人教版九年級(jí)物理導(dǎo)學(xué)案 能源與可持續(xù)發(fā)展

1、第二十二章 能源與可持續(xù)發(fā)展第1、2、3節(jié) 能源、核能和太陽(yáng)能學(xué)習(xí)目標(biāo)：1知道哪些是一次能源、二次能源；了解什么是不可再生能源、可再生能源。2.了解核能、裂變、聚變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)及核污染的有關(guān)知識(shí)。3知道太陽(yáng)能的由來(lái)及特點(diǎn)，了解太陽(yáng)能的利用方式。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：理解什么是不可再生能源、可再生能源，樹立節(jié)能意識(shí)。學(xué)習(xí)難點(diǎn)；核能的利用及太陽(yáng)能的產(chǎn)生。學(xué)習(xí)過(guò)程：一、走進(jìn)課堂前蘇聯(lián)建設(shè)的切爾諾貝利核電站（今在烏克蘭境內(nèi)）的一個(gè)反應(yīng)堆于1982年發(fā)生嚴(yán)重事故，造成核泄漏。切爾諾貝利市民已全部遷移，該市已成為一座空城，該核電站于2019年全部關(guān)閉。核電站是利用何能發(fā)電？核泄漏為何給環(huán)境造成如此巨大的影響？二、探究歷

2、程（一）能源家族閱讀教材第148-149頁(yè)內(nèi)容并完成下列問(wèn)題。1.我們平常用的煤、石油、天然氣，是千百年前埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代形成的，稱為 能源。2.根據(jù)是否直接獲得，分為 能源和 能源。根據(jù)是否在短期內(nèi)獲得補(bǔ)充，又可分為 能源和 能源。3.討論交流：人類開發(fā)化石能源給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)哪些影響？如何節(jié)約利用這些能源？練習(xí)1.我市規(guī)劃在攸縣建造一座火力發(fā)電廠，以充分利用當(dāng)?shù)刎S富的煤炭資源?；鹆Πl(fā)電所需要的煤不是（ ） A化石能源 B一次能源 C可再生能源 D不可再生能源練習(xí)2. 能源危機(jī)是人類社會(huì)面臨的一個(gè)重大問(wèn)題。有的能源消耗完了以后，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，我們稱此類能源為

3、“不可再生能源”。下列各種能源中屬于“不可再生能源”的是（ ） A太陽(yáng)能 B水能 C風(fēng)能 D化石能源（二）核能結(jié)合教材151-152頁(yè)內(nèi)容，完成下列問(wèn)題。1. 核能是指：原子核 或 ，釋放出驚人的能量。釋放核能的兩條途徑是:_、_。2.核電站的核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是_的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，而原子彈爆炸是 _的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，一瞬間發(fā)生原子核裂變釋放極大的能量。練習(xí)3.如圖所示為核電站發(fā)電流程圖。下列說(shuō)法正確的是( ) A核能是不可再生能源 B蒸汽輪機(jī)的效率總是小于1 C蒸汽輪機(jī)將核能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能（三）太陽(yáng)能閱讀課本154-156頁(yè)的內(nèi)容，完成下列問(wèn)題。1.在太陽(yáng)內(nèi)部， 在超高溫

4、下發(fā)生聚變，釋放出巨大 。大部分太陽(yáng)能以 和 形式向四周輻射開去。2.目前直接利用太陽(yáng)能的方式有兩種，一種是用 ，另一種是用 3.結(jié)合圖17.3-4想想議議：地球上的能量是怎樣轉(zhuǎn)化和守恒的？練習(xí)4.新能源的開發(fā)和應(yīng)用是人類社會(huì)的當(dāng)務(wù)之急。核電站的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆，核反應(yīng)堆中發(fā)生的是核 ；我們今天所用大部分能量都來(lái)源于 能。練習(xí)5.人們常說(shuō)，太陽(yáng)是人類的“能源之母”，從能源能否可以在短期內(nèi)從自然界中得到補(bǔ)充角度看，太陽(yáng)能屬于 能源（選續(xù)“可再生”或“不可再生”）；在石油、天然氣、煤、核能中，不是間接來(lái)自太陽(yáng)能的是 。三、拓展性閱讀：太陽(yáng)能的利用常規(guī)能源資源的有限性和環(huán)境壓力的增加，使世界上許多

5、國(guó)家重新加強(qiáng)了對(duì)新能源和可再生能源技術(shù)發(fā)展的支持。近幾年，國(guó)際光伏發(fā)電迅猛發(fā)展。1973年，美國(guó)制定了政府級(jí)陽(yáng)光發(fā)電計(jì)劃；1980年又正式將光伏發(fā)電列入公共電力規(guī)劃，累計(jì)投資達(dá)8億多美元；1994年度的財(cái)政預(yù)算中，光伏發(fā)電的預(yù)算達(dá)7800多萬(wàn)美元，比1993年增加了23.4；2019年美國(guó)和歐洲相繼宣布"百萬(wàn)屋頂光伏計(jì)劃"，美國(guó)計(jì)劃到2019年安裝10003000MW太陽(yáng)電池。日本不甘落后，2019年補(bǔ)貼"屋頂光伏計(jì)劃"的經(jīng)費(fèi)高達(dá)9200萬(wàn)美元，安裝目標(biāo)是7600Mw。印度計(jì)劃20192019年太陽(yáng)電池總產(chǎn)量為150MW，其中2019年為50MW。 核能

6、的利用 1951年美國(guó)首次在愛達(dá)荷國(guó)家反應(yīng)堆試驗(yàn)中心進(jìn)行了核反應(yīng)堆發(fā)電的嘗試，發(fā)出了100千瓦的核能電力，為人類和平利用核能邁出了第一步此后不久，1954年6月，原蘇聯(lián)在莫斯科近郊粵布寧斯克建成了世界上第一座向工業(yè)電網(wǎng)送電的核電站，但功率只有5000kW1961年7月，美國(guó)建成了第一座商用核電站楊基核電站該核電站功率近300MW，發(fā)電成本降至9.2美厘度，顯示出核電站強(qiáng)大生命力。今天，一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家由于經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與能源洪應(yīng)的矛盾日趨突出，同時(shí)，傳統(tǒng)的能源工業(yè)造成的環(huán)境污染及溫室效應(yīng)嚴(yán)重威脅人類生存環(huán)境，因此，不僅缺乏常規(guī)能源的國(guó)家如法國(guó)、日本、意大利等發(fā)展核電站，而且常規(guī)能源煤、石油、

7、水電等非常豐富的國(guó)家如美國(guó)、加拿大等也在大力發(fā)展核電站截止2019年全世界運(yùn)轉(zhuǎn)的核電站總數(shù)達(dá)438座其中美國(guó)運(yùn)轉(zhuǎn)的核電站總數(shù)達(dá)109座，核發(fā)電量創(chuàng)下6730億千瓦小時(shí)的最高記錄，在美國(guó)電力生產(chǎn)中核電比例達(dá)225%法國(guó)核發(fā)電量比前年增長(zhǎng)4.9%，達(dá)3580億千瓦小時(shí)，運(yùn)行中的56座核電站發(fā)電量占全國(guó)總發(fā)電量76%，而且去年出口核電達(dá)700億千瓦小時(shí)核電已成為法國(guó)第六大出口產(chǎn)品日本，由于其常規(guī)能源資源短缺，對(duì)核電的開發(fā)大為重視，目前運(yùn)轉(zhuǎn)中的51座核電站，供應(yīng)全國(guó)28%的電力總需求，而且日本有關(guān)部門計(jì)劃到2019年將核電量提高33%。思考：你知道太陽(yáng)能和核能還有哪些應(yīng)用？你能設(shè)想一下它們的應(yīng)用前景嗎

8、？四、課堂小結(jié)1.本節(jié)課我的收獲：(1).能源的分類：按轉(zhuǎn)化條件分為 能源和 能源；按能源的利用狀況可分為 能源和 能源；按能源的性質(zhì)分為 能源和 能源。(2).原子由 、 、 三種粒子組成。獲得核能的方式 、 。(3).太陽(yáng)是個(gè)巨大的“核能火爐”，其能量來(lái)自 ，太陽(yáng)能的特點(diǎn)是 。2.我還有的疑惑：五、達(dá)標(biāo)檢測(cè)1. 核電站是利用 發(fā)電，它的核心設(shè)備是 。該設(shè)備內(nèi)的鈾產(chǎn)生的裂變會(huì)不斷的自行繼續(xù)下去，這種現(xiàn)象叫做 反應(yīng)，而且這種反應(yīng)是 控制的（選填“可以”或“不可以”）2.右圖是北京奧運(yùn)主場(chǎng)館“鳥巢”，采用綠色能源太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)為整個(gè)場(chǎng)館提供電力，是當(dāng)今世界上最大的環(huán)保型體育場(chǎng)。白天，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)

9、化為電能，除供正常使用外，將多余的能量?jī)?chǔ)存在蓄電池內(nèi)供夜晚使用。請(qǐng)完成下面的方框圖，使其正確反映這個(gè)過(guò)程中能量發(fā)生轉(zhuǎn)化的情況。太陽(yáng)能電能光能3. 關(guān)于能源的說(shuō)法，正確的是（     ）A化石能源是不可再生能源B核能是可再生能源C一次能源中只有石油，煤和天然氣D二次能源中只有電能和核能4. 下列屬于不可再生能源的是（     ）石油     太陽(yáng)能     天然氣     生物質(zhì)能A B C D5.

10、 下列說(shuō)法正確的是（ ） A.太陽(yáng)能是我們今天所使用的大部分能量的源泉 B.化石燃料中所含的化學(xué)能是由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的 C.太陽(yáng)釋放的能量幾乎全部被地球吸收 D.今天，我們開采化石燃料來(lái)獲取能量，實(shí)際上是開采上億年前地球所吸收的太陽(yáng)能 6. 從核能到電能，下列能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中正確的途徑是（ ） A.核能內(nèi)能電能B.核能內(nèi)能機(jī)械能電能 C.核能機(jī)械能內(nèi)能電能D.核能電能 7市面上出售一種裝有太陽(yáng)能電扇的帽子如圖所示。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(lái)一絲涼意。該裝置的能量轉(zhuǎn)化情況是( ) A太陽(yáng)能電能機(jī)械能 B太陽(yáng)能機(jī)械能電能 C電能太陽(yáng)能機(jī)械能 D機(jī)械能太陽(yáng)能電能8. 關(guān)于太陽(yáng)能

11、電池，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）A.太陽(yáng)能電池使用壽命長(zhǎng)，不需燃料B.太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電壓低C.太陽(yáng)能電池使用方便，效率低D.太陽(yáng)能電池的成本低六、課下作業(yè)第4、5節(jié) 能源革命與可持續(xù)發(fā)展學(xué)習(xí)目標(biāo)：1能說(shuō)出人類進(jìn)行能源革命的歷程，理解能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性。2通過(guò)實(shí)例了解世界和我國(guó)的能源趨勢(shì)及產(chǎn)生的環(huán)境影響。3有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，對(duì)保護(hù)環(huán)境，維持自然界的平衡與和諧負(fù)有責(zé)任感。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：世界和我國(guó)的能源狀況學(xué)習(xí)難點(diǎn)：對(duì)未來(lái)理想能源的認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程：一、走進(jìn)課堂汽車在公路上行駛，消耗大量的汽油，與此同時(shí)，汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)和水箱的溫度很高，有大量的熱量散失到空氣中，為什么科學(xué)家不把這些散失的熱收集起來(lái)呢？

12、二、探究歷程（一）閱讀課本 “人類進(jìn)步的階梯”1.完成圖17.4-1的題目和圖17.4-3的填空。2.說(shuō)出三次能源革命的歷程。（二）自主學(xué)習(xí)：能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性1.據(jù)圖17.4-7完成豆子的生長(zhǎng)過(guò)程。2.閱讀教材162頁(yè)“STS”。交流：“災(zāi)害失控的能量釋放”。（三）自讀教材164-166頁(yè)相關(guān)內(nèi)容結(jié)合圖17.5-1、17.5-2、17.5-3討論交流： 隨著人類增加和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源消耗持續(xù)增長(zhǎng)，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)“能源危機(jī)”？應(yīng)如何解決？2. 人類在耗用各種能源時(shí)，不可避免地會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，能源消耗對(duì)環(huán)境造成哪些影響？怎樣有效保護(hù)環(huán)境？3. 未來(lái)新能源需滿足那些條件？（四）拓展閱讀 新能

13、源的開發(fā)利用世界風(fēng)能的潛力約3500億千瓦，因風(fēng)力斷續(xù)分散，難以經(jīng)濟(jì)地利用，今后輸能儲(chǔ)能技術(shù)如有重大改進(jìn)，風(fēng)力利用將會(huì)增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水溫差能等，理論儲(chǔ)量十分可觀。限于技術(shù)水平，現(xiàn)尚處于小規(guī)模研究階段。當(dāng)前由于新能源的利用技術(shù)尚不成熟，故只占世界所需總能量的很小部分，今后有很大發(fā)展前途。新能源對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生污染，既是近期急需的補(bǔ)充能源，又是未來(lái)能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。我國(guó)具有豐富的新能源，包括風(fēng)能、核能、太陽(yáng)能、地?zé)豳Y源以及海洋能源資源等。近20年來(lái)，我國(guó)新能源和可再生能源的開發(fā)利用有了很大發(fā)展，已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)能源系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。 目前新能源發(fā)展還有一些障礙。新能源發(fā)

14、電規(guī)模小而且分散、成本高，會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)一系列運(yùn)行、負(fù)荷匹配、增容和成本增加等問(wèn)題，實(shí)踐中存在上網(wǎng)問(wèn)題。另一方面，新能源設(shè)備和產(chǎn)品的技術(shù)論證、檢查及監(jiān)督，也缺乏有資質(zhì)認(rèn)證的專業(yè)性服務(wù)公司，增加運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。因此，新能源企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)較大、盈利較差，較難吸引社會(huì)資金的投入。 當(dāng)前中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高投入、高能耗、高污染、低效率的粗放式增長(zhǎng)方式造成中國(guó)能源后備儲(chǔ)量不足，資源過(guò)快消耗，從而影響能源安全和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。發(fā)展新能源勢(shì)在必行，而且時(shí)間和速度都很重要。思考： 新能源的利用有哪些優(yōu)點(diǎn)和面臨哪些困難？三、課堂小結(jié)本節(jié)課我的收獲：1.人類歷史上總共進(jìn)行了 次能源革命，第一次是以 作為主要能源；最后一次是以 作為主要能

15、源。2.能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移，都是有 的。我還有的疑惑：四、達(dá)標(biāo)檢測(cè)1隨著人們物質(zhì)生活水平逐步提高，農(nóng)村的廚灶發(fā)生了革命性的變化。煤球爐、沼氣灶和液化氣灶等灶具已走進(jìn)家庭。液化氣與煤相比，熱方面突出的優(yōu)點(diǎn)是_ ；環(huán)保方面突出的優(yōu)點(diǎn)是 。2 的發(fā)明是人類利用能源的新里程碑； 能的利用是人類進(jìn)入現(xiàn)代文明社會(huì)的標(biāo)志； 能是能源技術(shù)的飛躍。3按利用狀況分類能源可以分為常規(guī)能源和新能源兩類。常規(guī)能源有 、 和天然氣等， 新能源有 、 和 。4在燃煤廠，向大氣排放的主要物質(zhì)有 、 、 及其它致病的有害物質(zhì)。5未來(lái)理想能源應(yīng)滿足的條件：（1） ；（2） ；（3） ；（4） 。6.威海新聞?lì)l道5月14日?qǐng)?bào)道，世界

16、最大非晶硅光伏建筑在威海市民活動(dòng)中安裝，如圖所示，僅次于樓頂部的非晶硅光伏電玻璃有效發(fā)電面積5500cm2，在光線充足的情況下，每4h可發(fā)電1000度，陰雨天也可以發(fā)電，用非晶硅光伏發(fā)電玻璃發(fā)電時(shí)的能量轉(zhuǎn)化是，使用這種能源的優(yōu)點(diǎn)是 。7水力發(fā)電中能量的轉(zhuǎn)化情況是（ ）A水的機(jī)械能水輪機(jī)的內(nèi)能B水的機(jī)械能水輪機(jī)的機(jī)械能電能C水輪機(jī)的機(jī)械能水的機(jī)械能電能D水的機(jī)械能發(fā)電機(jī)的電能8可持續(xù)發(fā)展：是既滿足當(dāng)代人的需要，又不危害后代人滿足自身需要的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的途徑有哪些（ ）A依靠科技進(jìn)步，改變能源結(jié)構(gòu)B開發(fā)和推廣清潔的可再生能源C提高能源的利用效率D減少環(huán)境污染9. 關(guān)于能量和能源的利用，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A人類大量使用太陽(yáng)能會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng) B因?yàn)槟芰渴鞘睾愕模圆淮嬖谀茉次C(jī) C現(xiàn)在人類社會(huì)使用的主要能源是煤、石油和天然氣 D核能的利用會(huì)造成放射性污染，所以應(yīng)該關(guān)閉核電站10.下列說(shuō)法正確的是（ ） A.核能是指原子核發(fā)生變化時(shí)所釋放的能量 B.煤炭、石油、天然氣、太陽(yáng)能都是不可再生能源 C.原子彈和氫彈都是利用核裂變 D.目前核電站獲得核能的途徑是核聚變來(lái)自太陽(yáng)輻射的能量新能源可再生能源11.研究能源利用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)