2019-2020年九年級(jí)物理下冊(cè) 20.2 開發(fā)新能源學(xué)案 滬粵版.doc
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2019-2020年九年級(jí)物理下冊(cè) 20.2 開發(fā)新能源學(xué)案 滬粵版 一、情景引入 新能源又稱非常規(guī)能源,是指?jìng)鹘y(tǒng)能源之外的各種能源形式,包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、核能、地?zé)崮?、氫能、海洋能等。隨著傳統(tǒng)能源日益緊缺,新能源的開發(fā)與利用得到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注,越來(lái)越多的國(guó)家采取鼓勵(lì)新能源發(fā)展的政策和措施,新能源的生產(chǎn)規(guī)模和使用范圍正在不斷擴(kuò)大。 當(dāng)前,中國(guó)的能源與環(huán)境問題嚴(yán)重,新能源開發(fā)利用受到越來(lái)越高的關(guān)注。新能源一方面作為傳統(tǒng)能源的補(bǔ)充,另一方面可有效降低環(huán)境污染??梢姡_發(fā)新能源具有重大的意義。 二、教材研究 問題1——怎樣利用太陽(yáng)能? 閱讀課本“太陽(yáng)能——永恒的動(dòng)力之源”,同時(shí)閱讀下列材料,并回答下列問題: 太陽(yáng)每年送到地球上的能量相當(dāng)于燃燒1.3x1014噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中一小部分被立即反射回太空,其余各部分則留在地球各處,發(fā)揮巨大作用:讓萬(wàn)物生長(zhǎng)、海水搬家、四季循環(huán)、百川常流,做完這一切僅消耗0.5%,可見利用太陽(yáng)能潛力巨大,開發(fā)太陽(yáng)能大有可為。 問:既然太陽(yáng)能那么巨大,而且又是可再生能源,人類怎么利用呢? 目前,人們?cè)谔?yáng)能轉(zhuǎn)化為電能時(shí),遇到兩大問題:A、轉(zhuǎn)化效率低;B、利用成本太高。如何能降低成本提高效率,你有什么好的建議? 問題2——怎樣利用核能? 1、閱讀“核能——造福人類的神火”,請(qǐng)回答: (1)釋放核能有哪兩種方式?這兩種方式的原理是什么? (2)核材料的核能在瞬間集中釋放出來(lái),就有很強(qiáng)的殺傷作用,利用這個(gè)原理,制成了原子彈、氫彈等威力無(wú)比的核武器。上網(wǎng)或查閱有關(guān)資料,了解核武器殺傷作用的表現(xiàn)及防護(hù)措施。 三、典例分析 如圖所示,為了形象的描述核能的獲得,兩位同學(xué)分別畫了一張利用核能途徑的原理圖(圖20-1);其中甲圖表示的是______________;圖乙表示的是_________________, 其中______(填“甲”或“乙”)圖展示的是制造氫彈的原理。 甲 圖20-1 乙 解析:開發(fā)新能源中,核能是造福人類的“神火”,原子核內(nèi)部蘊(yùn)藏有巨大能量,叫做核能,釋放核能有兩種方式:一是原子核裂變,二是核聚變。核裂變的特點(diǎn)是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(圖甲),原子彈就是根據(jù)這個(gè)原理制成的;而核聚變是較輕的原子核(氘和氚)聚合成一個(gè)較重的原子核(圖乙),氫彈就是根據(jù)這個(gè)原理制成的。兩種利用核能都能放出巨大的能量,如果沒有控制,將會(huì)給人類造成災(zāi)難。 答案:核裂變,核聚變,乙。 四、達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 1、節(jié)約能源的根本措施是( ?。? A、大量利用太陽(yáng)能 B、大力開發(fā)新能源 C、采用新技術(shù)、新設(shè)備、更新改造落后的技術(shù)和裝備 D、用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)代替汽油發(fā)動(dòng)機(jī) 2、太陽(yáng)能的直接轉(zhuǎn)化,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ) A、用太陽(yáng)灶將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B、用硅光電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能 C、用光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 D、上述情況轉(zhuǎn)化都不能直接發(fā)生 3、核電站,下列說(shuō)法中不正確的是( ) A、核電站的核反應(yīng)堆中,能量是靠核裂變而產(chǎn)生的 B、核電站是使核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,通過(guò)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)電的 C、核電站不排放煙塵、CO2、SO2等有害氣體,對(duì)環(huán)境污染少 D、核電站產(chǎn)生的廢料可以用來(lái)鋪設(shè)馬路,進(jìn)行二次利用 4、能源及能源的利用,下列說(shuō)法中不正確的是( ) A、由于我國(guó)煤和石油的儲(chǔ)量大,所以太陽(yáng)能和核能的開發(fā)在我國(guó)并不十分重要 B、能源的利用過(guò)程實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化和傳遞過(guò)程 C、現(xiàn)在人類使用的能源主要是煤、石油和天然氣 D、煤、石油和天然氣的化學(xué)能歸根到底來(lái)自太陽(yáng)能 5、夏天,家用太陽(yáng)能熱水器每天約能將50kg的水升溫32℃,如果一個(gè)月按20天計(jì)算共吸收了多少熱量?這些熱量相當(dāng)于完全燃燒多少的無(wú)煙煤?(無(wú)煙煤的熱值約為3.4107J/kg) 6、新能源的開發(fā)和利用都有積極和消極的因素,仔細(xì)閱讀下面的表格,并將其補(bǔ)充完整(每種因素談一點(diǎn))。 能 源 能源利用的積極因素和消極因素 積 極 因 素 消 極 因 素 太 陽(yáng) 能 核 能 不會(huì)引起大氣污染 潮 汐 能 風(fēng) 能 風(fēng)多變,風(fēng)場(chǎng)需要大片土地。 7、關(guān)于太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化:太陽(yáng)把空氣和地面曬熱,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為________,曬熱的空氣上升,空氣流動(dòng)形成風(fēng),又轉(zhuǎn)化為_________;太陽(yáng)使地面上一部分水蒸發(fā),蒸發(fā)的水汽升空形成云,云又以雨雪等形式落下,流入江河,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為_________;植物吸收太陽(yáng)能,進(jìn)行光合作用,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為__________,植物被動(dòng)物吃掉,又轉(zhuǎn)移為動(dòng)物的_______。 8、三峽工程是目前世界上最大的水利工程。它所提供的清潔、廉價(jià)電能相當(dāng)于每年燃燒5000萬(wàn)噸原煤的火力發(fā)電廠產(chǎn)生的電能,因此三峽工程的建成和使用有助于減少( ) (1)氮氧化物的排放 (2)酸雨的形成 (3)臭氧空洞擴(kuò)大 (4)溫室效應(yīng) (5)白色污染 A、(1)(2)(3)(4) B、(2)(4)(5) C、(3)(4)(5) D、(1)(2)(5) 五、中考試題 1、關(guān)于能源的開發(fā)和利用,下列說(shuō)法中正確的是 A.天然氣是可再生能源 B.可通過(guò)太陽(yáng)能電池把光能轉(zhuǎn)化成電能 C.煤和石油的大量燃燒不會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng) D.秦山核電站利用的是核聚變釋放的能量 解析:天然氣是不可再生能源,用完了很難再生;煤和石油的大量燃燒會(huì)產(chǎn)生大量CO2等廢氣,會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng);秦山核電站利用的是核裂變釋放的能量,而核聚變的應(yīng)用只限于核爆炸,在目前無(wú)法控制用來(lái)發(fā)電。 答案:B 2、能源的開發(fā)和利用在“兩型”社會(huì)的建設(shè)中起著很重要的作用。下列能源中,在使用時(shí)最安全、最清潔的是 A.煤氣 B.太陽(yáng)能 C.電能 D.核能 解析:煤氣的燃燒產(chǎn)生很多廢氣,使用時(shí)既不安全、又不清潔。電能和核能雖然比較清潔,但使用時(shí)有一定的危險(xiǎn)性,如核材料有輻射等,太陽(yáng)能是可再生能源,使用時(shí)最安全、最清潔。 答案:B 3、請(qǐng)仔細(xì)閱讀下文,并回答文后問題。 福州打造海西“多電型”能源基地 據(jù)2009年5月21日《福州晚報(bào)》報(bào)道,隨著海交會(huì)開幕和一系列能源項(xiàng)目的開工建設(shè),多種能源互補(bǔ)的能源發(fā)展和保障體系已使福州能源建設(shè)走在海西前頭。 不久的將來(lái),我市公交車將用上天然氣做燃料,這種清潔能源能有效減少空氣污染。隨著紅廟嶺垃圾發(fā)電廠的建設(shè),節(jié)能環(huán)保、替代型能源有了新的突破,目前焚燒1噸垃圾能發(fā)電220kWh,可供普通家庭使用一個(gè)月。沿海的長(zhǎng)樂、連江、福清、羅源已建和在建的多個(gè)火力發(fā)電廠,極大地滿足了福州用電需求。平潭、福清、長(zhǎng)樂的風(fēng)力資源相當(dāng)豐富,風(fēng)力發(fā)電已成為海島平潭重要的獲取電能方式之一。福清核電站規(guī)劃裝機(jī)容量600萬(wàn)kW,它的建成必將大大緩解煤電使用的壓力,與火力發(fā)電相比,核能發(fā)電只需消耗很少的核燃料,就能產(chǎn)生大量的電能。 (1)公交車使用天然氣做燃料的好處是 。文中涉及的節(jié)能環(huán)保、變廢為寶的方法是利用 發(fā)電。 (2)風(fēng)力發(fā)電是將 能轉(zhuǎn)化為電能。與火力發(fā)電相比,核能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是 。 解答:(1)能有效減少空氣污染 垃圾 (2)機(jī)械(或風(fēng)) 只需消耗很少的核燃料,就能產(chǎn)生大量的電能 六、課堂測(cè)評(píng) 1、與其他形式的能源相比,太陽(yáng)能是一種既_____________,又_____________的巨大能源。 2太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化是:_________________________;在太陽(yáng)能熱水器里,能量的轉(zhuǎn)化是:_________________________。 3、核裂變是______________________________的核反應(yīng);而核聚變是是_________ 的核反應(yīng)。這兩種核反應(yīng)都會(huì)釋放巨大的能量。 4、核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可以____________的核反應(yīng)。若核裂變不加以控制,在極短時(shí)間內(nèi)會(huì)釋放巨大的能量,發(fā)生強(qiáng)烈的爆炸。____________________就是根據(jù)這一原理制成的。 5、利用核聚變也能制造核武器。______________就是利用核聚變的原理制造的一種威力比原子彈還大的核武器。目前,人們還不能完全控制核聚變而和平利用它。 6、新開發(fā)的能源除太陽(yáng)能和核能外,還有__________、__________和___________等。它們的共同特點(diǎn)是___________________,可循環(huán)使用,屬_________再生能源(選填“可”或“不可”), 它是解決 問題的主要出路。 7、如圖是核電站原理的示意圖,從核能到電能,在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中,正確的是( ) A、核能→內(nèi)能→電能 B、核能→機(jī)械能→內(nèi)能→電能 C、核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能 D、核能→機(jī)械能→電能 8、閱讀材料 核能是一種安全可靠清潔的能源嗎 近半個(gè)世紀(jì),人類一方面發(fā)展核能,另一方面,到現(xiàn)在為止,還沒有找到安全、永久處理高放射性核廢料的辦法。核能發(fā)電已有45年的歷史,所提供的電力約占世界電力生產(chǎn)的18%,已取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益,但從1959年到1995年全球共發(fā)生了18次重大核事故。 核泄漏事故除當(dāng)場(chǎng)造成人員死于核輻射外,還致使大量放射性物質(zhì)逸入大氣中,長(zhǎng)期嚴(yán)重影響著附近居民的正常生活并造成災(zāi)難。受災(zāi)地區(qū)兒童生病、死亡率不斷上升,令人吃驚的動(dòng)植物畸形,事故遺患成了日常生活的組成部分,恐懼的氣氛,終日籠罩在人們的心頭。 當(dāng)前,世界各國(guó)大都采取淺部臨時(shí)掩埋的措施處理核廢料。在利用深巖石洞室作為永久儲(chǔ)存庫(kù)方面,雖然科學(xué)空為之奮斗了幾十年,迄今未圓滿解決。核泄漏不能完全避免的問題已引起全球關(guān)注。 ⑴核能發(fā)電已給社會(huì)帶來(lái)重大進(jìn)步,但也有帶來(lái)了危害。這個(gè)危害指什么? ⑵核廢料主要會(huì)造成什么污染? 20.2 開發(fā)新能源 四、達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 1、C 2、D 3、D 4、A 5、解答:Q=cmΔt=4.2103J/kg.℃50kg32℃20=1.344108J Q=mq可得:m=Q/q=1.344108J/3.4107J/kg=3.95kg 1.344108J,3.95kg 6、提示:① 太陽(yáng)能 (1)能量巨大;(2)清潔;(3)分散;(4)受天氣影響;(5)轉(zhuǎn)換效率低;(6)提供的功率小。② 核能 (1)有巨大的能量,而核燃料能量密集,用它發(fā)電,燃料的運(yùn)輸量??;(2)核電站的建設(shè),地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)。在煤、石油、天然氣等燃料缺少和水能源資源不足而又需要大量能源的地區(qū)很適合建核電站;(3)建立核電站投資大,建設(shè)的周期長(zhǎng),需要較高的技術(shù)和設(shè)備。特別需要防止放射性物質(zhì)外逸的密封設(shè)備,又需要處理好核廢料,以確保安全;(4)核電站建成投產(chǎn)后,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低,經(jīng)濟(jì)效益大;(5)核能是一種清潔的能源。核電站正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)環(huán)境的影響遠(yuǎn)比燃煤電站小的多,核電站附近居民所受的輻射劑量,通常低于大氣中的天然含量。③ 潮汐能是一種清潔,不污染、不影響生態(tài)平衡的可再生能源。完全可發(fā)展成為沿海地區(qū)生產(chǎn)、生活等需要的重要補(bǔ)充能源,潮汐電站不需要淹沒大量農(nóng)田構(gòu)成水庫(kù),也不需要筑高水壩,所以沒有修建水庫(kù)帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境等問題。但潮汐電站建在港灣???,通常水壩長(zhǎng),施工、地基處理及防淤等較困難。故土建和機(jī)電投資大,造價(jià)較高。④ 風(fēng)能 由于風(fēng)速、風(fēng)向的變化多,不容易連續(xù)穩(wěn)定供給能量。因此,風(fēng)力發(fā)電站要根據(jù)風(fēng)能的特點(diǎn),運(yùn)用機(jī)械裝置和蓄電裝置,才能不間斷地、穩(wěn)定地供給電力。風(fēng)力發(fā)電不消耗燃料,不污染環(huán)境,特別適用于風(fēng)力較強(qiáng)的東南沿海島嶼,以及缺乏電網(wǎng)的草原牧區(qū)和偏僻地區(qū)。我國(guó)已在北京、浙江、青海、內(nèi)蒙古等地建立了一些小型的風(fēng)力試驗(yàn)電站。 7、內(nèi)能;機(jī)械能(或“風(fēng)的動(dòng)能”);機(jī)械能(或“水的重力勢(shì)能和動(dòng)能”);化學(xué)能;化學(xué)能。 8、A.提示:三峽每年相當(dāng)于每年燃燒5000萬(wàn)噸原煤的火力發(fā)電廠產(chǎn)生的電能,因此在節(jié)約煤炭能源和減少煤帶來(lái)的環(huán)境問題方面有著不可小視的作用。而白色污染的產(chǎn)生與燃煤及其污染并無(wú)直接聯(lián)系。 六、課堂測(cè)評(píng) 1、無(wú)污染,取之不盡 2、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 3、較重的原子核變?yōu)檩^輕的原子核;較輕的原子核結(jié)合為較重的原子核 4、控制,原子彈 5、氫彈 6、地?zé)崮埽毕?,風(fēng)能,清潔,無(wú)污染,可,能源危機(jī) 7、C 8、核泄漏、核廢料輻射; 核泄漏事故除當(dāng)場(chǎng)造成人員死于核輻射外,還致使大量放射性物質(zhì)逸入大氣中,長(zhǎng)期嚴(yán)重影響著附近居民的正常生活并造成災(zāi)難。受災(zāi)地區(qū)兒童生病、死亡率不斷上升,動(dòng)植物發(fā)生畸形等。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問題本站不予受理。
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