第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展教案-wenkub
2023-05-02 08:28:15 本頁(yè)面
【正文】 輻射外，并為風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能和礦物能源等的產(chǎn)生提供基礎(chǔ)．(2)地球本身蘊(yùn)藏的能量．如核能、地?zé)崮艿龋?3)地球和其他天體相互作用而產(chǎn)生的能量．如潮汐能．2．按能源的基本形態(tài)分類(lèi)，有一次能源和二次能源．前者即天然能源，指在自然界現(xiàn)成存在的能源，如煤炭、石油、天然氣、水能等．后者指由一次能源加工轉(zhuǎn)換而成的能源，如電能、煤氣及各種石油制品等．3．根據(jù)能源消耗后是否造成環(huán)境污染可分為污染型能源和清潔型能源，污染型能源包括煤炭、石油等，清潔型能源包括水能、電能、太陽(yáng)能、風(fēng)能等．4．根據(jù)能源使用的類(lèi)型又可分為常規(guī)能源和新型能源．利用技術(shù)上比較成熟，使用比較普遍的能源叫做常規(guī)能源．包括一次能源中的可再生的水力資源和不可再生的煤炭、石油、天然氣等資源．新近利用或正在著手開(kāi)發(fā)的能源叫做新型能源．新型能源是相對(duì)于常規(guī)能源而言的，包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、生物質(zhì)能、氫能以及用于核能發(fā)電的核燃料等能源．5．按能源的形態(tài)特征或轉(zhuǎn)換與應(yīng)用的層次對(duì)它進(jìn)行分類(lèi)，可分為：固體燃料、液體燃料、氣體燃料、水能、電能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、核能、海洋能和地?zé)崮埽渲?，前三個(gè)類(lèi)型統(tǒng)稱化石燃料或化石能源．已被人類(lèi)認(rèn)識(shí)的上述能源，在一定條件下可以轉(zhuǎn)換為人們所需的某種形式的能量．比如薪柴和煤炭，把它們加熱到一定溫度，它們能和空氣中的氧氣化合并放出大量的熱能，我們可以用熱來(lái)取暖、做飯或制冷，也可以用熱來(lái)產(chǎn)生蒸汽，用蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)，使熱能變成機(jī)械能；也可以用汽輪機(jī)帶動(dòng)電機(jī)，使機(jī)械能變成電能；如果把電送到工廠、企業(yè)、機(jī)關(guān)、農(nóng)牧林區(qū)和住戶，它又可以轉(zhuǎn)換成機(jī)械能、光能或熱能．6．按能源是否可以再生分為可再生能源和不可再生能源．凡是可以不斷得到補(bǔ)充或能在較短周期內(nèi)再產(chǎn)生的能源稱為可再生能源，反之稱為不可再生能源．風(fēng)能、水能、海洋能、潮汐能、太陽(yáng)能和生物質(zhì)能等是可再生能源；煤、石油和天然氣等是不可再生能源． 第2節(jié) 核能知識(shí)與技能1．了解核能、裂變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和聚變的有關(guān)知識(shí)．2．了解核電站的常識(shí)，知道核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來(lái)的問(wèn)題．過(guò)程與方法1．通過(guò)探究學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)習(xí)信息處理方法，培養(yǎng)信息處理能力．2．通過(guò)自己學(xué)習(xí)的過(guò)程，培養(yǎng)自學(xué)能力．情感、態(tài)度與價(jià)值觀1．通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生了解核能奧秘的興趣，正確認(rèn)識(shí)核能的價(jià)值．2．通過(guò)該節(jié)的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)人類(lèi)生活的影響，樹(shù)立將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的意識(shí)．重點(diǎn)知道可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，區(qū)分裂變與聚變．難點(diǎn)了解鏈?zhǔn)椒磻?yīng)及發(fā)生的條件．火柴一盒、制作多媒體課件．一、情境導(dǎo)入1 945年，第二次世界大戰(zhàn)的后期，美國(guó)在日本的廣島、長(zhǎng)崎各投下一顆原子彈，使兩島遭受毀滅性的打擊，最后迫使日本投降．思考：原子彈為什么有如此大的威力？二、新課教學(xué)1．原子、原子核讓學(xué)生觀察原子結(jié)構(gòu)示意圖(如下圖)，了解原子的結(jié)構(gòu)．【教師講解】 原子組成豐富多彩的物質(zhì)世界，組成原子的則是更小的原子核和核外電子．原子核帶正電，核外電子帶負(fù)電，原子的質(zhì)量主要集中在原子核，質(zhì)量較小的核外電子圍繞著原子核高速轉(zhuǎn)動(dòng)，組成原子核的是質(zhì)子和中子，質(zhì)子和中子之間依靠強(qiáng)大的核力緊緊結(jié)合在一起．2．核能【思考】 核能是怎么來(lái)的？【教師講解】 原子核內(nèi)的質(zhì)子和中子由于強(qiáng)大的核力緊緊結(jié)合在一起，如果將它們分裂開(kāi)或者重新組合，就會(huì)釋放出驚人的能量，這就是核能．1 kg鈾完全反應(yīng)時(shí)釋放的能量超過(guò)2 000 t無(wú)煙煤完全燃燒時(shí)放出的能量，1 kg氫完全聚變時(shí)釋放的能量相當(dāng)于40 000 t無(wú)煙煤完全燃燒時(shí)放出的能量．如果人類(lèi)完全掌握了核能的使用技術(shù)，就可以說(shuō)掌握了通向無(wú)窮能源寶庫(kù)的金鑰匙．3．核裂變【教師演示】 將火柴搭成如圖所示的結(jié)構(gòu)，點(diǎn)燃第一根火柴后，觀察所發(fā)生的情況．【想想議議】 如果用中子轟擊較大的原子核，能使原子核分裂開(kāi)，發(fā)生裂變現(xiàn)象．通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)?zāi)隳苷业酵ㄟ^(guò)點(diǎn)燃一根火柴使很多火柴不斷點(diǎn)燃的辦法嗎？那么怎樣才能使原子核的裂變也不斷繼續(xù)下去呢？(展示圖片如下圖所示)．【教師講解】 如果用一個(gè)中子轟擊質(zhì)量較大的原子核能使原子核發(fā)生裂變，且裂變的同時(shí)還能釋放出中子，這些中子又可以繼續(xù)使其他的原子核裂變，這樣就可以使核裂變繼續(xù)下去了，如：用中子轟擊鈾235原子核就可以放出二至三個(gè)中子，它們又可以引起其他鈾核的裂變，再放出幾個(gè)中子，再引起裂變……這樣，只要有一個(gè)核發(fā)生了裂變，就可以引起一連串的裂變，并放出大量的能量．這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)．(如圖所示)快速的裂變反應(yīng)可以引起猛烈的爆炸，原子彈就是利用快速裂變制成的．還可以控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，把核能用于和平建設(shè)事業(yè)，“核反應(yīng)堆”就是控制裂變反應(yīng)的裝置，已成功地應(yīng)用到核潛艇、核電站等裝置．4．核聚變請(qǐng)學(xué)生觀看我國(guó)引爆第一顆原子彈和氫彈的錄像．【思考】 同學(xué)們觀察到是原子彈還是氫彈的威力更大、釋放的能量更多？那么氫彈是怎樣產(chǎn)生大量的能量呢？【教師講解】 較輕的核結(jié)合成較重的核，也能釋放能量，這種現(xiàn)象叫做核聚變．如圖氘核、氚核在超高溫下聚合成氦核，釋放出核能．氫彈就是利用輕核聚變制成的，它是比原子彈威力更大的核武器．，由于核聚變需要很高的溫度，所以氫彈要通過(guò)原子彈的爆炸產(chǎn)生的高溫來(lái)引爆．
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