第3节 太阳能
一、教学目标
1．知道太阳能的由来及其特点。
2．大致了解利用太阳能的方式及其进展。
二、教学重点及难点
重点：正确认识太阳能的来源及其巨大的应用前景。
难点：结合实例认识利用太阳能的两种方式。
三、教学用具
多媒体课件等。
四、相关资源
图片等
五、教学过程
【课堂引入】
动植物的生长，人类的活动都无法离开太阳。这个发光发热的大火球已经存在了50亿年之久。你是否了解太阳？人类是否能够从距离地球1.5亿千米远处的太阳上，获取所需的能源？
【新知讲解】
（一）太阳—巨大的“核能火炉”
太阳距地球1.5亿千米，直径大约是地球的110倍，体积是地球的130万倍，质量是地球的33万倍，核心温度高达1 500万摄氏度。
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。太阳内部每时每刻都在发生氢弹爆炸，太阳就像一个巨大的“核能火炉”。太阳表面温度约6 000 ℃，太阳至今已经稳定地“燃烧”了近50亿年，而且还能继续“燃烧”50亿年。
（二）太阳能是人类能源的宝库
太阳向外辐射的能量中，只有约二十亿分之一传递到地球。太阳光已经照耀我们的地球近50亿年，地球在这近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。人类的日常生活，也无法离开阳光。
远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内的化学能。经过地壳的不断运动，死后的动植物躯体埋在地下和海底。经过几百万年的复杂变化，变成了煤、石油、天然气。今天我们开采化石燃料，实际上是在开采上亿年前地球接收的太阳能。
教师提问：根据下图，同学们思考下，太阳辐射到地球上的能量是怎样转化和守恒的呢？
（三）太阳能的利用
人类除了间接利用存储在化石燃料中的太阳能，还设法直接利用太阳能。
人类直接利用太阳能的方式主要有两种：用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质，实现了把太阳能转化为内能；而太阳能电池可以将太阳能转变为电能，在航空、航天、交通、通信等领域中有较为广泛的应用。
2010年，上海世博会中国馆采用了大量先进的太阳能科技，整座世博园的太阳能发电装置每年预计节电约420万千瓦时，减排二氧化碳约4 100吨。
2020年迪拜世博会的主题馆采用了梦幻太阳能天棚。
太阳能技术的优点：
①能源易获取；②不排放CO2；③能源量大；④可持续性强。
太阳能技术的缺点：
①能源分散；②受自然条件限制；③转化效率低；④成本较高。
典型例题
1．下列关于太阳能的利用说法正确的是（ ）
A．绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B．太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C．太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D．太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
解析：A、绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内，故A正确；B、太阳能热水器内的水从太阳吸收热量，内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能，故B错误；C、太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能，再转化为光能，故C错误；D、太阳能飞机是先将太阳能转化为电能，再转化为机械能，故D错误。
答案：A。
2．如图是一款太阳能座椅，椅子顶部安装的硅光电池板，可储备能量供晚间使用。下列说法正确的是（ ）
A．硅光电池板是由超导材料制成的
B．硅光电池板可以将太阳能转化为电能
C．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变
D．太阳能属于不可再生能源
解析：A、硅光电池板由半导体材料制成，故A错误；
B、硅光电池板可将太阳能转化为电能，故B正确；
C、太阳能来源于太阳内部氢核的聚变，而不是裂变，故C错误；
D、太阳能可源源不断从自然界获得，因此属于可再生能源，故D错误。
答案：B。
3．市场上有一种装有太阳能电扇的帽子，如图所示，它在阳光的照射下，电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是：（ ）
A．太阳能→机械能→电能 B．太阳能→电能→机械能
C．机械能→太阳能→电 能 D．电能→太阳能→机械能
解析：帽子上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，供小电扇工作，小电扇工作时消耗电能，将电能转化为扇叶的机械能，故B正确。
答案：B。
六、课堂小结
学习了太阳是人类能源的宝库，地球上除了地热能、核能及潮汐能等少数几种能源不是来自太阳，其余能源大多来自于太阳。人类利用太阳能主要有两种类型：一类是把太阳能转化为热能的，如太阳能热水器；第二类是把太阳能转化为电能的，如太阳能电池。了解太阳能的使用还有些没有解决的问题，如成本高、功率小、太阳能转化的效率还比较低等。
七、板书设计
第3节 太阳能
1．太阳——巨大的“核能火炉”
2．太阳是人类能源的宝库
3．太阳能的利用：转化为内能和电能。
课件17张PPT。第3节 太阳能第二十二章 能源与可持续发展动、植物的生长，人类的活动都无法离开太阳。你是否了解太阳？一、新课导入太阳 —— 巨大的核能火炉与地球相比较：
距离——1.5亿千米
直径——110倍
体积——130万倍
质量——33万倍
核心温度——1500万摄氏度二、太阳——巨大的核能火炉氢原子核→ 聚变→ 核能
巨大的“核能火炉”二、太阳——巨大的核能火炉太阳向外辐射的能量中，只有约二十亿分之一传递到地球。人类的日常生活，无法离开阳光。三、太阳是人类能源的宝库 太阳是人类能源的宝库。今天我们开采的化石燃料，实际上是在开采上亿年前地球接收的太阳能。天然气层石油层三、太阳是人类能源的宝库太阳辐射到地球上的能量是怎样转化和守恒的呢？三、太阳是人类能源的宝库四、太阳能的利用四、太阳能的利用 2010年，上海世博会中国馆采用了大量先进的太阳能光伏技术。中国馆四、太阳能的利用 2020年，世博会在迪拜举行。如图是迪拜世博会的主题馆——梦幻太阳能天棚。梦幻太阳能天棚四、太阳能的利用太阳能技术的优缺点优点：能源易获取、不排放CO2、能源量大和可持续性强等。缺点：能源分散、受自然条件限制、转化效率低和成本较高等。四、太阳能的利用五、典型例题1．下列关于太阳能的利用说法正确的是（ ）
A．绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B．太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C．太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D．太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
A五、典型例题2．如图是一款太阳能座椅，椅子顶部安装的硅光电池板，可储备能量供晚间使用。下列说法正确的是（ ）
A．硅光电池板是由超导材料制成的
B．硅光电池板可以将太阳能转化为电能
C．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变
D．太阳能属于不可再生能源B五、典型例题3．市场上有一种装有太阳能电扇的帽子，如图所示，它在阳光的照射下，电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是：（ ）
A．太阳能→机械能→电能
B．太阳能→电能→机械能
C．机械能→太阳能→电 能
D．电能→太阳能→机械能
B六、课堂总结1．太阳能的介绍：太阳——巨大的“核能火炉”；
太阳是人类能源的宝库2．太阳能的利用：转化为内能和电能再见
