《能源与可持续发展》导学案
一、学习目标(2min)
1.通过实例分析,认识能量转化和转移的效率。知道效率是输出的有用能量与输入的总能量之比。
2.阅读教材,了解我国和世界的能源状况,构建可持续发展的能源开发和利用意识。
3.阅读资料,知道化石能源的利用所面临的问题和可持续发展的能源生产和消费策策略。
二、基础学习(15min)
1.如教材图18-24所示,电流通过白炽灯做功,_____ 能转化为 _____ 能和 _____ 。根据能量的转化和守恒定律,输出的 _____ 能与 _____ 能之和应该等于输入的 _____ 能。
2.汽车的发动机工作,将燃料的 ______ 能转化为 ______ 能和 ______ 能。根据能量的转化和守恒定律,输出的 _____ 能与 _____ 能之和应该等于燃料燃烧时释放的 _____ 能。
3.白炽灯工作的目的是提供 ______ 能,汽车发动机工作的目的是提供 ______ 。能量转换装置输出的 ______ 与输入的 ______ 之比,称为能量转换装置的效率。
4.热机工作时,转化为 ______ 的能量与燃料完全燃烧后所 ______ 的能量之比,叫做热机的效率。提高热机效率的主要途径是 ______ 热机工作过程中各种 ______ 的损失。热机的效率从蒸汽机、______ 、柴油机到 _____ 发动机逐步提高。
5.人类社会发展的进程表明,每次能源变革都将人类社会推向一个新的 ______ 。能源为人类文明发展做出重大贡献的同时,也使人们产生深深的忧虑和因惑。全世界能源消耗逐年 ______ ,煤、石油和天然气等不可再生能源不长的时间内将被 ______ ;大量化石能源的燃烧,造成 ______ 。
6.可持续发展是既要考虑当前发展的 ______ ,又要考虑未来发展的 ______ ,不能以牺牲 ______ 的利益为代价来满足当代人的 ______ 。依靠 ______ 进步,改变能源 ______ ,开发和推广清洁的 ______ 能源,提高能源的利用 ______ ,减少环境 ______ 是实现可持续发展的当务之急。
三、合作交流(8min)
1.学习中遇到的问题有哪些?
可持续的能源发展战略。
2.归纳总结课堂学习知识?
概念:能量转换装置的效率。可持续发展。
规律:能量转换装置的效率 =(输出的有用能量/输入的总能量)×100%。
依靠科技进步,改变能源结构,开发和推广清洁的可再生能源,提高能源的利用效率,减少环境污染是实现可持续发展的当务之急。
四、析疑解难(8min)
1.需要展示的实验现象有哪些?
大气污染。热机。
2.学习的重点、难点和疑点。
能量转换装置的效率。可持续的能源发展战略。
五、达标检测(7min)
1.发展可再生能源,替代日趋耗尽的矿物能源,是世界各国能源战略共识。矿物能源是
A.清洁型能源 B.可再生型能源 C.新型能源 D.污染型能源
2.机械能与内能的相互转化同日常生活密切相关,通过做功方式改受物体内能的实例是
A.晒太阳感到暖和 B.用蒸笼熘冷馒头
C.感冒发烧,用冷毛巾敷额头 D.插上电后,电炉的炉丝发烫
3.垃圾分类回收对资源的充分利用及环境保护有重要意义。下列对垃圾的处理方法中不合理的是
A.用生活垃圾制取沼气 B.将废旧报纸制成铅笔杆
C.将垃圾就地焚烧 D.用电磁铁将铁制品分离出来
4.为了实现社会的可持续发展,绿色消费逐渐兴起。你认为下列与消费有关的行为中,不符合绿色消费要求的是
A.将使用后的废旧电池集中起来,统一处理
B.在郊游时,自备凉开水,少购买包装饮料
C.多使用一次性制品,如一次性饭盒、纸杯等
D.把还能书写的纸张收集起来,以便继续使用
5.如图所示,电风扇正常工作时,将电能转化为机械能的同时,还要 _______ ,消耗一些电能。电风扇将电能转化为机械能的效率 __________ (选填“大于”、“等于”或“小于”)100%。
六、课外学习(5min)
1.下列做法中最有利于环境保护的是
A.多用天然气代替煤和石油 B.废电池与其他废品一起填埋
C.用核能代替水力发电 D.开发太阳能取代煤、天然气供热
2.风能发电具有很大的发展前景。下列有关风能的表述中,错误的是
A.技术上已比较成熟 B.风能的资源丰富
C.对环境无污染 D.风能属于不可再生资源
3.下列做法中不符合人类社会可持续发展战略的是
A.大力提高以汽油为燃料的汽车的人均持有量
B.不随意丢弃废旧干电池,防止重金属污染土壤
C.减少一次性筷子的使用
D.在生活中节约用水
4.在“建设节约型社会”的今天,下列做法不符合这种精神的是
A.电视机只用遥控器关机而未断开电源 B.洗手时水流开小一点
C.教室中使用电灯做到人走灯灭 D.推广使用沼气能源
5.可持续的能源生产和消费是社会、经济获得可持续发展的重要保证。我国实现可持续发展的当务之急是①依靠科技进步,改变能源结构;②开发和推广清洁的可再生能源;③提高能源的 ___________ ;④减少 _____________ 。
6.可持续的能源生产和消费是社会、经济获得可持续发展的重要保证。我国实现可持续发展的当务之急是①依靠科技进步,改变能源结构;②开发和推广 ____________ 能源;③提高能源的 ___________ ;④减少环境污染 。
7.梳理本章知识,画出知识结构框图。《能量转化的基本规律》导学案
一、学习目标(2min)
1.依据获得的知识和生活经验,感悟人们是通过能的转化或转移利用能量的。
2.经历“滴水实验”过程,认识现实生活中不需要消耗能量,而自动运转的机器是不存在的。
3.阅读教材,初步理解能量转化和守恒定律。知道导致能源危机的原因是能量的转移和转化具有方向性。
二、基础学习(15min)
1.燃烧煤、石油和天然气使蒸汽温度升高的过程是 ______ 能转化为蒸汽的 ______ 能的过程;高温蒸汽推动发电机发电的过程是 ______ 能转化为 ______ 能再转化为______ 能的过程;电能通过电动机可转化为 ______ 能,通过白炽灯或荧光灯可转化为 ______ 能,通过电解槽可转化为 ______ 能。事实表明,人们是在能的 ______ 或 ______ 过程中利用能量的。
2.如教材图18-16所示,置于水平桌面上的玻璃杯装有半杯水,将棉纱带的一端放进水里,另一端垂到桌面上,一段时间后,观察到的现象是 ______________________ ;逐渐缩短垂在玻璃杯外面棉纱带的长度,棉纱带端低于玻璃杯的液面,观察到的现象是 _______________ ,棉纱带端高于玻璃杯液面,观察到的现象是 ___________ 。实验事实表明,小华设想的利用许多盆和毛巾将水提升(如教材图18-15所示)是 ____ (选填“能”或“不能”)实现的,毛巾 ____ (选填“能”或“不能”)把低处的水吸到高处。(动手做)
3.滴水实验展示的思想是“永动机”的一种 – 没有任何消耗,却能永远地 _______ 并对外 ________ 。“永动机”设想的破灭表明,人们 ______ 无中生有地获得能量。
4.能量既不会凭空 ______ ,也不会凭空 ______ ,它只会从一种 ______ 转化为另一种形式,或者从一个物体 ______ 到另一个物体,而在 ______ 或 ______ 的过程中,其 ______ 保持不变。
能量的转化和守恒定律表明,任何一种形式的能量在 ______ 成其它形式能量的过程中,能量的 ______ 保持不变。
5.如教材图18-17所示,瀑布分流而下,是因为受到 ______ 的作用,液体总是由 ______ 处流向 ______ 处。如教材图18-18所示,热水中的冰块逐渐熔化,是因为热量总是由 ______ 物体传到 ______ 物体。
6.如教材图18-19所示,坐在房间里,房间里均匀地充满空气,空气 _____ 可能突然自行聚拢到某一个角落。如教材图18-20所示,一杯水的内能 _____ 可能突然集中到这杯水的上层,从而使上面的水剧烈地 _____ ,而下面的水却结冰。
7.将一个吹得很足的气球拿进房间,打开气球口,气球内被压缩的气体就会 _____ 并逐渐均匀地分布在周围空间,要等待这些气体自动地全部回到气球里是 _____ (选填“可能”或“不可能”)的;电能可以使电灯 _____ ,同时产生 _____ 散失在空气中,散失的 _____ 无法自动转化为电能;汽车自动过程中,动能转化为地面、轮胎、空气的 _____ 能,这些 _____ 能无法自动地转化为 _____ 能再来开动汽车。事实表明,自然界中许多自发的过程都是有 _____ 的,或者说能量的 _____ 和 _____ 是有 _____ 的。
8.将墨水滴入水中,墨水扩散开来, ______ 自动重新聚集成一滴;煮熟的鸡蛋 ____ 再恢复到被煮熟以前的状态。自然界中一切与 _____ 现象有关的实际宏观 _____ 是有 _____ 的。能源危机产生的根源是能量的 _____ 和 _____ 具有 _____ 性。
三、合作交流(8min)
1.学习中遇到的问题有哪些?
能量转移和转化的方向性。宏观过程的方向性。
2.归纳总结课堂学习知识?
概念:能量守恒定律。能量转移和转化的方向性。
规律:能量的转化和守恒定律 - 能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化或转移的过程中,其总量保持不变。
四、析疑解难(8min)
1.需要展示的实验现象有哪些?
滴水实验。宏观过程的方向性。
2.学习的重点、难点和疑点。
能量的转化和守恒定律。能量转移和转化的方向性。
五、达标检测(7min)
1.竖直上抛的粉笔头,随着高度的增加,速度逐渐减小;苹果树上落下的苹果,随着高度的减小,速度越来越快,这些现象均说明
A.动能和势能统称为机械能 B.动能和内能可以相互转化
C.分子动能和势能统称为内能 D.动能和势能可以相互转化
2.关于能源和能源的利用.下列说法正确的是
A.因为能量是守恒的,所以不存在能源危机
B.太阳能无法被人类直接利用
C.天然气可以直接从自然界获取,是一次能源
D.温室效应使全球气温上升,对人类非常有利
3.能量转化的基本规律是能量转化或转移过程中,其总量 _________ ;能源危机产生的原因是能量的转移和转化具有 ___________ 。
4.能量的转化和转移是有方向性的.例如,冬天烤火的时候,人们燃烧煤等燃料获得 _____ 能,火炉把这些能量自动传给周围空气,但这些能量 自动聚集起来再次利用(选填“能”或“不能”).
六、课外学习(5min)
1.人们是在能的转化或转移过程中利用能量的,带发条的摆钟工作过程发生的能量转化是
A.弹性势能到动能 B.动能到弹性势能
C.弹性势能到电能 D.重力势能到动能
2.骑自行车下坡的过程中,若不踩脚踏板,也不计任何摩擦阻力,骑车人和自行车组成的系统(整体)
A.势能逐渐增大,动能逐渐减小,机械能的总量保持不变
B.势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能的总量保持不变
C.势能保持不变,动能逐渐增大,机械能的总量逐渐增大
D.势能逐渐减小,动能保持不变,机械能的总量逐渐减小
3.电能可以使电灯发光,同时产生的内能散失在空气中,但这些内能却无法自动转化为电能.汽车制动过程中,动能转化为地面、轮胎、空气的内能,这些内能同样无法自动地转化为机械能再用来开动汽车.这些现象均说明能量的转化具有 _________ .以上能量的转化过程中,能的总量 __________ (选填“增大”、“减少”或“不变”).
4.蒸汽机工作时将内能转化为机械能,电视机工作时将电能转化为光能、声能和内能,…… 任何机器都是能量的转移或转化设备.能量的转移或转化过程中,其总量 ______________ .能源危机产生的根源是由于能量的转移和转化具有方向性.能说明能量转移和转化具有方向性的实例有 ____________________ (选填序号).
A.热量总是自动地从高温物体传到低温物体;
B.熟鸡蛋无法再恢复到被煮熟前的状态;
C.人活动过程中消耗的生物质能,不可能重新自动回归身体.
5.如何实现可持续的能源生产和消费?《能源与可持续发展》章节复习导学案
一、学习目标(2min)
1.能列举具体事例,说明能源与人类生存和社会发展的关系。
2.通过实例认识能量及其存在的不同形式,简述各种各样的能量和生活的关系。
3.能结合实例,说出不可再生能源和可再生能源的特点。
4.了解核能的优点和可能带来的问题。
5.通过实例认识能量可以由一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以互相转化。
6.知道能量守恒定律,能举出日常生活中的能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。
7.初步认识现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。
8.通过能量的转化和转移认识效率。
9.知道世界和我国的能源状况,对于能源的开发利用有可持续发展的意识。
二、基础学习(15min)
1.列举事例说明可再生能源与清洁能源的关系。
2.写出获取核能的方法及应用事例。
3.为什么说太阳是人类的“能源之母”?
4.简述能量守恒定律和能源危机产生的原因。
5.简述可持续能源生产和消费的措施。
三、合作交流(10min)
1.学生小组交流讨论,黑板展示。(关注生成)
2.梳理基础知识。对《能源与可持续发展》知识有系统、整体的认识。
四、析疑解难(8min)
1.需要展示的实验现象有哪些?
可燃冰。轻核的聚变。
2.通过本章学习,获得哪些知识?(带领学生阅读知识网络图)
五、达标测试(5min)
1.原子核的结构发生变化时,释放出的能量称为核能。获取核能的方法是
A.用α粒子轰击原子核 B.重核聚变和轻核裂变
C.用高能粒子撞击中子 D.重核裂变和轻核聚变
2.搭在盆边的毛巾能将水吸到高处,从另一端流下来。如图所示的有关情况正确的是
3.长江三峡大坝于2006年5月20日全线建成。三峡库区每年将为我国提供850亿千瓦时清洁、廉价、强劲、可再生的水电。三峡工程的意义还在于
①减少温室气体的排放 ②提高防洪能力 ③节约煤和石油资源 ④防止地震的发生
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
4.目前人们直接利用太阳能的方式有两种:其一是把太阳能转化为内能如:______ 其二是把太阳能转化为电能,如 ___________________________________ 。
六、课外学习(5min)
1.下列说法中正确的是
A.火力发电的能量转化是燃料的化学能转变为电能
B.电动机工作时是将机械能转化成电能
C.太阳能电池是利用电磁感应的原理制成的
D.改变通入电动机中电流的大小,就能改变电动机转动的方向
2.能够说明能量的转移和转化具有方向性的物理事实是
A.汽车刹车动能转化为地面、轮胎、空气的内能,再无法转化为机械能,开动汽车
B.太阳能分布广,获取方便,不会造成环境污染,是人类未来的理想能源
C.教室里均匀地充满空气,空气突然自行聚拢到教室的一个角落,使许多人窒息
D.电磁感应现象的发现以及发电机的发明,使煤、石油等化石能源被转换成电能
3.南京某展览中心展出一些能源应用产品,如“能发电的小风车。琳琅满目的太阳能小家电”,它们所利用的能源均属于 __________ 能源(选填“可再生”或“不可再生”),使用这种能源的优点是 ____________________ 。(只写一条)
4.中科院等离子体研究所建成世界上第一个全超导核聚变实验装置,由于其模拟太阳产生能量的方式而被形容为“人造太阳”.科学家的研究表明,在超高压、超 _________ 的条件下,两个氢原子核结合成氦原子核,同时释放巨大的能量.受控核聚变的核能作为一种新的能源,具有显著的优点(请写出一点) _______________________________
5.2006年1月1日我国开始实施《可再生能源法》。这部法律不仅向人们显示了可再生能源对于未来社会生活的重大意义,同时也为可再生能源未来的发展指出了更明确的方向。
(1)目前我国常用的能源有煤炭、石油、天然气、风能、水能、核燃料、太阳能等,其中属于可再生能源的有 ______________________________ 。
(2)与不可再生能源相比,可再生能源的主要优点有(要求写出2条)
① _______________________________ 。② ___________________________ 。
6.阅读知识网络图,熟悉本章所学习的内容。
能源与可持续发展
能源开发利用历程
柴薪
钻木取火
化石
石油、煤炭、天然气
电能
便于输送、利用
核能
原子核变化释放
能源
一次能源
对环境无污染
直接由自然界获取
由自然界不断获得
大规范生产
可再生能源
常规能源
清洁能源
重核的裂变
质量较大的原子核分裂成质量较小的原子核
原子弹、核电站
核能
轻核的聚变
两个轻原子核合成较重的原子核
热核反应 - 太阳
太阳能
分布广阔、获取方便、无污染
地球上几乎所有能源均来自太阳
能量转化与守恒定律
能量不会凭空产生和消失,只能发生转移和转化,总量不变
能量转移和转化具有方向性
能源与可持续发展
能量发生转移和转化时会产生内能
提高能源能用效率、开发新能源
效率《核能》导学案
一、学习目标(2min)
1.回顾物质结构、组成知识,初步认识核能的来源。
2.阅读教材,知道重核的裂变和轻核的聚变是人类获取核能的两条途径。
3.阅读链式反应、核聚变示意图,能简要说出核能发电、受控核聚变的原理,知道原子弹、氢弹的制造原理。
4.知道核能的优点和可能带来的问题。
二、基础学习(15min)
1.原子是由 ______ 和 ______ 构成的,原子核是由 ______ 和 ______ 构成的,______ 不带电,______ 带正电。许多带正电的 _____ 拥挤在一个很小的原子核中,相互间会产生很大的 ______ 力而没有分开,是由于原子核内的各粒子间还存在着强大的 ______ 力 – 核力。
2.质子和中子是依靠强大的 ______ 紧紧结合在一起的。原子核发生变化时,有可能释放出惊人的 ______ 。科家家经过长期辛苦的探索,终于找到获取核工业能的两条途径 - __________ 和 __________ 。
3.如图1所示,用 ______ 轰击铀时,铀原子核分裂成 ______ 大致相等的两个原子核。质量较大的 ______ 分裂成两个或两个以上 ______ 原子核的过程叫做裂变。
铀核发生裂变时,除释放 ______ 外,每个铀核同时还会放出2 – 3个 ______ 。这些中子又能使其它铀核发生 ______ ,从而放出更多的中子。如果周围空间有足够多的 ______ ,裂变将不断自行地继续下去,就象发生雪崩一样,使千千万万个铀核在极短的时间内相继分裂,这种现象叫做 __________ 。
4.对链式反应不加控制,就会在 ______ 的时间内放出巨大的 ______ ,以致引起威力强大的 ______ 。根据此原理制成 ______ 。
5.核反应堆是能 ______ 、______ 利用核裂变时所产一的能量的设施,能控制链式反应 ______ 地进行。
6.如图2所示,是核能发电原理的示意图,主要由 ________ 、________ 、________ 和发电机等组成。火力发电使用的燃料是 _______ ,核能发电使用的燃料是 __________ 。
核反应堆出来的水具有 _______ 性,不能直接用来推动汽轮机,推动汽轮机的水回路(二回路)不经过核反应堆(一回路)。一回路中的冷却水将反应堆中核裂变所产生的热量带到 ______ 中,使二回路中的冷水变成 ______ ,驱动汽轮机高速旋转,带动发电机发电。(读书、思考)
7.与火力发电相比,核能发电具有的优点:一是核电站只需消耗很少的 _______ ,就能产生大量的 _____ 能。二是核电站不排放 ______ 和 ______ 、______ 等有害气体,对环境的污染小。三是核能发电的 ______ 低于火力发电。铀核裂变会产生 ______ 污染,核电站需采用多种可靠的防护措施,防止 ______ 物质泄漏。
8.如图3所示,两个较 ______ 的原子核,结合成一个较 ______ 的原子核时,释放出 ______ 能的现象叫做 ________ 。聚变需要在极高的 ______ 和 ______ 下进行,亦称热核反应。
9.太阳发出的巨大能量,来源于太阳内部的氢原子核在超高温、______ 下相互作用,发生 ______ 结合成氦原子核。利用此原理制成 _______ (选填“氢弹”或“原子弹”)。
10.受控核聚变产生的核能是一种新能源,具有的显著优点:一是 ______ 丰富且价格 ______ ;二是 ____________ ,是一种真正的 ______ 能源。
11.持“核能不是安全、洁净、廉价的能源”观点的理由是:(1)为防核泄漏,即使采取 __________ 措施,也很难确保万无一失。历史上发生过多次核电站事故。(2)核电站产生核废料的 ________ 危害可持续上千年之久,长期安全、妥善处置和保存核废料是个棘手的问题。
持“核能是安全、洁净、廉价的能源”观点的理由是:(1)新式核反应堆安全措施到位,不会发生爆炸事故,且有 ________ 屏障;核电站正常运行产生的 ________ 对环境的影响微不足道。(2)核电站不排放 ______ 和 ______ 、______ 等有害气体,对环境的污染比火力发电站小得多。(3)核电站的 ______ 成本,只有火力发电站的 ______ 。
三、合作交流(8min)
1.学习中遇到的问题有哪些?
二氧化碳气体是有害气体吗?(人体、环境)
2.归纳总结课堂学习知识?
概念:核力、裂变、聚变、链式反应。
规律:原子核的裂变和聚变能释放出惊人的能量。
四、析疑解难(8min)
1.需要展示的实验现象有哪些?
人造太阳 – 可控核聚变。
2.学习的重点、难点和疑点。
核能来源于原子核的变化。核能是安全、洁净、廉价的能源。
五、达标检测(7min)
1.核能来源于组成物质的 _______ 发生变化时,释放出的能量。人类获取核能的核电站利用了重核的 __________ 。
2.核能是安全、洁净、廉价的能源基于三点理由:其一现今的核电站均采用新式核反应堆,有多道防护核泄漏的屏障,其放射性对环境的影响微不足道。其二核电站不排放烟尘和 ___________ 等有害气体,对环境的污染比火力发电站小。其三核电站的技术、设备和安全防护设施的造价 _______ (选填“高于”或“低于”)火力发电站,但燃料运输花费与成本同火力发电站相比,显得微不足道。
3.原子弹与核电站的根本区别是
A.原子弹利用核裂变,核电站利用核聚变
B.原子弹利用核聚变,核电站利用核裂变
C.原子弹对裂变的链式反应不加控制,核电站控制裂变的链式反应速率
D.原子弹对聚变的链式反应不加控制,核电站控制聚变的链式反应速率
4.关于原子核和核能的利用,下列说法中正确的是
A.原子核是由质子和电子组成的
B.原子核占据了原子的大部分空间
C.现阶段的核电站主要是利用原子核裂变时释放出的能量
D.核能属于可再生能源
六、课外学习(5min)
1.核能的利用事实中,通过核聚变获得能量的是
A.氢弹 B.原子弹 C.核电站 D.核潜艇
2.随着人们对原子核结构认识的不断深入,核能的开发和利用备受关注.有关核能的理解,正确的是
A.核能是可再生的清洁能源 B.太阳能是由氢原子核裂变放出的能量
C.能源开发就是要利用核能 D.核能是原子核发生变化时放出的能量
3.获取核能有两条途径 — 重核的裂变和轻核的聚变。如图4所示,甲图属于核 ____ 变;乙图属于核 _______ 变。太阳释放出的巨大能量来源于核 __________ 变。
4.与火力发电站相比,核能发电具有三大优点:一是核电站消耗很少的核燃料,就能产生大量的电能。1kg核燃料铀235的核全部裂变,释放出的能量约等于2.5×106kg标准煤燃烧所放出的化学能,功率为1×106kw的核电站,每年消耗的核燃料为30t ,同样功率的火力发电站每年需要 _______ t的标准煤;二是 ____________ ;三是总成本较低 。
5.太阳的能量是如何产生的?
图1
图2
图3
图4《能源利用与社会发展》导学案
泾口镇初级中学九年级物理备课组
班级 姓名 学号 等第
一、学习目标(2min)
1.阅读章导图,感悟人类对环境与资源的依赖,知道《能源与可持续发展》全章所要学习的内容。
2.通过阅读教材,认识人类开发、利用能源的历史进程。知道化石能源、电能、核能是现代生活和社会生产中的主体能源。
3.能联系生活与社会,举例说明一次能源和二次能源、可再生能源和不可再生能源、常规能源和新能源、清洁能源与非清洁能源。
二、基础学习(15min)
1.阅读课本81页的“章导图”,写出图片中双手托地球所隐含的寓意(关于环境与能源的),写出《能源与可持续发展》全章所要学习的内容。
2.请阅读教材82-83页内容,思考并完成下列问题:
(1)人类社会前进的每一步,都和 ______ 的利用息息相关。人类进化发展的过程是人类 ______ 、______ 能源的历史。
(2)如图1所示,人类掌握钻木取火的技术,是人类开始开发
利用能源的标志。钻木取火是通过 _______ (选填“做功”或“热
传递”)的方式改变木头的内能,它将 ______ 能转化为 ______ 能。
(3)蒸汽机是用 ______ 做燃料来开动机器、驱动火车和轮船的;内燃机用 _____ 产品为燃料。化石能源有 、 、 等。
(4)发电机是利用 __________ 原理工作的,发电机能将化石能源转换成便于输送和利用的 ____ 能,现代生活使用电能的家用电器有 、 、 。
(5)核能是原子核的 _______ 发生变化时释放出的巨大能量。核能比煤炭燃烧时放出的 ______ 能要 _______ (选填“大”或“小”)得多。
3.请阅读教材83页“生活 物理 社会”内容,思考并完成下列问题:
(1)一次能源是指可以直接从 获取的能源,如 、 、天然气等化石能源以及 、 、水能、地热能、核能、潮汐能等。二次能源是指不能从 ________ 直接获取,需通过消耗 __________ 才能获得的能源,如电能、 等。
(2)一次能源中,可以从自然界 得到的能源,称为可再生能源,如 、 、水能等;像 、 、天然气以及 等一旦消耗很难再生,这类能源称为 ___________ 能源,
(3)常规能源是指目前已经 生产和 利用的传统能源,如 能和 、 、天然气等;新能源是指由于 ______ 、______ 等因素迄今尚未大规模使用的能源,如 、 、地热能、氢能、可燃冰等。
(4)清洁能源是指对环境 或 的能源,如 、 、风能等;非清洁能源是指对环境 __________ 的能源,如 ______ 、______ 、天然气等化石能源。
三、合作交流(8min)
1.组内讨论交流学习成果,汇总组内没有解决的问题。
2.小组黑板展示学习成果。组间纠错、更正,教师引导回顾基础学习内容,形成析疑解难问题。
四、析疑解难(8min)
1.需要展示的实验现象有哪些?
化石能源的形成。新能源 - 可燃冰。
2.通过本节课的学习,获得哪些知识?
概念:一次能源和二次能源、可再生能源和不可再生能源、常规能源和新能源(能源开发和利用)、清洁能源和非清洁能源(环境保护)。
规律:能源的开发利用是人类社会发展的基础,能源的开发与利用会影响环境。
方法:给能源分类
按能源能否直接从自然界中获取,将能源分为 一次能源 和 二次能源;
按能源能否不断得到补充,将能源分为 可再生能源 和 不可再生能源;
按能源的利用状况,将能源分为 常规能源 和 新能源;
按能源对环境的污染情况,将能源分为 清洁能源 和 非清洁能源。
五、达标检测(7min)
1.能源的变革,是人类社会进步的重要标志之一。人类开发和利用能源的经历大致是 的利用、 的利用、 的利用以及 的发现,新能源的开发和利用已成为当今社会的热点问题。
2.如图2所示,钻木取火技术的掌握是人类开发利用能源的标志。钻木取火过程是通过 _______ 方式增大木柴的内能,木材的温度 ______ (选填“升高”或“降低”),达到着火点后,木柴便燃烧起来。
3.人类发明和制造的各种机械和机器,实际工作过程中均要消耗能量,将一种形式的能转化为另一种形式的能。洗衣机工作过程中将 能转化为 能;蒸汽机工作过程中将 能转化为 能;发电机工作过程中将 能转化为 能。
4.下列能源中,属于不可再生能源的是( )
A.太阳能 B.风能 C.水能 D.煤
5.以下能源,不属于化石能源的是( )
A.水能 B.煤 C.石油 D.天然气
六、课外学习(5min)
1.能源可以分为可再生能源和不可再生能源。下列能源属于不可再生能源的是( )
A.水的动能 B.风能 C.石油 D.太阳能
2.下列能源中,是可再生能源的是( )
A.核能 B.风能 C.石油 D.煤
3. 北京时间2011年3月11日13时46分,日本东北部宫城县以东太平洋海域发生强烈地震并引发海啸,海浪在某些地方高达10米,破坏力极强的海浪所到之处树倒房塌,距震源130km的日本宫城县遭到海啸的重创,损失惨重。汹涌的海浪具有巨大的能量,这种能量是 (选填“化学能”、“机械能”或“电能”);海啸激起的海浪以800km/h的平均速度向外传播,那么经过 h,就可以从震源到达宫城县。
4.辽阔的南沙群岛是我国的领土,在该海域的海底蕴藏着丰富的石油和天然气资源,它们是 ___________ 能源(选填“可再生”或“不可再生”),其中 _________ 是一种对大气污染相对较小的能源。
5.核能来源于哪里?(预习第二节《核能》后完成)
图1
图2《能源与可持续发展》学习质量检测
班级 ________ 学习小组 _________ 姓名 __________ 得分 __________
一、单项选择题:(本题8小题.每小题4分,共32分;每题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
1.所有可利用的能源中,具有可再生、清洁无污染特点的是 ( )
A.地热能、柴薪 B.液化气、焦炭
C.天然气、石油 D.太阳能、风能
2.自然界存在多种能为人类提供生活、生产所需能量的能源.在下列几组能源中,属于可再生能源的一组是
A.水能、石油、核燃料 B.风能、煤炭、天然气
C.煤炭、石油、天然气 D.风能、水能、太阳能
3.地球上几乎所有的能源都来自太阳,太阳是人类的“能源之母”。太阳能来源于
A.矿石的燃烧 B.重核的裂变
C.轻核的聚变 D.天体的动能
4.海洋里的波浪,能将几十吨的石头推走,使万吨巨轮颠簸摇晃。波浪的这种能是
A.弹性势能 B.机械能 C.内能 D.电磁能
5.如图1所示的能量转化过程,属于内能转化为动能的是
6.将一杯热水放在桌上,水的内能不可能从下层突然集中到水的上层,导致上面的水剧烈沸腾,下面的水却结冰,如图2所示的事实说明
A.能量的转移遵循守恒定律 B.能量的转移具有方向性
C.能量转移不遵循守恒定律 D.能量的转移没有方向性
7.“节约能源,从我做起”生活中以下行为不提倡的是
A.让电视机长期待机 B.夏季用空调时,把设定温度适当调高
C.离开房间时,随手关灯 D.使用高效节能型的用电设备
8.地球是人类共同的家园,保护地球,人人有责。以下保护环境的措施中,为了控制和减少大气污染的是
A.禁止在居民住宅区架设高压线路
B.限制城市建筑修建玻璃幕墙
C.在居民住宅区与公路之间植树或修筑隔离墙
D.推广利用太阳能,控制火力发电
二、填空题(本题共6小题,每空2分,共34分)
9.近年来,一些地区推广使用乙醇汽油(乙醇俗称酒精),乙醇汽油是由10%的乙醇与90%的汽油混合而成。(1)乙醇汽油的燃烧过程是 _________ 能转化为内能的过程;(2)按照能源分类,由于乙醇是由植物酿造而成,所以乙醇属于 _______ 能源(选填“可再生”或“不可再生”),使用乙醇汽油较使用汽油的好处是(请你说出一条) _________ 。
10.能源问题是现代社会发展的三大基本要素之一.能源家族中有:①柴薪 ②煤炭 ③石油 ④天然气 ⑤水能 ⑥风能 ⑦太阳能 ⑧地热能等,在大量耗用各种能源时,会造成空气污染的有 ______________ ;会造成水土流失和沙漠化的有 ____________(填题序号)。
11.能源分为可再生能源和不可再生能源,核能是 ____________ 。在生产、生活中应用的能源里,可再生能源有 __________ ,不可再生能源有 __________ 。为缓解能源危机,并减小由于使用能源对环境产生的污染,你提倡使用 __________ 能。(各举一例)
12.如图3所示,鲸鱼跃起,离开水面向上运动的过程中,动能逐渐 _______ ,重力势能逐渐 _______(选填“变大”、“减小”或“不变”),此过程对鲸鱼做功的是 ______ 力。
13.2005年10月12日,我国自行研制的“神舟六号”载人飞船发射成功,航天员费俊龙和聂海胜被胜利送上太空。在飞船中,他们是通过 _________ 波与地面联系的;飞船展开太阳能帆板是为了利用 ____________ 。
14.热机的发明和普遍使用,促进了社会生产力的飞速发展,同时对环境造成了相当严重污染。热机使用过程中主要产生的是 _______________ 污染。与热机相比,电动机的优点是 _____________________________ 、______________________________ (写2条)。
三、解答题(本题共3小题,共34分。根据要求写出必要文字推理说明、公式和演算步骤)
15.(12分)如图4所示,反映的是一只“220V 40W”的白炽灯正常工作时能量转化情况。
(1)在图中空白括号内填上适当的能量名称.
(2)求白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率.
(3)求白炽灯连续正常工作10h消耗的电能.
16.(6分)阅读下列短文,回答问题. 太阳的一生
天文学家认为星际介质在某些条件下会形成恒星,然后进入称为主序星的稳定期.太阳目前正处于主序星演化阶段,它主要由正、负电子和质子、氦的原子核组成.维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,其反应是四个质子聚变为一个氦原于核和两个正电子并释放出大量的能量,这些释放出的核能最后转化为辐射能,并同时以每秒4.2 ×109kg向外抛出大量物质.最终塌陷为密度很大的白矮星.
(1)地球只接受了太阳辐射能的二十二亿分之一,就使地面温暖,万物生长。地球接受的辐射来自太阳中的核 ____________ 反应.
(2)太阳内部进行的核反应是 ________________________ ,并释放出能量.
(3)请将太阳演化过程中经历的几个阶段补充完整.
____________ → 主序星 → ____________ .
(4)太阳从现在演化到最终,经历的几个阶段相比,其密度的变化情况大致是
________________________________________________ .
17.(16分)如图5所示,是用液氢做发动机燃料的新型汽车,液氢燃料的开发和利用是新型能源研究热点课题。
(1)水是制取氢能源的廉价原料,与常规能源相比,氢能源具有 _______________ 和 ______________ 两大优点。
(2)依据能否由自然界直接获取,氢能源属 _________ 次能源,同层次的能源还有 _________ (列举1例)。
(3)利用现有电解制氢技术,提取1kg氢气,220V 50A的水解器要工作24h,氢气的热值为1.4×108J/kg。经过推算,从能量转化和转移的效率与技术创新角度,说明获取氢能源的价值。
图1
图2
图3
图4
图5《太阳能》导学案
一、学习目标(2min)
1.阅读教材,结合自己的生活经验,感悟太阳中蕴藏着巨大的能量,写出太阳能的特点。
2.知道地球上几乎所有的能源都来自于太阳。
3.能说出当地使用的能源,如水能、风能、太阳能、燃料的化学能或核能等与太阳能的联系。
二、基础学习(15min)
1.太阳很神奇,也很神秘,距离地球很远。太阳很热,表面温度很高,太阳中蕴藏着无比巨大的 ______ 。太阳每3天向地球辐射的能量,相当于地球上蕴藏的所有 ______ 能量的总和;太阳每小时向地球辐射的能量,是目前全世界全年消耗总能量的 ______ 倍。太阳能分布 _____ ,获取 _____ ,不会造成 _____ 。
2.如图1所示,水能、______ 、______ 、______ 等均来自太阳,地热能、______ 、______ 与太阳无关。
太阳能量辐射到地球被大气层吸收转变成 _____ 能;穿过大气层到达地面,被植物吸收转变为 ________ 能;水吸收太阳能后,由低处到高处,具有 _______ 能。地热能是地球内部的 _____ 释放到地表的能量,潮汐能是由于太阳和月球的共同作用,海洋中出现的 _______ ,海水运动中所具有的 _______ 和 _______ 。
3.写出“地球上的能源”中的一次能源和二次能源。
4.写出“地球上的能源”中的可再生能源和不可再生能源。
5.列举日常生活中常用生源两例。
6.写出“柴薪”能源的形成、获得和应用的大致过程,指出其中所涉及的能量转化情况。
7.太阳是人类的“能源之母”。太阳能包括直接投射到地球表面上的太阳 _______ 能和由太阳所引起的水能、______ 、______ 等。日常生活和生产实践中广泛使用的石油、______ 和 ______ 等化石燃料也都来自太阳能。地球上除 ________ 、________ 、________ 以外的所有能量几乎都来自太阳。
三、合作交流(8min)
1.学习中遇到的问题有哪些?
生物质能与化学能。
2.归纳总结课堂学习知识?
概念:生物质能 - 化学能,水能 - 动能和势能。
规律:地球上除核能、地热能和潮汐能以外的所有能量几乎都来自太阳。
四、析疑解难(8min)
1.需要展示的实验现象有哪些?
潮汐能。
2.学习的重点、难点和疑点。
太阳能的来源和利用。
五、达标检测(7min)
1.20世纪以来,随着科学技术的迅速发展,人类创造了空前物质财富。与此同时,能源的过度开发和消耗导致全球性的能源短缺和环境污染。从原料来源和对环境的影响考虑,下列能源中,最具开发前景的能源是
A.煤 B.石油 C.太阳能 D.天然气
2.太阳是地球能量的主要供给者,太阳能来源于
A.核裂变 B.核聚变 C.太阳风 D.宇宙辐射
3.太阳是人类的“能源之母”。如图2所示的设备,直接利用太阳能工作的是
4.地球上的能源:风能、水能、地热能、潮汐能、生物质能、核能等,肯定与太阳能无关的是 _____ ,肯定与太阳能有关的是 _____ ,与太阳能可能有关的是 _____ 。
六、课外学习(5min)
1.太阳是人类的能源之母。如图3所示,太阳把地面和空气晒热,太阳能转化为 ______ 能;空气流动形成风,风具有 _____ 能。植物吸收太阳能,发生光合作用,太阳能转化为植物的 _______ 。
2.将太阳能热水器放在阳光下照晒,水的内能增大的过程,实质上是能量 _________ 的过程;给自行车打气,气筒壁发热,气筒壁内能增大的过程,实质上是能量 __________ 的过程(选填“转移”、“转化”)。
3.火箭发射升空时,燃料燃烧的 ________ 能转化为火箭的 ________ 能。神六飞船在太空中运行时,太阳能帆板吸收的太阳能转化为 ________ 能。能量的转化、能量的转移都是 __________________ 方向性的(填“有” 或“无”)。
4.太阳能安全、清洁、方便,太阳能的利用越来越受到人们的重视。小明同学家的太阳能热水器内装30kg、15℃的水时,日照4h后,水温能升高到55℃。此过程水吸收的热量是多少J?相当于节约了多少度电?(水的比热容是4.2×103J/kg·℃)
5.写出能量转化和守恒定律的内容。
图1
图2
图3