人教版九年级物理下册第22章《能源与可持续发展》全套教学案共5课时.docx
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人教版九年级物理下册第22章《能源与可持续发展》全套教学案共5课时
人教版九年级物理下册第22章《能源与可持续发展》全套教学案(共5课时)
第1节 能源
【学习目标】
1.通过实例了解自然界中有哪些不同形式的能量。
2.常识性了解能源的概念和分类。
3.初步了解人类利用能源的发展足迹,了解人类能源消耗的增长状况。
情景导入 生成问题
石油是世界上许多国家的主要能源,盛产石油的中东国家是发达国家主要的石油供应国。
1973年,爆发了第四次中东战争。
由此引发了西方国家第一次石油危机。
1980年,中东两个石油大国伊朗和伊拉克之间爆发战争,两伊战争猛烈冲击世界石油市场,引发了第二次石油危机。
两次石油危机在全球范围内引起了人们对能源问题的思考。
针对以上信息,请提出一个相关的问题。
自学互研 生成能力
自主阅读教材P166~167的内容,独立思考并完成:
1.凡是能够提供能量的物质资源叫能源,能源按产生的方式可分为一次能源和二次能源。
化石能源是千百万年前埋藏在地下的动植物,经过漫长的地质年代形成的,它通常包括煤、石油、天然气三种具体燃料;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。
2.能源的分类
类别
定义
示例
一次
能源
可以直接从自然界获得的能源
煤炭、石油、天然气(当今世界能源的三大支柱)
二次
能源
无法从自然界直接获取,必须通过消耗一次能源才能得到的能源
电力、煤气、汽油、煤油、焦炭、洁净煤、激光等
3.三次能源革命
(1)第一次能源革命是钻木取火的出现,导致了以柴薪作为主要能源的时代的到来。
(2)第二次能源革命是蒸汽机的发明使人类的主要能源由柴薪向化石能源转化。
(3)第三次能源革命是可以控制核能释放的装置——核反应堆的发明,拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。
自主阅读教材P168的内容,独立思考并完成:
4.21世纪的能源趋势有以下特点:
①由于世界人口的急剧增加和经济的快速发展,能源的消耗持续、迅速增长;②人类的主要能源仍是化石能源,它利用后不能再生;③会出现能源危机。
5.如图所示的曲线,表示的是从1750年以来世界能源消耗增长和发展趋势,请你结合此曲线写一条有关能源的宣传广告。
答:
能源危机正向我们走来,我们要节约能源(或请节约能源,保护地球;或积极开发新能源等)。
对学:
分享检测1~5题。
①对子之间相互检查独学成果,用红笔互相给出评定等级。
②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子间不能解疑的内容。
群学:
研讨:
①小组长统计本组经对学后仍然存在的疑难问题并解疑。
②针对展示的方案内容,小组内展开交流、讨论,共同解决组内疑难。
交流展示 生成新知
方案 如图是一个四口之家能源使用的变迁。
假如这个四口之家每月需要的热量是一定的,那么使用某种燃料时的月消耗量是:
柴100kg,家用煤(蜂窝煤)90kg,液化石油气30kg。
请问:
(1)使用不同的燃料,消耗量不同的原因是什么?
(2)这家所用的燃料中,属于一次能源的有哪些?
(3)若家用煤的热值是3.4×107J/kg,这家每天需要的热量是2.04×107J,炉子的效率是20%,则每天需要多少家用煤?
解:
(1)每一种燃料的热值不同。
(2)煤、柴是一次能源。
(3)3kg
当堂演练 达成目标
见学生用书
课后反思 查漏补缺
第2节 核能
【学习目标】
1.了解核能的由来,知道核能的优点和可能带来的问题。
2.了解原子、原子核的结构。
3.了解核裂变和核聚变。
情景导入 生成问题
1945年8月6日,美国在日本广岛上空投下了一枚原子弹,使这个20余万人口的城市转眼间变成了废墟。
三天以后,日本长崎遭到了同样的命运。
据有关资料记载,广岛24.5万人中死伤、失踪超过20万人,长崎23万人中死伤、失踪近15万人,两个城市毁坏程度达60%~80%。
针对以上信息,你能提出一个你感兴趣的问题吗?
自学互研 生成能力
自主阅读教材P170的内容,独立思考并完成:
1.原子的核式结构
→分子→
2.质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起,一旦质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合,就有可能释放出惊人的能量,这就是核能。
自主阅读教材P171~172的内容,独立思考并完成:
3.用中子轰击质量较大的原子核,原子核会分裂成两个质量中等大小的原子核,同时释放出巨大能量的过程,叫做裂变。
4.铀核裂变时所产生的中子,又轰击其他铀核,导致一系列铀核持续裂变并释放出大量核能的反应过程叫链式反应。
5.核裂变的利用:
(1)核电站的核心装置——核反应堆中发生的链式反应是可以控制的。
(2)原子弹爆炸时发生的链式反应不加控制,瞬间释放出大量的能量。
自主阅读教材P172的内容,独立思考并完成:
6.质量很小的原子核在超高温下结合成新的质量较大的原子核,同时释放出巨大能量的过程,叫做聚变,也叫热核反应;氢弹就是根据这一原理制成的。
到目前为止,人类还不能控制核聚变,使之和平地释放能量。
7.核电站、原子弹、氢弹、太阳都是原子核发生改变的过程中释放出巨大的核能,它们是通过哪种途径释放核能的呢?
下列说法中正确的是( C )
A.它们都是利用原子核的裂变释放出巨大的核能
B.它们都是利用原子核的聚变释放出巨大的核能
C.核电站、原子弹是利用原子核的裂变释放出巨大的核能,氢弹、太阳是利用原子核的聚变释放出巨大的核能
D.核电站、原子弹是利用原子核的聚变释放出巨大的核能,氢弹、太阳是利用原子核的裂变释放出巨大的核能
对学:
分享检测1~7题。
①对子之间检查独学成果,用红笔互相给出评定等级。
②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子间不能解疑的内容。
群学:
研讨:
①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题,并解疑。
②针对展示的方案内容,小组内展开交流、讨论,共同解决组内疑难。
交流展示 生成新知
方案 2011年3月14日,日本福岛第一核电站因冷却系统的故障,导致严重的核泄漏事故,引起了全世界的关注。
(1)核电站是利用原子核发生________(选填“裂变”或“聚变”)释放能量来发电的。
(2)下面是核能发电中能量转化的过程,请将其补充完整。
→
→
→
(3)“福岛核泄漏”事件引发了广泛争议。
请你对发展核电简述自己的观点。
________________________________________________________________________
解:
(1)裂变;
(2)内能;(3)说明:
只要从开发新能源、节约化石能源以及存在的安全隐患、核废料处理等一方面说明即可。
当堂演练 达成目标
见学生用书
课后反思 查漏补缺
第3节 太阳能
【学习目标】
1.了解太阳能是人类能源的宝库。
2.了解一些与太阳能有关的知识。
3.知道利用太阳能的方式。
情景导入 生成问题
随着科学技术的发展,许多家庭中都安装了太阳能热水器,它方便、节能、高效,深得人们的青睐。
你知道它的原理是什么?
它是怎样工作的吗?
自学互研 生成能力
自主阅读教材P174-175的内容,独立思考并完成:
1.太阳由内向外依次由太阳核心、辐射层、对流层、太阳大气组成(如图所示)。
在太阳内部,氢原子核在超高温下发生聚变,释放出巨大的核能。
2.人类今天利用的主要能源——化石能源,是上亿年前的动、植物的化学能,这些能源来自于太阳;人类赖以生存的生物质能也都直接或间接来自植物的光合作用;人类利用的水能、风能也与太阳有关。
所以说太阳是地球的“能源之母”。
自主阅读教材P176-177的内容,独立思考并完成:
3.太阳是人类能源的宝库,其在50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。
除植物进行光合作用,将太阳能转化为化学能这种利用方式外,目前直接利用太阳能的方式主要有两种,一种是用集热器把水等物质加热,将太阳能转化为内能,另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能。
4.如图所示,是太阳能热电站的原理图,看图回答下列问题。
(1)反射镜的作用是改变光的传播方向。
太阳能热电站发电受天气的影响,阴雨天时,发电的功率将减小,图中能够保证阴雨天还能发电的装置是储热器。
(2)从集热器到汽轮发电机,发生的能量转化是内能转化为机械能,在汽轮发电机中发生的能量转化是机械能转化为电能。
(3)与火力发电站相比,太阳能热电站的优点是无污染,储量大,缺点是受天气、时间限制。
对学:
分享检测1~4题。
①对子之间检查独学成果,用红笔互相给出评定等级。
②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子间不能解疑的内容。
群学:
研讨:
①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题并解疑。
②针对展示的方案内容,小组内展开交流、讨论,共同解决组内疑难。
交流展示 生成新知
方案 如图是煤的形成示意图,看图回答问题。
(1)古代植物通过光合作用,将太阳能转化为生物体的化学能存储起来,动、植物死后,躯体埋在地下,经过千百万年的地质变迁形成了煤。
因此,煤燃烧释放出的能量最初来自于太阳。
(2)在植物→泥炭→褐煤→煤的漫长过程中,形成煤的物质受到的压力越来越大,物质的密度越来越大。
(3)推测:
与褐煤相比,煤的热值较大。
(4)关于煤的形成,你还有什么想法?
煤属于一次能源。
当堂演练 达成目标
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课后反思 查漏补缺
第4节 能源与可持续发展
【学习目标】
1.知道能量的转移和转化都是有方向性的。
2.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。
3.了解未来理想能源的特征。
情景导入 生成问题
我们知道能源并不是取之不尽、用之不竭的,有些能源会越用越少,直到最后消失。
怎样让我们的社会能够持续发展下去呢?
自学互研 生成能力
自主阅读教材P178的内容,独立思考并完成:
1.观察下列图片,回答下列问题:
(1)自然界中的能量不仅可以从一个物体转移到其他物体,而且在一定的条件下,不同形式的能量之间还可以相互转化。
图中,属于发生能量转移的是A,属于发生能量转化的是B、C、D、E、F。
(2)图A中,高温火炉散发的热量供人取暖,炉火散失的能量不能自动聚集起来再利用;同理,图C中,由于摩擦,动能转化成了轮胎、地面和空气的内能,这些消耗的能量不再自动地汇集起来用来驱动汽车。
事实表明,能量的转化与转移具有方向性。
自主阅读教材P178-180的内容,独立思考并完成:
2.人类在大量开发和使用能源的同时,也给环境造成了不可忽视的污染和破坏,造成环境破坏的主要方面有热岛效应、温室效应、酸雨的形成等。
自主阅读教材P180的内容,独立思考并完成:
3.能源的利用既要满足当代人的需要,又要考虑后人的需求。
一方面,应该提高能源的利用率,减少在能源使用中对环境的破坏;另一方面,则需要发展新的能源。
4.可再生能源和不可再生能源
类别
定义
示例
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、太阳能、生物质能等
不可再
生能源
不能在短期内从自然界得到补充的能源
化石能源、核能等
5.作为未来理想能源,必须满足以下几个条件:
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;③相关技术必须成熟,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。
对学:
分享检测1~5题。
①对子之间检查独学成果,用红笔互相给出评定等级。
②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子间不能解疑的内容。
群学:
研讨:
①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题并解疑。
②针对展示的方案内容,小组内展开交流、讨论,共同解决组内疑难。
交流展示 生成新知
方案 “玉兔号”月球车已成功登陆月球并实施无人探测计划。
当月球上为白天时,月球车上的太阳仪可以自由旋转寻找太阳的位置,然后将可再生(选填“可再生”或“不可再生”)的太阳能转化为电能;当月球上为黑夜时,月球车必须用核能来保温。
核能是一次能源,未来人们可利用月球土壤中丰富的氦与氘核结合成新的原子核,通过核聚变(选填“聚变”或“裂变”)释放的巨大能量作为人类未来的能源。
当堂演练 达成目标
见学生用书
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第二十二章 能源与可持续发展复习
【复习目标】
1.知道什么是能源,能源可以划分为哪些种类。
2.知道什么是核能,怎样利用核能,核能有什么优点和缺点。
3.知道为什么说太阳是一个巨大的核能火炉,为什么太阳是地球的能源之母,怎样利用太阳能。
4.知道世界和我国能源利用的现状如何,能源开发与可持续发展有什么关系。
情景导入 生成问题
对照复习目标,本章你还有哪些地方需要加强?
自学互研 生成能力
1.20世纪60年代以来,石油的应用日益广泛,价格不断上涨。
下列说法中正确的是( D )
A.石油可以直接从自然界获取,是二次能源
B.石油在地球上储量丰富,是可再生能源
C.现代社会对石油的依赖很强,石油是新能源
D.石油燃料的燃烧对环境污染较大,是非清洁能源
2.“让我们的天空更蓝”,六月五日是世界环境日,小青望着川流不息的城市车流,心想石油是不可再生(选填“可再生”或“不可再生”)能源;化石能源的大量使用给城市造成了环境污染和热岛效应,请你设想提出一种新型能源来解决这个问题:
开发地热能。
3.核电站利用核能发电,它的核心设备是核反应堆。
下列说法错误的是( A )
A.目前核电站都是通过聚变反应来利用核能
B.核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
C.原子核分裂或聚合时释放出核能
D.核能是一种不可再生的能源归纳总结:
4.为发展“低碳”经济,很多地区开始采用太阳能发电,太阳能属于可再生(选填“可再生”或“不可再生”)能源,利用太阳能的另一种方式是用集热器加热,它是通过热传递方式来增加水的内能。
5.“节约能源,从身边做起”,在今年的节能日这一天,全国许多高校晚上都熄灯1小时。
请你也从身边生活细节中,提出一条节能的合理建议。
答:
夏天将空调的温度调高一些,冬天将空调的温度调低一些等。
对学:
分享检测1~5题。
①对子之间相互检查,并评定等级。
②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子间不能解疑的内容。
群学:
研讨:
①小组长统计本组疑难问题并帮助解疑。
②针对展示的方案进行交流、讨论。
交流展示 生成新知
方案 如图所示是核电站原理示意图。
对目前已建成并运转的核电站来说:
(1)核电站的核心是核反应堆,它是以铀为核燃料的,是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的。
(2)在核电站里,能量的转化过程是:
反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能,高温蒸汽的内能转化为蒸汽轮机的机械能,再通过发电机转化为电能。
(3)核电站使用过的核燃料称为核废料,它具有放射性,会对人和其他生物造成伤害,一般深埋在人烟稀少的地方。
当堂演练 达成目标
见学生用书
课后反思 查漏补缺
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- 能源与可持续发展 人教版 九年级 物理 下册 22 能源 可持续发展 全套 教学 课时