浙教版九年级下第四章第二节能源的开发和利用(教案1)[下学期]

6．4 . 2 能源的开发和利用
风帆中学 郑燕萍
学情分析：
能源、人口和环境是当今社会普遍关注的热点问题，其中能源是人类活动的物质基础。在能源危机的今天，使学生获得能源的有关知识，对他们今后的学习、工作都很重要。
教材分析和教学建议：
1、在教科书中，为了避免过多新概念出现，将煤、石油、天然气等这些埋在地下的化石能源归为矿物能源。教师在教学时，可以通过列举的方式让学生明了，这些能源从成因上都和地质历史时期的太阳辐射能量积累有关。
2、在指导学生阅读完教科书105页的图表之后，可以请同学思考教科书中的两个问题：能源消费比例的变化趋势和导致这种变化的原因。
3、教科书主要通过世界主要煤田分布图和世界石油资源分布图介绍了两种能源的分布情况，教师可以采用组织学生进行分组讨论的方式，请同学说明世界煤炭和石油的分布特点，分析产生的原因。由于和《科学》课程配套的《历史与社会》课程对地理区域的要求大大降低，学生在读图和回答图思考题时可能会出现区域位置判读困难的问题。建议教师在上课前能准备中国政区图和世界政区图。
4、关于原子能，教科书主要从原子能（核能）的特点；人类大规模利用的历史和我国的核电站三方面展开的。
关于太阳能，教科书主要通过一些图片进行了介绍。教师可以通过组织学生收集更多的事例进行交流的方法，让学生了解太阳能的基本特点和利用太阳能的美好前景。
5、教科书回顾了人类社会不同阶段对能源的利用情况，从某种意义上说，主要希望揭示以下几点：
一是人类的生存和发展是和对能源的开发利用紧密联系在一起的，能源是人类基本的物质需求之一；
二是随人类社会的发展，人们对能源的认识和利用都在不断扩大，人们需要不断增加能源的供给量来满足人类丰富多彩的物质生活和精神生活的需要；
三是人类对能源的不合理开发和使用量的持续扩大是导致“能源危机”的主要原因。
四是人类有能力通过改变能源消费构成、能源的利用方式以及积极开发新能源等手段，解决当前面临的“能源危机”。
6、教科书在这里安排了学生实验，用绘制扇形图分析各类电力生产对环境的影响。一方面培养学生依据提供的信息绘制扇形百分比构成图的技能，另一方面要求学生利用能源生产扇形图分析对环境的影响。由于在课堂的有限时间内，学生完成绘制有些困难，建议老师可以在课堂里提出设计要求，又学生在课后利用休息时间完成，然后在课堂上进行谈论和分析。
知识目标：
1、了解能源的分类，并能通过阅读图表，说明世界能源生产和消费的特点。
2、了解煤、石油的主要特点，能借助图说明煤和石油的分布情况。
3、了解原子能和太阳能的主要特点，能简要说明当今世界对原子能和太阳能的开发和利用情况。
4、了解合理利用和开发能源的重要性，能具体说明科技进步对人类能源前景的影响。
德育目标：
1、挖掘教材内容，激发爱国主义精神和民族自豪感 。
比如在介绍煤和石油的分布时，我国煤和石油的总产量均居世界前列。煤储量居世界第三位，石油储量居世界第八位。在介绍新能源开发方面，我国是世界上少数能自行设计、建设核电站的国家。这些内容对于激发学生的爱国主义精神和民族自豪感会起到一定的积极作用。
2、列举数据使学生懂得控制人口增长、节约能源和开发利用新能源是相当必要的。
3、向学生讲述核能的开发、利用及前景 ，激励学生为祖国能源建设和核科学技术开发利用做出贡献。
知识框架：
教学过程：
学生课前准备：
1、用你的自己的语言说说，你觉得什么是“能源”？
2、什么是核能？怎样取得核能？核电站的原理是什么？
3、怎样直接利用太阳能？它有哪些优点？哪些缺点？
4、阐述风能工业现状以及发展前景。
5、目前，人类面临怎样的能源问题？人们又将如何解决这些能源问题？
第一课时：
检查课前准备1、什么是“能源”？
确切而简单地说，能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质。
问：同学们每天要生活、学习，我们每天都在用着哪些能源？
介绍香港典型的家居能源消耗
问：你能举出更多我们利用能源的例子吗
介绍工业生产对能源的需求。
得出结论：一、人类生活离不开能源
问：我们的地球上能源多吗
能源的种类是多种多样的。煤、石油、天然气等都是埋藏在地底下能够提供能量的物质，通常被称为矿物能源（有时也称为化石能源） 。
随着人类社会的不断发展，人们对能源的需求量也在不断地增加。
介绍全球能源需求的增长情况。
读课本105页图4-6 1990-2050年世界各类能源需求变化
回答：你能从图中看出从1990年至2050年世界对各类能源的需求有哪些变化吗？
从1990年至2050年各类能源在消费总量中所占比例有何变化？
看图了解我国能源结构存在的问题
你知道现在的油价和煤气价吗？
二、煤、石油和天然气
（一）煤的形成
古生代和中生代时，地球上气候温暖湿润，植物非常茂盛，由于地壳的运动大量繁生的植物被覆盖而埋藏在地底下，在隔绝空气的条件下，由于长期受地热、地压的作用，再加上细菌的分解和侵蚀，经过复杂的化学变化，逐步变成固体可燃物——煤（由太阳能转化而来）。
（二）煤的重要性
煤是我国最重要的能源，称之为我国的第一能源。对我国的国民经济发展起了非常重要的作用。（从全世界来讲煤是世界的第二能源）
（三）世界和我国煤的分布
思考：我国煤炭资源丰富，但主要集中在北方，你知道为什么吗？
（四）石油的形成（视频）
石油是中生代和新生代时，由低等生物遗骸大量沉积在湖泊和浅海中转变而成的一种液态矿石。
（五）石油的重要性
石油主要成分为CH4，同时含有少量的乙烷和丙烷以及一氧化碳、氮气等。通过对石油的炼制可得到汽油、煤油、柴油等燃料以及各种机器的润滑剂、气态烃。通过化工过程，可制得合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、化肥、医药、油漆、合成洗涤剂等。因此，石油被广泛运用于交通运输、石化等各行各业，被称为经济乃至整个社会的“黑色黄金”、“经济血液”。石油的流动改变着世界政治经济的格局……
（六）石油的分布
世界上石油比煤的储量少得多，分布也更不均匀。
（七）煤炭、石油和天然气在世界能源消费中的消长：
第二课时
复习回顾：课本105页图4-6 1990-2050年世界各类能源需求变化
回答：你能从图中看出从1990年至2050年世界对各类能源的需求有哪些变化吗？
从1990年至2050年各类能源在消费总量中所占比例有何变化？导致这种变化的原因是什么？
三、当前存在的能源问题：
问题一：人口越来越多、经济发展越来越快，能源需求越来越大。
材料一：请你算一下，按照2002年的开采量，地球上已探明的石油还可供人类开采多少年？
国际能源机构的统计，地球上的石油、天然气、煤供人类开采的年限，分别只有40年、50年和240年。
这意味着什么？
材料二：2000年中国和部分国家单位工业产值的能耗比较（吨标准煤/千美元）：
国家 单位产值能耗 国家 单位产值能耗
中国 2.26 日本 0.214
美国 0.486 英国 0.314
法国 0.257 加拿大 0.543
德国 0.271 瑞士 0.157
问题二：能源短缺、利用率不高
作为未来的主人，你认为应如何解决经济发展与能源短缺这一问题呢
如何解决当前能源问题？
四、如何解决当前的能源问题？
（一）开发新能源:
A、太阳能:
学生自学：
①人类利用太阳能有哪些优势？
②举例说明，人类目前直接利用太阳能有哪些途径？
③要大规模地开发和利用太阳能还存在哪些困难？人类要克服这些困难，必须依靠什么？
地球上的许多能源都直接或间接来源于太阳能
人类直接利用太阳能有三个途径：
（1）光能转化成热能（如太阳能热水器）
（2）光能转化成电能（如太阳能电池）
（3）光能转化成化学能（如用光催化分解水，获取氢能）
读课本110页图，回答：
1、从图4-12可以看出，我国太阳能的分布有什么规律？
2、我国哪些地区具有太阳资源的优势？
3、杭州人是怎样利用太阳能资源的？
太阳能利用的弊端是什么？能量比较分散；投资大、效率低、占地广、储能难。
B、核能:
优点：能量集中、巨大，地区适应性强，运转费用低，收益大；
缺点：投资大，建设周期长。
2000年部分国家核电发展情况
讨论：
1、核电站和以煤为燃料的火力电站相比，有哪些突出的特点？
2、为什么核电站主要分布在发达国家？
自学课本108-109页，了解我国核能发电的建设发展情况。思考：
为什么我国首先在东南沿海地区建设核电站？
C、氢能:
阅读110页阅读材料了解氢能的利用
氢气热值高，燃烧产物是水，完全无污染。而且制氢原料主要也是水，取之不尽，用之不竭。所以氢能是前景广阔的清洁燃料 。
D、沼气能:
E、地热能:（视频）
研究表明，地热能的蕴藏量相当于地球煤炭储量热能的1.7亿倍，可供人类消耗几百亿年，真可谓取之不尽、用之不竭，今后将优先利用开发。
浙江温岭潮汐能发电站
1913年德国在北海海岸建立了世界上第一座潮汐发电站。我国大陆海岸线长，潮汐能资源很丰富。1957年我国在山东建成了第一座潮汐发电站。据不完全统计，我国潮汐能蕴藏量为1.1亿千瓦，年发电量可达2750千瓦时，其中可供开发的约3850万千瓦，年发电量870亿千瓦时，大约相当于40多个新安江水电站。
亚洲第一的达坂城风力电厂
这些新能源有如此多的优点为何现在都没有广泛使用呢 你知道它们的缺点吗
在能源的需求量不断增多，而新能源又不能很快地代替这些常规能源的情况下我们应该做些什么呢？
（二）挑战多煤少油缺气：煤变油叩响能源新战略门环
（三）提高现有能源的利用率
石油的综合利用: 根据石油中各物质的沸点不同,将它们先后蒸馏出来.
（四）日常生活中要多节约少浪费
每节约1千瓦时电能，如用于工业生产，则可增加约8元的工业产值；而少烧1吨煤，则可少向大气中排放约20千克二氧化硫、440千克二氧化碳和15千克烟尘。
算一算：如果每人一年节约用电1千瓦时，那么全国近12亿人一年节约的电能相当于多少吨标准煤完全燃烧放出的能量？（标准煤的燃烧值为2.93×10焦／千克）
温家宝:建设节约型社会
阅读P113“德国节能面面观”想一想我们应该做些什么？？？