物理九年级下册（2024）20.2 开发新能源教学设计及反思

这是一份物理九年级下册（2024）20.2 开发新能源教学设计及反思，共4页。教案主要包含了知识要求，教学重难点，温馨提示等内容，欢迎下载使用。

【知识要求】
1.知道太阳能巨大、清洁、使用方便的优点，了解目前人类利用太阳能的途径和方法。
2.了解核能的优点和利用核能可能带来的问题。
3.知道水能、海洋能、风能、氢能等的特点。
4.了解开发和利用新能源的意义。
【教学重难点】
1.知道新能源的种类。
2.知道新能源的用途。
3.了解核能的利用。
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目前，世界能源消耗中80％以上是不可再生能源，不可再生能源到本世纪末，除煤炭外都将开采殆尽，“能源危机”之说绝不是危言耸听！面临日益逼近的能源危机，我们该如何应对？
一、太阳能——永恒的动力之源
太阳是个巨大的能源，它不断向四周辐射以光和热为主要形式的能量，其中到达地球表面的太阳辐射功率达1.7×1014kW。
1.利用太阳能的途径
（1）被植物、微生物吸收：太阳能转化为化学能（生物质能）。
（2）使大气、水分升腾循环：太阳能转化为机械能。
（3）被海洋吸收：太阳能转化为内能。
（4）直接利用：太阳能热水器将太阳能直接转化成内能，太阳能发电站利用太阳能电池直接将太阳能转化成电能，用太阳能制氢，驱动小汽车，将太阳能直接转化成化学能。
你还知道哪些直接利用太阳能的事例？它具有哪些优点和缺点？
【温馨提示】可以预留5分钟让学生讨论交流。
2.太阳能的优点
（1）储量巨大。
（2）供应时间长久。
（3）分布广泛，获取方便。
（4）安全、清洁、无污染。
3.太阳能的缺点
（1）受季节、天气和地理环境影响较大。
（2）太分散。
（3）能量转化效率较低。
例题讲解：
【例1】关于太阳能，下列说法错误的是（ ）
A.太阳能分布广泛，获取比较方便
B.太阳能安全、清洁，利用太阳能不会给环境带来污染
C.太阳能是可供人类利用的一种新能源，但无法被人类直接利用
D.对于人类来说，太阳能几乎是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
【解析】太阳能具有以下特点：分布广，获取较方便，安全、清洁、无污染，对人类来说几乎是一种取之不尽、用之不竭的能源，是一种新能源，可以被人类直接利用。故C符合题意。
【答案】C
二、核能——造福人类的“神火”
1.核能：原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做原子核能，简称核能。原子核是可以改变的，而且在有些改变过程中会释放出巨大的能量。
2.释放核能的方式
（1）重原子核的裂变（核裂变）
（2）轻原子核的聚变（核聚变）
教师播放PPT动画，并引导学生思考。
3.核裂变——链式反应
（1）定义：较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应。
（2）应用
①不加控制的核裂变反应——原子弹爆炸
链式反应的发现，使人类实际利用核能成为可能。但是，这种反应若不加以控制，在极短时间内将释放出巨大能量，原子弹爆炸就是这种情况。
②核能的和平利用——核电站
如果控制链式反应的速度，使核能缓慢地平稳地释放出来，就能和平利用核能了。能缓慢、平稳地释放核能的装置叫核反应堆。
教师提问：利用核能发电的过程中，能量是如何发生转化的？
学生回答：核能→内能→机械能→电能。
教师播放PPT动画，并引导学生思考。
4.核聚变——热核反应
（1）定义：在超高温的条件下，将两种质量较轻的原子核（如氘和氚），聚合成一个较重的原子核的一种核反应，又称热核反应。
（2）应用：不加控制的核聚变反应——氢弹爆炸
目前人类还未掌握人工控制核聚变反应速度的方法，因此，还不能和平地利用核聚变。
【例2】和平利用核能，提高清洁能源比重，是我国能源发展战略的重要内容。关于核能，下列说法正确的是（ ）
A.核反应堆中，核能是通过聚变释放的能量
B.核反应堆中，核能是通过裂变释放的能量
C.核能是可再生能源
D.核能是二次能源
【解析】核聚变和核裂变都能释放能量，但核聚变不容易控制，所以核反应堆中核能是通过裂变释放的能量，A错误，B正确。核能直接取自地壳中的核燃料，它是一次能源，也是不可再生能源，C、D错误。
【答案】B
三、其他新能源
人们正在开发和利用的其他能源有水能、风能和海洋能、地热能、氢能等新能源。
1.水能：水能是一种已经广泛利用的常规能源，也是一种稳定的可再生能源。如水电站发电。
2.海洋能：海洋覆盖了地球表面的71％，它蕴藏着波浪能、潮流能、潮汐能、温差能等，是取之不尽的清洁能源。
3.风能：风能是一种清洁、安全、可再生的绿色能源。开发风能，对环境污染少，对生态破坏小，环境效益和生态效益良好，对于人类社会可持续发展具有重要意义。
4.氢能：氢能具有高效、干净、易储存、可运输等特点。人类目前已掌握多种制氢工艺，其中利用太阳能制氢有着广阔的前景。
20.2 开发新能源
开发新能源太阳能利用太阳能的途径太阳能的优点太阳能的缺点核能定义释放核能的方式核裂变核聚变其他新能源水能海洋能风能氢能
本节课学生先阅读课本上的内容，教师再进行深入讲解归纳。这样不仅能培养学生自主学习的能力，也能使学生了解自己的不足之处。通过本节课的教学，让学生不仅了解了能源的有关知识，知道太阳能与核能的释放方式不同，也了解了人类利用能源带来的不利影响，鼓励学生大胆创新，将来为开发新能源做出自己的贡献。