2019-2020年九年級(jí)物理 第十七章 能源與可持續(xù)發(fā)展 一、二、三節(jié)復(fù)習(xí)教案 人教新課標(biāo)版.doc
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2019-2020年九年級(jí)物理 第十七章 能源與可持續(xù)發(fā)展 一、二、三節(jié)復(fù)習(xí)教案 人教新課標(biāo)版授課時(shí)間:3 月12 日教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1.通過(guò)實(shí)例了解不同形式的能量2.常識(shí)性了解什么是能源;什么是一次能源、二次能源及其特點(diǎn);什么是不可再生能源、可再生能源及其特點(diǎn)。二、過(guò)程和方法通過(guò)收集信息、閱讀資料、相互交流,判斷能源與人類生存和社會(huì)發(fā)展的說(shuō)法是否正確,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、初步分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.三、情感、態(tài)度、價(jià)值觀1.從能源問(wèn)題到能源科學(xué)引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)欲望。2.通過(guò)實(shí)踐操作,使同學(xué)們養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和熱愛科學(xué)的情感.教學(xué)重點(diǎn)能源以及能源的種類教學(xué)難點(diǎn)能源以及能源的種類教學(xué)準(zhǔn)備:掛圖教學(xué)過(guò)程一、新課導(dǎo)入我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了各種形式的能金屬的冶煉、機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)、汽車、火車等交通工具的行駛,都需要能量日常生活中燒飯、取暖、照明等,也需要能量人類生活的一切活動(dòng)都需要能量二、新課教學(xué)1能源凡是能提供能量的物質(zhì)資源叫做能源能源的廣泛使用給人類文明帶來(lái)了巨大進(jìn)步我們生活中利用的這些能量,它們的來(lái)源在哪里?或者說(shuō),我們利用了哪些種類的能源呢?2能源的種類煤、石油和天然氣是由古代的動(dòng)植物在長(zhǎng)期地質(zhì)變遷中形成的,所以稱為化石能源化石能源是當(dāng)今人類利用的主要能源我國(guó)目前利用的能源中90%以上是煤和石油煤和石油的開采在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位我國(guó)化石能源的儲(chǔ)量盡管豐富,但終究有限,而且開發(fā)利用后不能再生,長(zhǎng)期大規(guī)模開采,終有開采完畢之日水能是可以再生的,但可供開發(fā)的水能資源有限,全世界每年可以開發(fā)的水能只占現(xiàn)在能源總需求量的百分之十幾一旦化石能源用完,只靠水能顯然不能滿足需要同學(xué)們可能說(shuō)我們可以用電能要知道電能是由自然界提供的能源轉(zhuǎn)化而來(lái)的像化石能源一樣,風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮芤约昂四?,是可以直接從自然界獲得的這些可以從自然界直接獲取的能源,統(tǒng)稱為一次能源其中煤炭、石油和天然氣是當(dāng)今世界中一次能源的三大支柱,構(gòu)成了全球能源家族結(jié)構(gòu)的基本框架我們使用的電能,無(wú)法從自然界直接獲取,必須通過(guò)一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源包括電力、煤氣、汽油、煤油、焦炭、潔凈煤、激光和沼氣等等人類生活中,還廣泛利用食物等生命物質(zhì)中存儲(chǔ)的化學(xué)能這類由生命物質(zhì)提供的能量稱為生物質(zhì)能生物質(zhì)能是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種能量形式它直接或間接來(lái)源于植物的光合作用地球上的植物進(jìn)行光合作用所消費(fèi)的能量,占太陽(yáng)照射到地球總輻射量的0.2%這個(gè)比例雖不大,但絕對(duì)值很驚人,光合作用消費(fèi)的能量是目前人類能源消費(fèi)總量的40倍可見,生物質(zhì)能是一個(gè)巨大的能源人類和動(dòng)物從植物或其他動(dòng)物獲取生物質(zhì)能以維持生命化石能源、核能會(huì)越用越少,不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充,所以它們屬于不可再生能源而水的動(dòng)能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能,可以在自然界里源源不斷地得到,所以它們屬于可再生資源實(shí)際上,自然界提供的能源我們還沒(méi)有充分利用化石能源、水能、風(fēng)能都是來(lái)源于太陽(yáng)的輻射能即太陽(yáng)能化石能源可以用完,但太陽(yáng)能可以說(shuō)是取之不盡的自然界存在的潮汐能、地?zé)崮芤策€沒(méi)有充分利用隨著人類日益深入地認(rèn)識(shí)自然,上世紀(jì)還發(fā)現(xiàn)了核能開發(fā)和利用新能源,特別是核能和太陽(yáng)能,是解決問(wèn)題的主要出路太陽(yáng)把地面和空氣曬熱,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能曬熱的空氣上升,空氣流動(dòng)形成風(fēng),又轉(zhuǎn)化為風(fēng)能太陽(yáng)把水面和地面曬熱,并使一部分水蒸發(fā),蒸發(fā)的水汽升到空中形成云,以雨、雪的形式落下來(lái),流入江河,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為水能植物吸收太陽(yáng)能,發(fā)生光合作用,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為植物的化學(xué)能植物作為食物被動(dòng)物吃掉,又轉(zhuǎn)化成動(dòng)物的化學(xué)能古代的動(dòng)植物在地質(zhì)變遷中變?yōu)槊?、石油、天然氣,轉(zhuǎn)化為這些燃料的化學(xué)能三、小 結(jié):本節(jié)主要學(xué)習(xí)了哪些知識(shí)?四、板書設(shè)計(jì):第一節(jié) 能源家族一、能源的概念:凡是能提供能量的物質(zhì)資源叫做能源二、能源的分類:1、一次能源:從自然界直接獲取的能源,統(tǒng)稱為一次能源如:風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮芤约昂四艿取?、二次能源:無(wú)法從自然界直接獲取,必須通過(guò)一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源包括電力、煤氣、汽油、煤油、焦炭、潔凈煤、激光和沼氣等等3、生物質(zhì)能:人類生活中,還廣泛利用食物等生命物質(zhì)中存儲(chǔ)的化學(xué)能這類由生命物質(zhì)提供的能量稱為生物質(zhì)能三、可再生能源與不可再生能源化石能源、核能會(huì)越用越少,不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充,所以它們屬于不可再生能源而水的動(dòng)能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能,可以在自然界里源源不斷地得到,所以它們屬于可再生資源教學(xué)反思:在教學(xué)過(guò)程中,鼓勵(lì)學(xué)生敢于發(fā)表自己的見解,與他人合作、交流,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)與他人合作的精神,勇于放棄或修正自己的錯(cuò)誤觀點(diǎn);有利于高學(xué)生表達(dá)能力,使科學(xué)的規(guī)律得以突現(xiàn),老師則幫助學(xué)生體會(huì)任何科學(xué)認(rèn)識(shí)都來(lái)源于科學(xué)實(shí)踐。通過(guò)本課和STS欄目將能源科學(xué)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、戰(zhàn)爭(zhēng)等問(wèn)題結(jié)合起來(lái)。從而為能源的可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題的引出打下伏筆。通過(guò)能源家族中兩種新能源的介紹按照物質(zhì)(物體)的結(jié)構(gòu)能源的形成能源的利用能源的優(yōu)缺點(diǎn)能源與社會(huì)。從而為能源的可持續(xù)提供了典型實(shí)例。第二節(jié)核能授課時(shí)間: 3月14 日教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能:了解核能、核裂變和核聚變,知道核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來(lái)的問(wèn)題。2.過(guò)程與方法:通過(guò)收集信息、閱讀資料、相互交流,判斷核能與我們的生活的有關(guān)說(shuō)法是否正確。3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):初步認(rèn)識(shí)科學(xué)及相關(guān)技術(shù)對(duì)于人類生活的影響有兩面性。教學(xué)重點(diǎn)核聚變、核裂變教學(xué)難點(diǎn)核聚變、核裂變的過(guò)程。教學(xué)準(zhǔn)備:鏈?zhǔn)椒磻?yīng)模型、各種掛圖。教學(xué)過(guò)程:1.原子、原子核一切物質(zhì)由分子組成,分子又由原子組成。有些物質(zhì)的分子就是一個(gè)原子原子十分小,它的直徑不到一個(gè)納米。原子由質(zhì)子、中子、電子三種粒子組成質(zhì)子帶正電荷,電子帶負(fù)電荷,中子不帶電。質(zhì)子和中子的質(zhì)量比電子大得多,擠在處于原子中心的構(gòu)成非常小的原子核中,就像幾顆豆粒擠在大廣場(chǎng)中央一小塊彈丸之地一樣。2.核能質(zhì)子、中子依靠強(qiáng)大的核力緊密地結(jié)合在一起,因此原子核十分牢固,要使它們分裂或重新組合是極其困難的但是,一旦使原子核分裂或聚合,就可能釋放出驚人的能量,這就是核能核能是能源家族的新成員,它包括核裂變能和核聚變能兩種主要形式。3.裂變科學(xué)家發(fā)現(xiàn)用中子轟擊鈾235(質(zhì)量數(shù)為235的鈾),鈾核會(huì)分裂成大小相差不很大的兩部分,這種現(xiàn)象叫做裂變(上圖左)發(fā)生裂變時(shí)有核能釋放出來(lái),這時(shí)裂變后的產(chǎn)物以很大速度向相反方向飛開,與周圍的分子碰撞,使分子動(dòng)能增加,轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能裂變釋放的核能十分巨大,1 kg鈾235中的鈾核如果全部發(fā)生裂變,釋放出的能量相當(dāng)于2500 t標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒放出的能量。用中子轟擊鈾核,鈾核才能發(fā)生裂變,放出能量這好比用火柴點(diǎn)燃木材,木材才能燃燒,放出能量一樣假如外界的中子停止轟擊,裂變也就停止然而實(shí)驗(yàn)表明,鈾核裂變時(shí),還同時(shí)放出23個(gè)中子,放出的中子又可以轟擊其他鈾核,使它們也發(fā)生裂變這樣,裂變將不斷地自行繼續(xù)下去(151頁(yè)圖17.22),這種現(xiàn)象叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。如果對(duì)裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制,在極短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)釋放出巨大的核能,發(fā)生猛烈爆炸,原子彈就是根據(jù)這個(gè)原理制成的。如果控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度,使核能慢慢地平穩(wěn)地釋放出來(lái),就便于和平利用了。能夠緩慢、平穩(wěn)地釋放核能的裝置,叫做核反應(yīng)堆。4.聚變科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),較輕的核結(jié)合成較重的核,也能釋放能量,這種現(xiàn)象叫做聚變例如一個(gè)氘核(質(zhì)量數(shù)為2的氫核)和一個(gè)氚核(質(zhì)量數(shù)為3的氫核)結(jié)合時(shí),就釋放出核能(左圖)。氫彈就是利用輕核聚變制成的氫彈是一種比原子彈威力更為巨大的核武器太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行著大規(guī)模的聚變,釋放的核能以電磁波的形式從太陽(yáng)輻射出來(lái),地球上的生物每天都享用著聚變釋放出的能量。如何實(shí)現(xiàn)聚變,如何利用聚變釋放的核能,科學(xué)家正在積極地探索著。海水中蘊(yùn)藏著豐富的、可以實(shí)現(xiàn)聚變的氚核??茖W(xué)家預(yù)言,通過(guò)可控制聚變來(lái)利用核能,有望徹底解決人類能源問(wèn)題愿同學(xué)們今后對(duì)此做出貢獻(xiàn)。5.小 結(jié): 通過(guò)八節(jié)課的學(xué)習(xí)你又學(xué)到了什么知識(shí)?板書設(shè)計(jì):第二節(jié) 核能一、核能二、裂變?nèi)?、聚變教學(xué)反思:從課堂的反映可以看出,部分同學(xué)的知識(shí)面還是很寬的,他們對(duì)原子彈的了解出乎我的意料,他們說(shuō)來(lái)津津有味,興趣一下就提高起來(lái),在此基礎(chǔ)上我適時(shí)提出,原子彈為何有那么大的威力呢?促使學(xué)生想去了解這樣的問(wèn)題,再引導(dǎo)他們看書,從原子核的結(jié)構(gòu)到原子核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、熱核反應(yīng),從而搞清獲得核能的途徑、核能的利用及防護(hù)。從本課所產(chǎn)生的效應(yīng)可以看出新課程理念下創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境的重要性。這為教學(xué)問(wèn)題創(chuàng)造了良好的教學(xué)氛圍,引起學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的興趣,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,為達(dá)成課程目標(biāo)打下基礎(chǔ),為教學(xué)活動(dòng)的順利開展創(chuàng)造條件;為了在課堂教學(xué)中順利地實(shí)現(xiàn)三維目標(biāo),必須首先要?jiǎng)?chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。第三節(jié)太陽(yáng)能授課時(shí)間:3 月 16 日教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)技能1.知道太陽(yáng)能的由來(lái)及特點(diǎn)。2.大致了解太陽(yáng)能的利用方式。二、過(guò)程方法通過(guò)收集信息、閱讀資料、相互交流,判斷太陽(yáng)能與我們的生活的有關(guān)說(shuō)法是否正確。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀由太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)和利用的有限性增加學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和創(chuàng)造欲望。教學(xué)重點(diǎn):太陽(yáng)能的利用。教學(xué)難點(diǎn):發(fā)明裝置。教學(xué)過(guò)程:一、引入新課人類利用的常規(guī)能源是什么?可以開發(fā)利用的新能源有哪些呢?學(xué)生回答后,教師講解:前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了核能的開發(fā)和利用,用鈾做燃料的反應(yīng)堆雖然能大大減少能源的消耗,但是鈾的儲(chǔ)量也是有限的,而且使用時(shí)要產(chǎn)生放射性污染;輕核的聚變雖然比裂變干凈,還能釋放更多的能量,但是至今還沒(méi)有真正解決和平利用的問(wèn)題,所以還要開辟新能源隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)不但一直間接地向人類提供生存和發(fā)展的能量,而且還是可能為人類長(zhǎng)期地直接提供巨大能量的新能源今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)太陽(yáng)能二、進(jìn)行新課1.太陽(yáng)巨大的“核能火爐”:(1)太陽(yáng)的結(jié)構(gòu)(154頁(yè)圖17.31)、直徑為地球的110倍、體積為地球的130萬(wàn)倍、質(zhì)量為地球的33萬(wàn)倍(2)太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生聚變,釋放巨大的能量,以光和熱向四周輻射。(3)太陽(yáng)已經(jīng)穩(wěn)定地燃燒了50億年,在經(jīng)過(guò)50億年才會(huì)燃盡。2.太陽(yáng)能是人類能源的寶庫(kù):煤及石油的形成過(guò)程:遠(yuǎn)古時(shí)期陸地和海洋中的植物,通過(guò)光合作用,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物體的化學(xué)能。在它們死后,軀體埋在地下和海底,腐爛了。滄海桑田,經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年的沉積、化學(xué)變化、地層的運(yùn)動(dòng),在高壓下漸漸變成了煤和石油。在石油形成過(guò)程中還放出天然氣。想想議議:根據(jù)156頁(yè)圖17.34所示,說(shuō)明太陽(yáng)能輻射到地球的能量的利用,轉(zhuǎn)化和守恒的情況。地球上的風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等都是來(lái)源于太陽(yáng)。地球上任何地方都在吸收太陽(yáng)的熱能量,但是由于地面每個(gè)部位受熱的不均勻性,空氣的冷暖程度就不一樣,于是,暖空氣膨脹變輕后上升;冷空氣冷卻變重后下降,這樣冷暖空氣便產(chǎn)生流動(dòng),形成了風(fēng)。地球表面的一部分水吸收太陽(yáng)的能量經(jīng)過(guò)蒸發(fā)形成水蒸氣,暖濕氣流從地面升起,因絕熱達(dá)到過(guò)飽和而凝結(jié)成云,遇到冷空氣就形成雨。植物通過(guò)光合作用從太陽(yáng)獲取能量,以化學(xué)能的形式存 儲(chǔ)在植物體內(nèi),人類和動(dòng)物從植物或其他動(dòng)物獲取生物質(zhì)能以維持生命。3.太陽(yáng)能的利用:想想做做:將質(zhì)量、溫度都相同的水分別倒入兩個(gè)相同瓶中,用白紙和黑紙分別將瓶包起來(lái),然后將兩個(gè)瓶子放在太陽(yáng)光下,經(jīng)過(guò)5min后,觀察兩個(gè)溫度計(jì)的變化。(1)分析:由于黑色物體更容易吸收太陽(yáng)光的能量,所以用黑紙包著的瓶中水溫度高。利用太陽(yáng)能加熱物體: 平板集熱器的箱面是玻璃,內(nèi)表面涂黑,箱內(nèi)溫度可比箱外高100。 把反射鏡做成曲面,它們將陽(yáng)光反射并會(huì)聚,也能獲得高溫。(2)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芾锰?yáng)能電池使太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能(3)太陽(yáng)能電池的優(yōu)點(diǎn): 使用壽命長(zhǎng); 保養(yǎng)費(fèi)用低; 不需燃料(4)太陽(yáng)能電池的缺點(diǎn):效率低; 制造費(fèi)用大想想議議:如圖所示為太陽(yáng)能熱水器,說(shuō)明工作原理:吸熱板吸收太陽(yáng)光時(shí),太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,吸熱板處的水的內(nèi)能增大、溫度升高、密度減小而上升,補(bǔ)給水箱內(nèi)的密度大的冷水流下來(lái)填補(bǔ),同時(shí)被加熱后的水向下流進(jìn)水儲(chǔ)水箱內(nèi)。三、小結(jié)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)你對(duì)太陽(yáng)能又有哪些了解?四、作業(yè)布置課本P158動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理第1、2、3題。五、板書設(shè)計(jì):第三節(jié) 太陽(yáng)能一、太陽(yáng)能特點(diǎn):清潔 豐富 經(jīng)濟(jì)二、太陽(yáng)能的利用:1.直接加熱物體2.間接利用三、化石能源及其危害:煤 石油 天然氣通過(guò)本節(jié)課學(xué)習(xí)我們知道:太陽(yáng)能其基本原理是利用太陽(yáng)能熱水器把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,將集熱器管道內(nèi)的水加熱。太陽(yáng)能熱水器是采用太陽(yáng)光對(duì)物體的作用來(lái)工作的;太陽(yáng)能汽車在其結(jié)構(gòu)中采用了航天飛船和空間站上安裝的太陽(yáng)能電池來(lái)提供能量。教材已經(jīng)擴(kuò)展的內(nèi)容有:太陽(yáng)的構(gòu)造,太陽(yáng)的一生,煤、石油、天然氣的形成.。在本節(jié)課教學(xué)中注意培養(yǎng)學(xué)生在課上要多動(dòng)腦、多實(shí)踐,給他們相對(duì)充裕的時(shí)間,他們總會(huì)有所得。同時(shí)也要培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,潛移默化教給他們正確的科學(xué)方法。另外還要通過(guò)種種措施和手段,激發(fā)學(xué)生在課后仍然保持科學(xué)探究的熱情,由課內(nèi)到課外、由被動(dòng)到主動(dòng),逐漸使學(xué)生自然地學(xué)會(huì)科學(xué)的想事情、做事情,這也是組織科學(xué)探究活動(dòng)最終目的之一。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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