2023學(xué)年完整版2太陽(yáng)能教案

第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展第3節(jié)太陽(yáng)能教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)與技能1.初步認(rèn)識(shí)太陽(yáng)的結(jié)構(gòu),知道太陽(yáng)是巨大的核能火爐.2.初步了解太陽(yáng)是人類資源的寶庫(kù).3.知道太陽(yáng)能的利用方式.二、過程與方法1.通過觀察學(xué)習(xí)了解太陽(yáng)能的特點(diǎn),理解太陽(yáng)能屬于可再生一次能源.分析化石能源來(lái)自太陽(yáng)能.提高學(xué)生分析歸納能力.2.通過太陽(yáng)能的利用方式學(xué)習(xí),提高學(xué)生綜合分析問題的能力.三、情感態(tài)度與價(jià)值觀養(yǎng)成學(xué)生開發(fā)和利用太陽(yáng)能的意識(shí),通過光伏產(chǎn)品推廣提高創(chuàng)新節(jié)能意識(shí).重點(diǎn):了解太陽(yáng)能,結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際知道利用太陽(yáng)能的方式.難點(diǎn):太陽(yáng)能利用中的能量轉(zhuǎn)化.教學(xué)準(zhǔn)備:課件多媒體.教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)新課導(dǎo)入【圖片展示】你看,在太陽(yáng)能汽車上裝有密密麻麻像蜂窩一樣的裝置,平常我們看到的航天器上的類似鐵翅膀的裝置.【提出問題】想知道它們的作用嗎?(設(shè)計(jì)意圖:據(jù)新科技和航天技術(shù)提出問題讓學(xué)生討論,引導(dǎo)學(xué)生共同參與,調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情和積極性.)課堂探究一、太陽(yáng)是巨大的核能火爐【自主學(xué)習(xí)】請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本并回答以下問題:1.太陽(yáng)的結(jié)構(gòu)是怎樣的?2.太陽(yáng)為什么是一個(gè)巨大的“核能火爐”,是哪一種形式的核能?3.太陽(yáng)能是以怎樣的方式向外傳遞的?4.太陽(yáng)的“核能火爐”會(huì)永無(wú)止境的“燃燒”下去嗎?【知識(shí)歸納】1.太陽(yáng)距地球1.5億千米,直徑大約是地球的110倍,體積是地球的130萬(wàn)倍,質(zhì)量是地球的33萬(wàn)倍,核心溫度高達(dá)1500萬(wàn)攝氏度.太陽(yáng)表面溫度約6000℃,太陽(yáng)至今已經(jīng)穩(wěn)定地“燃燒”了近50億年,而且還能繼續(xù)“燃燒”50億年.2.在太陽(yáng)內(nèi)部,氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變,釋放出巨大的核能.太陽(yáng)核心每時(shí)每刻都在發(fā)生核聚變,太陽(yáng)就像一個(gè)巨大的“核能火爐”.學(xué)生自學(xué)展示:1.太陽(yáng)的結(jié)構(gòu):由太陽(yáng)大氣、對(duì)流層、輻射層、太陽(yáng)核心.2.太陽(yáng)能的產(chǎn)生:氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變,釋放出巨大的核能.3.太陽(yáng)能的傳遞:大部分太陽(yáng)能以熱和光的形式向四周輻射.4.太陽(yáng)“壽命”:至今穩(wěn)定地“燃燒”近50億年,而且還能繼續(xù)“燃燒”50億年.二、太陽(yáng)能是人類的能源寶庫(kù)1.化石能源來(lái)源于太陽(yáng)能【知識(shí)引橋】太陽(yáng)向外輻射的能量中,只有約二十億分之一傳遞到地球.太陽(yáng)光已經(jīng)照耀我們的地球近50億年,地球在這近50億年中積累的太陽(yáng)能是我們今天所用大部分能量的源泉.【自主學(xué)習(xí)】化石能源的形成請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合圖片和課本,完成以下問題:化石能源是怎么形成的?【展示】自主學(xué)習(xí)、回答問題2.生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能來(lái)源于太陽(yáng)能【知識(shí)歸納】遠(yuǎn)古時(shí)期的植物通過光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物體內(nèi)的化學(xué)能.經(jīng)過地殼的不斷運(yùn)動(dòng),死后的動(dòng)植物軀體埋在地下和海底.經(jīng)過幾百萬(wàn)年的復(fù)雜變化,變成了煤、石油、天然氣.【想想議議】根據(jù)如圖所示,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.看看哪位同學(xué)說(shuō)的好.【分析】地球上不同地方吸收太陽(yáng)的能量不均勻,空氣的冷暖就不一樣,于是,暖空氣膨脹變輕后上升;周圍冷空氣過來(lái)補(bǔ)充,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)過蒸發(fā)形成水蒸氣,暖濕氣流從地面升起,因絕熱達(dá)到過飽和而凝結(jié)成云,遇到冷空氣就形成雨.萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng),植物通過光合作用從太陽(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)物為食物,獲取生物質(zhì)能以維持生命.所以說(shuō)地球上的風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等都是來(lái)源于太陽(yáng)能.【歸納總結(jié)】太陽(yáng)是人類能源的寶庫(kù)1.化石能源來(lái)源于太陽(yáng)能2.風(fēng)能、水能來(lái)源于太陽(yáng)能3.生物質(zhì)能來(lái)源于太陽(yáng)能續(xù)表三、太陽(yáng)能的利用【提出問題】觀察太陽(yáng)能熱水器集熱管,玻璃管內(nèi)表面為什么涂成黑色的?【探究實(shí)驗(yàn)匯報(bào)】自制太陽(yáng)集熱器觀察分析用哪種紙包著的瓶中水溫度高?1.光熱轉(zhuǎn)化2.光電轉(zhuǎn)化3.太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)及不足將質(zhì)量、溫度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),然后將瓶子放在太陽(yáng)光下,經(jīng)一小時(shí)后,觀察溫度計(jì)的變化.(說(shuō)明:此實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生課前完成的.)【問題導(dǎo)學(xué)、自主學(xué)習(xí)】人類除了間接利用存儲(chǔ)在化石燃料中的太陽(yáng)能外,還設(shè)法直接利用太陽(yáng)能.請(qǐng)同學(xué)們自學(xué)太陽(yáng)能的利用,回答人類直接利用太陽(yáng)能的兩種方式是什么?利用太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是什么?1.利用太陽(yáng)能加熱物體(光熱轉(zhuǎn)化)用集熱器收集陽(yáng)光中的能量來(lái)加熱水等物質(zhì).實(shí)現(xiàn)了把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.2.利用太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?光電轉(zhuǎn)化)太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?【歸納總結(jié)】人類利用太陽(yáng)能的實(shí)質(zhì),是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.【暢所欲言】太陽(yáng)能有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?【總結(jié)】太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn):(1)能源量大:僅一小時(shí)到達(dá)地球表面的太陽(yáng)能就有6.1×1020J,比目前全世界一年能源生產(chǎn)的總量還多;(2)可持續(xù)性強(qiáng):供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),是一種取之不盡、用之不竭的永久性能源;(3)能源易獲取:分布廣闊,獲取方便;(4)安全性:安全清潔、無(wú)污染,不排放CO2.太陽(yáng)能的不足:能源分散、受自然條件限制,不穩(wěn)定、轉(zhuǎn)化效率低、成本較高.學(xué)生匯報(bào)自制太陽(yáng)能集熱器實(shí)驗(yàn)結(jié)論學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):用黑紙包著的瓶中空氣溫度高.得出結(jié)論:黑色物體更容易吸收太陽(yáng)光的能量.觀看圖片,認(rèn)識(shí)光電轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì):太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?(設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)解決問題,提升對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí),同時(shí)鍛煉運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力)交流討論太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn).學(xué)生交流討論太陽(yáng)能的不足續(xù)表【跟蹤練習(xí)】許多城市都在推廣太陽(yáng)能,城市交通指示燈及路燈照明系統(tǒng)已大量使用太陽(yáng)能.白天,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,除正常使用外,將多余的能量?jī)?chǔ)存在蓄電池內(nèi),夜晚供交通指示燈及照明燈發(fā)光.請(qǐng)完成下面的方框圖,反映這個(gè)過程中能量發(fā)生轉(zhuǎn)化的情況.太陽(yáng)能→電能→→→光能板書設(shè)計(jì)第3節(jié)太陽(yáng)能1.太陽(yáng)是巨大的核能火爐,每時(shí)每刻發(fā)生核聚變.2.太陽(yáng)是能源寶庫(kù).化石能源來(lái)自太陽(yáng)能.3.太陽(yáng)能的利用.光電轉(zhuǎn)化,光熱轉(zhuǎn)化.當(dāng)堂檢測(cè)1.光伏產(chǎn)業(yè)利用太陽(yáng)能的最佳方式是光伏轉(zhuǎn)換,利用光伏效應(yīng)使太陽(yáng)光照射到硅材料上產(chǎn)生電流直接發(fā)電.下列說(shuō)法中正確的是(A)A.光伏效應(yīng)是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能B.太陽(yáng)能是不可再生能源C.太陽(yáng)能和電能都屬于一次能源D.化石能源和太陽(yáng)能都是取之不盡用之不竭的2.在太陽(yáng)內(nèi)部,氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變,釋放出巨大的核能.大部分太陽(yáng)能以光和熱的形式向四周輻射開去.

3.目前直接利用太陽(yáng)能的方式:一是用集熱器把水等物質(zhì)加熱,另一種是用太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能.

4.太陽(yáng)能熱水器是采用光轉(zhuǎn)化為熱的方式利用太陽(yáng)能的.我國(guó)太陽(yáng)能熱水器已走進(jìn)了千家萬(wàn)戶.小明家的太陽(yáng)能熱水器的采光面積是2.1m2.若某市向陽(yáng)的地方每平方米的面積1h得到的太陽(yáng)能輻射能平均為3×106J,每天接收太陽(yáng)能的時(shí)間以8h計(jì)算,熱水器能把接收到的太陽(yáng)能的50%轉(zhuǎn)化成水的內(nèi)能,則正常情況下,該熱水器一天能把150kg、初溫為20℃的水加熱到多少℃?解析:太陽(yáng)能熱水器中的水一天吸收的熱量:Q=3×106J×2.1×8×50%=2.52×107J因?yàn)镼=cm(t-t0)所以t=QUOTEQcmQcm+t0=QUOTE2.52×107J4.2×103J/(kg答案:60℃5.人類對(duì)能源的需求越來(lái)越