧缘臏p排、低碳之路任重而道遠(yuǎn)！

解決能源危機(jī)的辦法： 新能源的開發(fā)利用（開源）與節(jié)能（節(jié)流）

1、新能源的開發(fā)利用

（1）太陽(yáng)能的開發(fā)利用

太陽(yáng)是一個(gè)十分巨大的能源, 它送到地球的光功率就有 12萬(wàn)TW（1TW（太瓦）=1MMW=1000000000000W）。與此相比，現(xiàn)在人類社會(huì)的總能耗約13TW，全世界發(fā)電裝機(jī)容量不到4TW，都比太陽(yáng)送到地球的光功率小得多。地球上的所有石油資源相應(yīng)的能量．只相當(dāng)太陽(yáng)在一天半時(shí)間內(nèi)供應(yīng)給地球的光能。況且太陽(yáng)的壽命至少是50億年，對(duì)人類而言，太陽(yáng)能是取

之不盡用之不竭的；

太陽(yáng)能的利用主要有兩種： ①光熱太陽(yáng)能

如太陽(yáng)灶、太陽(yáng)供熱系統(tǒng)。遍 及全國(guó)各地的屋頂太陽(yáng)能熱水器就是一種常見的太陽(yáng)供熱系統(tǒng)。我國(guó)是太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)量與銷售量最大 的國(guó)家；但從房屋的熱水器安裝率來說，以色列已達(dá)到

80%，日本為11%，臺(tái)灣也達(dá)到2.7%，...，我國(guó)僅在千分之幾左右，可見，在我國(guó)太陽(yáng)能熱水器的推廣應(yīng)用潛力仍很大。屋頂上的太陽(yáng)能熱水器

②光電太陽(yáng)能

如太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能熱電站。

西班牙的太陽(yáng)能電站

上海鮮花港太陽(yáng)能電站

利用太陽(yáng)熱能發(fā)電目前已成為全球風(fēng)險(xiǎn)投資的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，其原理是通過聚光裝置把太陽(yáng)光線聚集在裝有某種液體的管道或容器。借助太陽(yáng)熱能，液體被加熱到一定溫度，產(chǎn)生蒸汽然后驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電，熱能轉(zhuǎn)化為電能。這種發(fā)電方式被人們稱為太陽(yáng)能熱發(fā)電。

由于太陽(yáng)能熱發(fā)電需要充足的太陽(yáng)直接輻射才能保持一定的發(fā)電能力, 因此沙漠是最理想的建廠選址地區(qū)。假若，在非洲的撒哈拉大沙漠1%的地面上鋪設(shè)硅太陽(yáng)能電池，就可以得到比現(xiàn)在全球

所消耗的能源總量還要多得多！

與傳統(tǒng)的電廠相比，太陽(yáng)能熱電廠具有兩大優(yōu)勢(shì)：

（1）整個(gè)發(fā)電過程清潔，沒有任何碳排放；

（2）利用的是太陽(yáng)能，無需任何燃料成本。

太陽(yáng)能熱發(fā)電還有一大特色，那就是其熱能儲(chǔ)存成本要比電池儲(chǔ)存電能的成本低得多。舉例來說，一個(gè)普通的保溫瓶和一臺(tái)筆記本電腦的電池所存儲(chǔ)的能量相當(dāng)，但顯然電池的成本要高得多。能夠?qū)⑻?yáng)熱能儲(chǔ)存，就意味著太陽(yáng)能熱電廠可以克服傳統(tǒng)電廠發(fā)電可能中斷的弊端。

從1984到1990年，美國(guó)在加州莫哈夫沙漠地區(qū)相繼建成九個(gè)槽式太陽(yáng)能熱電站。其發(fā)電功率分別為14MW、6×30MW和2×80MW。這組總

功率354MW的電站建成后，一直向加州電網(wǎng)供電至今，累計(jì)供電12TWh，其中新裝置的電效率已達(dá)30%。

葡萄牙在阿馬雷萊雅地區(qū)建造的一座太陽(yáng)能光伏電站近日投入使用，其總裝機(jī)容量達(dá)46兆瓦是目前世界上最大的太陽(yáng)能光伏電站。發(fā)電能力能滿足３萬(wàn)多戶葡萄牙家庭的日常用電需求。中國(guó)在太陽(yáng)能熱電廠的建設(shè)上起步較晚，中國(guó)與澳大利亞合作準(zhǔn)備在中國(guó)建一座也許全世界最大的太陽(yáng)能城。

上海的鮮花港太陽(yáng)能電站是目前中國(guó)最大的太陽(yáng)能電站。

以太陽(yáng)能為能源引發(fā)的光伏研發(fā)與生產(chǎn)目前在世界各地正在如火

如荼地開展。其中集熱水供應(yīng)、采暖、制冷、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與建筑融為一體的中國(guó)在太陽(yáng)能熱電廠的建設(shè)上起步較晚，中國(guó)與澳大利亞合作準(zhǔn)備在中國(guó)建一座也許全世界最大的太陽(yáng)能城。上海的鮮花港太陽(yáng)能電站是目前中國(guó)最大的太陽(yáng)能電站。

以太陽(yáng)能為能源引發(fā)的光伏研發(fā)與生產(chǎn)目前在世界各地正在如火如荼地開展。其中集熱水供應(yīng)、采暖、制冷、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與建筑融為一體的。

（2）核能的開發(fā)利用

① 核電站的工作原理

原子核是由帶正電的質(zhì)子與不帶電的中子組成的，質(zhì)子與中子統(tǒng)稱為核子。一般情況下，原子核為什么如此穩(wěn)定，就是因?yàn)楹俗又g存在著強(qiáng)大的核力。要使原子核分裂或者重新組合相當(dāng)困難，但是，一旦原子核分裂成新的原子核與其它粒子了，或者原子核與核子聚合成新的原子核與其它粒子了，都會(huì)產(chǎn)生巨大的能量，這種能量就稱為核能，俗稱“原子能”。前者的變化過程稱為“裂變”，后者的變化過程稱為“聚變”。而且，聚變時(shí)產(chǎn)生的能量要比裂變時(shí)產(chǎn)生的能量大得多（就像氫彈爆炸時(shí)釋放的能量要比原子彈爆炸時(shí)的能量大得多);

但是，聚變過程也更難控制。目前正常運(yùn)行的核電站都是屬于裂變核電站。

②目前世界核電站的狀況

經(jīng)過50多年的發(fā)展，核電已成為30多個(gè)國(guó)家能源組成中不可或缺的部分。全世界正在運(yùn)行的核動(dòng)力堆已超過440座，總裝機(jī)容量超 7

過387千兆瓦，其中法國(guó)核電占其國(guó)內(nèi)總電力的74.6%，比利時(shí)56.8%，韓國(guó)44.7%，瑞典39%，日本33.8%，德國(guó)30.6%，英國(guó)22%，美國(guó)20%，俄羅斯16%，而中國(guó)僅為1.1%。③目前中國(guó)核電站的狀況

我國(guó)的已經(jīng)運(yùn)行的核電站有：

1）秦山核電站（浙江嘉興的杭州灣 畔）一期工程（30萬(wàn)KW，1994年

商業(yè)運(yùn)行，）、二期工程（2×60萬(wàn)KW，2002年商業(yè)運(yùn)行）、三期工程（2×70萬(wàn)KW）。

2）大亞灣核電站（廣東深圳大亞灣）（2×984MW）；

3）田灣核電站（江蘇連云港田灣）2×106萬(wàn)KW，05年建成投產(chǎn)）

我國(guó)的已經(jīng)運(yùn)行的核電站有：

1）秦山核電站（浙江嘉興的杭州灣 畔）一期工程（30萬(wàn)KW，1994年商業(yè)運(yùn)行，）、二期工程（2×60萬(wàn)KW，2002年商業(yè)運(yùn)行）、三期工程（2×70萬(wàn)KW）

2）大亞灣核電站（廣東深圳大亞灣）（2×984MW）；

3）田灣核電站（江蘇連云港田灣）（2×106萬(wàn)KW，05年建成投產(chǎn)跳鎮(zhèn)貓頭山半島上南部）（6×100萬(wàn)KW）；

3）海陽(yáng)核電站（山東海陽(yáng)冷家莊）;

4）寧德核電站（福建省寧德市轄福鼎市秦嶼鎮(zhèn)的備灣村）；

5）福清核電站（福建三山鎮(zhèn)前薛村）

5）紅沿河核電站（遼寧瓦房店市東崗鎮(zhèn)）。??等等。

特別要指出的是，正在建設(shè)中的電站大多采用的是第三代核技術(shù)，含金量高，效率與安全系數(shù)也高；

③核電站的優(yōu)點(diǎn)與不足

1）核電站的優(yōu)點(diǎn)

a)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(huì)造成空氣污染, 不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳；

b)核能發(fā)電所使用的是鈾燃料，而 全球鈾的蘊(yùn)藏量相當(dāng)豐富；

c)核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬(wàn)倍，故核能電廠所使用的燃料體 積小，運(yùn)輸與儲(chǔ)存都很方便，一座1000百萬(wàn)瓦的核能電

廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機(jī)就可以完成運(yùn)送；

d)核能發(fā)電的成本中，燃料費(fèi)用所占

的比例較低，核能發(fā)電的成本較核能發(fā)電的成本較不易受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)情勢(shì)影響，故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。

2）核電站缺點(diǎn):

a)核能電廠會(huì)產(chǎn)生高低階放射性廢料，或者是使用過之核燃料，雖然所占體積不大，但因具有放射線，故必須慎重處理。

大的政治困擾

b)核能發(fā)電廠熱效率較低，因而比一 般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(yán)重

c)核能電廠投資成本太大，電力公司的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高；

d)核電廠的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果設(shè)計(jì)不合理或操作不當(dāng)而造成核泄漏事故，會(huì)對(duì)生態(tài)及民眾造成傷害甚至嚴(yán)重傷害。前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站1986年4月的核泄漏事故對(duì)周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成了相當(dāng)嚴(yán)重的影響。

（3）風(fēng)能的開發(fā)利用

風(fēng)能是利用空氣強(qiáng)烈的流動(dòng)而形成的動(dòng)能。嚴(yán)格說來，他是間接形式的太陽(yáng)能，占到達(dá)地面太陽(yáng)能的2%左右。雖然百分比不大，但絕對(duì)量可觀，相當(dāng)于10300億噸煤蘊(yùn)藏的能量。風(fēng)能的利用分兩種：

① 風(fēng)能的動(dòng)力利用

利用風(fēng)力作為動(dòng)力，直接帶動(dòng)各

類機(jī)械系統(tǒng)。例如，風(fēng)帆；

②風(fēng)能的發(fā)電利用利用風(fēng)力帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。例如，風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是明顯的：成本低，污染少；但是缺點(diǎn)也是明顯的：風(fēng)力不穩(wěn)定，受季節(jié)性影響大，儲(chǔ)存與傳輸難等 目前我國(guó)風(fēng)能開發(fā)利用的現(xiàn)狀：

我國(guó)的風(fēng)力資源豐富，風(fēng)力電廠主要分布在新疆、內(nèi)蒙等地，例如，聞名全球的新疆的達(dá)坂城風(fēng)力發(fā)電廠。到2008年底止，我國(guó)風(fēng)電的總裝機(jī)容量接近1300萬(wàn)千瓦，已經(jīng)超過核電，為全球第四、亞洲第一。預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)的風(fēng)電的總裝機(jī)容量接近1300萬(wàn)千瓦，已經(jīng)超過核電，為全球第四、亞洲第一。預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)的風(fēng)電裝機(jī)總?cè)萘繉⒊^一億千瓦。

江蘇省在沿海地區(qū)（例如如東、啟東與響水等縣市）大力發(fā)展風(fēng)電事業(yè)，而且在淮安等地有專門生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的企業(yè)。

（4）海洋能的開發(fā)利用

海洋能包括潮汐能、波浪能，海流能和海水溫差能。

海洋潮汐能來源于月亮與太陽(yáng)對(duì)地球海水的的吸引力以及地球 的自轉(zhuǎn)引起海水會(huì)周期性地作有節(jié)奏的垂直漲落的現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全 球海洋潮汐能的儲(chǔ)藏量在27億千瓦左右，每年的發(fā)電量可達(dá)

33480億千瓦；

目前，法國(guó)、英國(guó)、美國(guó)、加拿大、俄羅斯和阿根廷等國(guó)度已經(jīng)建造了潮汐發(fā)電站。

海洋波浪能、海流能也可以用來發(fā)電，目前相對(duì)地說容量不大。

我國(guó)也在浙江的江廈與廣東的汕尾建立了潮汐電站。

（5）地?zé)崮艿拈_發(fā)利用

地球是一個(gè)巨大的熱庫(kù)，通過火山爆發(fā)和溫泉等途徑將內(nèi)部的熱量——地?zé)崮懿粩嗟剌斔偷降孛妗?/p>

據(jù)估計(jì)，每年輸送到地面的熱能相當(dāng) 于燃燒370億噸煤釋放的能量，數(shù)量相當(dāng)驚人。

若嚴(yán)格的區(qū)分的話，地?zé)崮苡址譃榈叵聼釒r地?zé)崮芘c地下熱液地?zé)崮軆煞N。

目前開發(fā)的大多是地下熱液地?zé)崮堋?/p>

1、節(jié)能的意義

在當(dāng)前能源日益緊張的態(tài)勢(shì)下，節(jié)能是解決能源矛盾的重要措施。對(duì)我們這樣的人口眾多、能源資源相對(duì)不足、經(jīng)濟(jì)相對(duì)欠發(fā)達(dá)的發(fā)展中大國(guó)來說，尤為重要。而且，在節(jié)能的同時(shí)，會(huì)減少對(duì)環(huán)境的污染，15

所以，節(jié)能既可以解決能源不足的矛盾，又可以解決環(huán)境污染的問題，“一舉兩得”。

2、節(jié)能的途徑

① 大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，嚴(yán)格限制高能耗、高耗材、高耗水產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加快構(gòu)建節(jié)能型的產(chǎn)業(yè)體系；

② 大力推廣節(jié)能技術(shù)；

③ 加快實(shí)施節(jié)能工程

我國(guó)正在實(shí)施替代石油、熱電聯(lián)產(chǎn)、余熱利用、建筑節(jié)能等十大重點(diǎn)節(jié)能工程。我國(guó)奧運(yùn)游泳館“水立方”是具有當(dāng)今世界上最大的節(jié)能膜結(jié)構(gòu)的建筑；

④ 加強(qiáng)節(jié)能管理

其中包括制定鼓勵(lì)節(jié)能的財(cái)稅政策，強(qiáng)制采購(gòu)節(jié)能型產(chǎn)品的制度，積極推進(jìn)優(yōu)先采購(gòu)節(jié)能產(chǎn)品等措施；

第四篇：20.2 開發(fā)新能源(教案)

第二十章 課題2《開發(fā)新能源》教案

【教學(xué)目標(biāo)】

1.知識(shí)與技能

（1）了解直接利用太陽(yáng)能的兩種途徑。

（2）了解裂變、聚變，知道原子彈、氫彈的制造原理，知道核反應(yīng)堆的作用，以及核電站的原理和特點(diǎn)。

（3）能結(jié)合實(shí)例，說出不可再生能源和可再生能源的特點(diǎn)。2.過程與方法

經(jīng)歷對(duì)太陽(yáng)能開發(fā)利用的交流討論過程，感悟交流討論是一種獲取知識(shí)的重要途徑和方法。

3.情感態(tài)度和價(jià)值觀

知道開發(fā)太陽(yáng)能的價(jià)值。知道開發(fā)核能的意義，認(rèn)識(shí)開發(fā)核能的過程中技術(shù)的價(jià)值，同時(shí)感悟科學(xué)是一把雙刃劍的道理。對(duì)核能的開發(fā)和利用要有正確的態(tài)度。

【教學(xué)重點(diǎn)】

太陽(yáng)能的特點(diǎn)，直接利用太陽(yáng)能的途徑和方法。釋放核能的方式：核裂變和核聚變，核能的利用。

【教學(xué)難點(diǎn)】

核能的利用。

【教學(xué)方法】

觀察引導(dǎo)、課上交流、鞏固總結(jié)。

【課時(shí)安排】

1課時(shí)

【教學(xué)過程】

一、導(dǎo)入新課

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源的消耗量迅速增長(zhǎng)，使能源問題越來越成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的突出問題。因此，人們正在積極尋找各種辦法和措施，大力探索和開發(fā)各種新能源。

二、新課學(xué)習(xí)

1．太陽(yáng)能—永恒的動(dòng)力之源 太陽(yáng)是一個(gè)巨大的能源，人類生存的基礎(chǔ)來源于太陽(yáng)輻射的能量，太陽(yáng)輻射的能量主要為光和熱。如圖20-6，太陽(yáng)輻射至地球的能量功率為1.7×1014kW，同時(shí)太陽(yáng)能是清潔能源，這是太陽(yáng)能利用的基礎(chǔ)。

太陽(yáng)能的吸收和利用途徑如圖20-7所示。包括植物和微生物的光合作用，大氣和水分對(duì)的蒸騰循環(huán)，海洋的吸收和直接利用四個(gè)途徑。光合作用吸收的能量轉(zhuǎn)化為植物的化學(xué)能，進(jìn)而作為薪柴、煤炭等資源利用；大氣和水分的升騰循環(huán)提供了風(fēng)能、水能等能源；海洋的吸收轉(zhuǎn)化為海洋的內(nèi)能；直接利用包括光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換，比如太陽(yáng)能熱水器和太陽(yáng)能電池。

活動(dòng)：怎樣直接利用太陽(yáng)能

如圖20-8所示，太陽(yáng)能的利用途徑通常為能量轉(zhuǎn)換的方式，包括向內(nèi)能、電能和化學(xué)能的轉(zhuǎn)換。太陽(yáng)能熱水器利用太陽(yáng)能將水加熱，能量轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能；太陽(yáng)能電池利用太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能；太陽(yáng)能汽車?yán)锰?yáng)光制備氫氣，再用氫能提供汽車動(dòng)力。

如圖20-9所示，太陽(yáng)能是利用半導(dǎo)體對(duì)太陽(yáng)光的吸收，使太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為電能，從而為衛(wèi)星、家庭等地方提供電能。

例1 市面上出售一種裝有太陽(yáng)能電扇的帽子，在陽(yáng)光的照射下，小電扇快速轉(zhuǎn)動(dòng)，能給炎熱的夏季帶來一絲涼意．該裝置的能量轉(zhuǎn)化情況是（）

A．機(jī)械能→太陽(yáng)能→電能

B．太陽(yáng)能→機(jī)械能→電能 C．電能→太陽(yáng)能→機(jī)械能

D．太陽(yáng)能→電能→機(jī)械能

解析：帽子上的太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，供小電扇工作．小電扇工作時(shí)消耗電能，將電能轉(zhuǎn)化為扇葉的機(jī)械能．故選D．

2．核能——造福人類的神火

原子核內(nèi)蘊(yùn)含著巨大的能量，稱為核能或原子能。核能的釋放途徑為核聚變和核裂變。核裂變是一種鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，它將較重的原子核裂變?yōu)檩^輕的原子核。利用中子轟擊鈾核，可以將鈾核分裂，同時(shí)釋放出2-3個(gè)中子，釋放的中子可以轟擊另一個(gè)鈾核，這樣就組成了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，如圖20-10所示。核裂變能夠釋放出很大的能量，但如果不能控制裂變的速率，就容易導(dǎo)致大量的能量被釋放出來，原子彈爆炸就屬于核裂變。1kg鈾提供的能量相當(dāng)于2700t煤炭的能量，所以核能具有很高的能量密度，在利用核能發(fā)電時(shí)，需要設(shè)立裝置來控制中子產(chǎn)生的數(shù)量和速率，如圖20-12所示。

核聚變是核能利用的又一大重要方式。如圖20-13所示，質(zhì)量較輕的氘原子核和氚原子核在吸收巨大能量的同時(shí)，變?yōu)橘|(zhì)量較大的原子核，釋放出更大的能量。這種巨大的能量來源于超高溫，所以核聚變又稱為熱核反應(yīng)。目前核聚變只限于核爆炸，這也是太陽(yáng)能的產(chǎn)生來源。氘原子的來源豐富，1L海水中具有0.03g氘原子，對(duì)應(yīng)300L汽油的能量，所以對(duì)核聚變的利用非常重要，目前我國(guó)對(duì)受控核聚變的研究位于世界前列。

例2 下列屬于鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的是（）A．原子彈爆炸 B．氫彈爆炸

C．鎂條的燃燒 D．太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)

解析： 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是重核裂變時(shí)用中子轟擊重核，產(chǎn)生多個(gè)中子，中子又會(huì)撞擊重核，產(chǎn)生更多的中子，使裂變不斷進(jìn)行下去的反應(yīng)過程，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生在核裂變時(shí)，故A正確；氫彈爆炸是利用核聚變；太陽(yáng)內(nèi)部是由于較輕的氫原子核在高溫下發(fā)生聚變釋放能量；鎂條的燃燒是一種化學(xué)變化，BCD不合題意．故選A．

除太陽(yáng)能和核能外，海洋能、風(fēng)能、氫能都是具有很大應(yīng)用潛力的新能源。地球上71%的面積都是海洋，波浪、海流、潮汐、溫差都能夠提供很大的熱量。與此類似，風(fēng)能和氫能也是重要的清潔能源。

三、課堂練習(xí)：

1．下列說法中正確的是（C）A．原子核在常溫下就能發(fā)生輕核的聚變 B．太陽(yáng)的能量來自大量的氖核的裂變 C．核電站內(nèi)的核反應(yīng)堆是可控制的鈾核裂變 D．煤、石油、天然氣都屬于可再生能源

2．以下屬于相對(duì)清潔、又取之不盡的能源是（C）A．煤 B．核能 C．太陽(yáng)能 D．天然氣

3．關(guān)于核反應(yīng)，下列說法正確的是（B）A．只有裂變才能釋放出核能

B．原子彈爆炸時(shí)發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是不加控制的 C．核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是不可以控制的 D．氫彈爆炸是利用裂變釋放出核能 課堂小結(jié)：

【師生交流】通過這節(jié)課，談一下我們學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容？ 【總結(jié)】 20.2 開發(fā)新能源

1．太陽(yáng)能—永恒的動(dòng)力之源

太陽(yáng)能的利用途徑通常為能量轉(zhuǎn)換的方式，包括向內(nèi)能、電能和化學(xué)能的轉(zhuǎn)換。太陽(yáng)能熱水器利用太陽(yáng)能將水加熱，能量轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能；太陽(yáng)能電池利用太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能；太陽(yáng)能汽車?yán)锰?yáng)光制備氫氣，再用氫能提供汽車動(dòng)力。

2．核能——造福人類的神火 核能的釋放途徑為核聚變和核裂變。

核裂變是一種鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，它將較重的原子核裂變?yōu)檩^輕的原子核。利用中子轟擊鈾核，可以將鈾核分裂，同時(shí)釋放出2-3個(gè)中子，釋放的中子可以轟擊另一個(gè)鈾核，這樣就組成了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。核聚變是核能利用的又一大重要方式。質(zhì)量較輕的氘原子核和氚原子核在吸收巨大能量的同時(shí)，變?yōu)橘|(zhì)量較大的原子核，釋放出更大的能量。這種巨大的能量來源于超高溫，所以核聚變又稱為熱核反應(yīng)。

【板書】

【教學(xué)反思】

本節(jié)課首先通過實(shí)例，了解新能源的利用。重點(diǎn)突出太陽(yáng)能和核能的利用。培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)服務(wù)于人類的意識(shí)，激發(fā)學(xué)生振興中華的使命感與責(zé)任感。

第五篇：16.開發(fā)新能源 教學(xué)設(shè)計(jì)（精選）

開發(fā)新能源 教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)思想：

在認(rèn)識(shí)了能源問題、節(jié)約能源的基礎(chǔ)上，本課進(jìn)一步圍繞什么是新能源，怎樣開發(fā)新能源設(shè)計(jì)了3個(gè)活動(dòng)。其教學(xué)重點(diǎn)是指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)新能源的種類和特點(diǎn)，難點(diǎn)是設(shè)計(jì)開發(fā)新能源的計(jì)劃。

教學(xué)目標(biāo)：

一、科學(xué)探究目標(biāo)

1．能按照要求制作太陽(yáng)爐。

2．能通過試驗(yàn)驗(yàn)證誰(shuí)制作的太陽(yáng)爐效果最好。3．能分析出太陽(yáng)爐轉(zhuǎn)化能量的過程。

4．能正確地評(píng)價(jià)自己和別人開發(fā)新能源的計(jì)劃書。

二、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

1．能大膽地提出自己開發(fā)新能源的設(shè)想。

2．能通過比較說明新能源的開發(fā)和利用的優(yōu)點(diǎn)和不足。

三、科學(xué)知識(shí)目標(biāo)

1．能舉實(shí)例說明什么是新能源。2．能舉實(shí)例說明什么是生物質(zhì)能源。

四、科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境目標(biāo) 能詳細(xì)地寫出自己開發(fā)新能源的計(jì)劃書。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：

重點(diǎn)：指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)新能源的種類和特點(diǎn)。難點(diǎn)：設(shè)計(jì)開發(fā)新能源的計(jì)劃。教學(xué)方法：

教師講授與學(xué)生活動(dòng)相結(jié)合的互動(dòng)教學(xué)法。教學(xué)媒體：

多媒體設(shè)備、有關(guān)新能源的圖片和資料、制作太陽(yáng)爐的材料。課時(shí)建議： 2課時(shí)。第一課時(shí)

（一）導(dǎo)課

講述：目前，人類每年要燃燒40億噸煤、25億噸石油，并以每年3%的速度增長(zhǎng)，按此計(jì)算，地球上的煤還可以維持200多年，石油就只有50多年的用量了。人類必須設(shè)法開發(fā)新能源。今天我們就來學(xué)習(xí)開發(fā)新能源。

（二）新課教學(xué) ◆活動(dòng)1：能源比較

1．介紹：新能源是近幾十年來人類采用新技術(shù)開發(fā)的可再生能源，新能源的開發(fā)和利用將從根本上解決遇到的能源問題。

2．認(rèn)識(shí)新能源：

（1）學(xué)生學(xué)習(xí)書本P74的資料；（2）介紹并認(rèn)識(shí)：

生物質(zhì)能源：綠色植物的生產(chǎn)；生物質(zhì)能的汽化、液化和固化。潮汐能源：水資源。

天然氣水合物：俗稱燃料冰，具有極強(qiáng)的燃燒力。核能：清潔、高效、低耗的能源。3．問題：你還知道哪些新的能源呢？

4．記錄：將你知道的新的能源的名稱記錄下來。

5．比較：從常規(guī)的能源和新的能源中選擇幾種，比較它們之間的優(yōu)缺點(diǎn)。

（1）能否再生（2）開發(fā)的技術(shù)要求（3）對(duì)環(huán)境的影響

6．學(xué)生交流討論，并將結(jié)果填寫在P75的表格中。7．討論：新能源的餓開發(fā)和利用將給我們帶來那些好處？ 8．評(píng)價(jià)。板書設(shè)計(jì)： 第十六課 開發(fā)新能源

生物質(zhì)能源：綠色植物的生產(chǎn)；生物質(zhì)能的汽化、液化和固化。潮汐能源：水資源。

天然氣水合物：俗稱燃料冰，具有極強(qiáng)的燃燒力。核能：清潔、高效、低耗的能源。第二課時(shí) 教學(xué)過程：

◆活動(dòng)2：制作太陽(yáng)爐

1．布置任務(wù)：做一個(gè)裝置，感受新能源的好處吧！2．檢查學(xué)生準(zhǔn)備的材料（學(xué)具）。3．介紹制作的方法：（1）在紙板上劃線；

（2）將鋁箔亮面朝外，平鋪在紙板上并抹平；（3）將紙板的三邊折起來，用膠帶粘好，做成紙盒。（4）選用不同的材料將紙盒包起來。4．實(shí)驗(yàn)并記錄觀察到的現(xiàn)象。5．分析實(shí)驗(yàn)中獲得的信息。6．交流：

（1）在太陽(yáng)爐的工作過程中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？（2）使用太陽(yáng)爐有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？（3）這種裝置可以為我們做哪些事情？ 7．閱讀材料：科學(xué)在線?！艋顒?dòng)3：暢想新能源的開發(fā)

你認(rèn)為未來可以使用和開發(fā)哪些新的能源呢？ 板書設(shè)計(jì)：

第十六課 開發(fā)新能源 太陽(yáng)爐的制作方法：（1）在紙板上劃線；（2）將鋁箔亮面朝外，平鋪在紙板上并抹平；（3）將紙板的三邊折起來，用膠帶粘好，做成紙盒。（4）選用不同的材料將紙盒包起來。

駐操營(yíng)小學(xué)

劉帥