資源簡(jiǎn)介

(共39張PPT)
第二十二章 能源
人教版·九年級(jí)下冊(cè)
22.3 太陽(yáng)能
知識(shí)與技能
1.初步認(rèn)識(shí)太陽(yáng)的結(jié)構(gòu)，知道太陽(yáng)能是太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生核聚變形成的，知道太陽(yáng)能是人類的資源寶庫(kù).
2.了解利用太陽(yáng)能的方式.
教學(xué)重難點(diǎn)
太陽(yáng)能的利用方式.
你用過(guò)太陽(yáng)能熱水器嗎？它具有方便、節(jié)能、高效的特點(diǎn)，深得人們的青睞。同學(xué)們，你們知道它的原理嗎？它是怎么樣工作的？
新課導(dǎo)入
太陽(yáng)—巨大的“核能火爐”
知識(shí)點(diǎn)一
　　太陽(yáng)距地球1.5億千米，直徑大約是地球的110倍，體積是地球的130萬(wàn)倍，質(zhì)量是地球的33萬(wàn)倍，核心溫度高達(dá)1 500萬(wàn)攝氏度。
在太陽(yáng)內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，釋放出巨大的核能。太陽(yáng)核心每時(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸，太陽(yáng)就像一個(gè)巨大的“核能火爐”。
太陽(yáng)表面溫度約6 000 ℃，太陽(yáng)至今已經(jīng)穩(wěn)定地“燃燒”了近50億年，而且還能繼續(xù)“燃燒”50億年。
太陽(yáng)是人類能源的寶庫(kù)
知識(shí)點(diǎn)二
太陽(yáng)向外輻射的能量中，只有約二十億分之一傳遞到地球。
太陽(yáng)光已經(jīng)照耀我們的地球近50億年，地球在這近50億年中積累的太陽(yáng)能是我們今天所用大部分能量的源泉。人類的日常生活，也無(wú)法離開陽(yáng)光。
化石能源的形成
遠(yuǎn)古時(shí)期的植物通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物體內(nèi)的化學(xué)能。
經(jīng)過(guò)地殼的不斷運(yùn)動(dòng)，死后的動(dòng)植物軀體埋在地下和海底。
經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年的復(fù)雜變化，變成了煤、石油、天然氣。
今天我們開采化石燃料，實(shí)際上是在開采上億年前地球接收的太陽(yáng)能。
想 想 議 議
根據(jù)圖示內(nèi)容，說(shuō)明太陽(yáng)輻射到地球的能量的利用、轉(zhuǎn)化和守恒的情況。
(1)地球上的風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等都是來(lái)源于太陽(yáng).地球上任何地方都在吸收太陽(yáng)的熱能量，但是由于地面每個(gè)部位受熱的不均勻性，空氣的冷暖程度就不一樣.于是，暖空氣膨脹變輕后上升，冷空氣冷卻變重后下降，這樣冷暖空氣便產(chǎn)生流動(dòng)，形成了風(fēng).地球表面的一部分水吸收太陽(yáng)的能量經(jīng)過(guò)蒸發(fā)形成水蒸氣，暖濕氣流從地面升起，因絕熱達(dá)到過(guò)飽和而凝結(jié)成云，遇到冷空氣就形成雨.
(2)植物通過(guò)光合作用從太陽(yáng)獲取能量，以化學(xué)能的形式存儲(chǔ)在植物體內(nèi).
(3)人類和動(dòng)物從植物或其他動(dòng)物獲取生物質(zhì)能以維持生命.
總之，整個(gè)能量是守恒的.
太陽(yáng)能的利用
知識(shí)點(diǎn)三
　　直接利用太陽(yáng)能的方式主要有兩種。
　　用集熱器收集陽(yáng)光中的能量來(lái)加熱水等物質(zhì)。實(shí)現(xiàn)了把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
1．光熱轉(zhuǎn)化
樓頂上的太陽(yáng)能集熱器為住戶一共熱水
太陽(yáng)能
內(nèi)能
水箱
熱水
冷水
集熱器
太陽(yáng)光
集熱器的原理
想想做做
1.在一個(gè)黑色盤子和一個(gè)白色盤子中分別注入約1cm深的冷水，用溫度計(jì)測(cè)量初溫。
2.將玻璃板（或透明塑料紙）蓋在盤子上，然后放在陽(yáng)光下曬一個(gè)小時(shí)。
3.移開蓋板，用溫度計(jì)測(cè)量水溫。哪個(gè)盤中的水溫高？
自制太陽(yáng)能集熱器
黑色盤子中的水溫高，因?yàn)楹谏P子吸熱性比白色盤子的吸熱性要強(qiáng).
在盤子上面蓋玻璃板是防止水蒸發(fā)變成水蒸氣跑掉（同時(shí)帶走熱量）.
為什么要用黑色的盤子？
為什么盤子上面要蓋玻璃板？
太陽(yáng)能電池可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?br/>在航空、航 天、交通、通信等領(lǐng)域中有較為廣泛的應(yīng)用。
2．光電轉(zhuǎn)化
太陽(yáng)能
電能
實(shí)驗(yàn)中的太陽(yáng)能汽車
太陽(yáng)能電池陣列
太陽(yáng)能熱發(fā)電電站
集熱塔 加熱水，通過(guò)水蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電
定日鏡 追著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，反射陽(yáng)光
　　2010年，上海世博會(huì)中國(guó)館采用了大量先進(jìn)的太陽(yáng)能科技，整座世博園的太陽(yáng)能發(fā)電裝置每年預(yù)計(jì)節(jié)電約420 萬(wàn)千瓦時(shí)，減排二氧化碳約4 100 噸。
　　右圖為世界上最大的太陽(yáng)能發(fā)電廠之一的帕賽爾工廠。
　　坐落在美國(guó)加州的賽爾帕工廠有52 000 塊電池板，覆蓋面積約為36 萬(wàn)平方米 ，這些電池板能容納將近四百萬(wàn)塊太陽(yáng)能電池。
　　在一個(gè)陽(yáng)光明媚日子的正午時(shí)分，它的產(chǎn)電能力可以達(dá)到11 兆瓦，足以為8 000個(gè)家庭供電。每年減少二氧化碳的排放1.3 萬(wàn)噸。
太陽(yáng)能技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
能源易獲取
不排放CO2
能源量大
可持續(xù)性強(qiáng)
能源分散
受自然條件限制
轉(zhuǎn)化效率低
成本較高
優(yōu)點(diǎn)
缺點(diǎn)
1.隨著人們對(duì)原子核結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的不斷深入，核能的開發(fā)和利用備受關(guān)注，有關(guān)核能的理解，正確的是（ ）
A.核能是可再生的清潔能源
B.太陽(yáng)能是由氫原子裂變放出的能量
C.能源開發(fā)就是要利用核能
D.核能是原子核發(fā)生變化時(shí)放出的能量
D
核能源于核礦石內(nèi)的能量，核礦石屬于礦產(chǎn)資源，而礦產(chǎn)資源屬于非可再生資源，所以它是不可再生能源，A項(xiàng)錯(cuò)誤；太陽(yáng)能是在太陽(yáng)內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，釋放出的巨大核能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；能源的開發(fā)是開發(fā)利用新能源如風(fēng)能、太陽(yáng)能等無(wú)污染的清潔能源，C項(xiàng)錯(cuò)誤；核能是原子核聚變或裂變產(chǎn)生的能量，D項(xiàng)正確。
解析
能源危機(jī)是石油、電力或其他自然資源的短缺，是全球性問題，開發(fā)利用新能源是解決問題的根本途徑。
（1）核電站就是利用原子核的裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生的能量發(fā)電，它的核心是反應(yīng)堆，反應(yīng)堆里放出的核能轉(zhuǎn)化成高溫蒸汽的內(nèi)能，再通過(guò)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。
（2）太陽(yáng)能是太陽(yáng)內(nèi)部氫核聚變產(chǎn)生的能量；
（3）開發(fā)和利用新能源指的是無(wú)污染的清潔能源。
2.太陽(yáng)能是人類能源的寶庫(kù)，下列能源中不是來(lái)源于太陽(yáng)能的是（ ）
A.地?zé)崮? B.風(fēng)能
C.水能 D.生物質(zhì)能
A
地?zé)崮軄?lái)源于地球內(nèi)部，所以不屬于來(lái)自太陽(yáng)能的范疇。而風(fēng)能，水能都是因?yàn)榈厍蛭樟颂?yáng)的能量形成的，生物質(zhì)能是通過(guò)光合作用轉(zhuǎn)換光能的，也來(lái)自于太陽(yáng)能。
解析
3.市面上出售一種裝有太陽(yáng)能電扇的帽子，如圖所示，在陽(yáng)光的照射下，小電扇快速轉(zhuǎn)動(dòng)，能給炎熱的夏季帶來(lái)一絲涼意。該裝置的能量轉(zhuǎn)化情況是( )
A.機(jī)械能→太陽(yáng)能→電能
B．太陽(yáng)能→機(jī)械能→電能
C.電能→太陽(yáng)能→機(jī)械能
D．太陽(yáng)能→電能→機(jī)械能
D
太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，小電扇將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.
解析
太陽(yáng)能的介紹
太陽(yáng)能的利用
轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
轉(zhuǎn)化為電能
課堂小結(jié)
太陽(yáng)能熱水器具有安全、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，它是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為( )能的設(shè)備，某太陽(yáng)能熱水器內(nèi)裝有100kg的水,經(jīng)過(guò)一天太陽(yáng)照射，水箱內(nèi)水的溫度從20℃升高到70℃，則水箱內(nèi)水吸收的熱量至少是( ) J。
(水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃）)
（1）太陽(yáng)能熱水器是利用太陽(yáng)能來(lái)直接給水加熱的裝置，是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）水箱內(nèi)水吸收的熱量：
Q=cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃-20℃)
=2.1×107J.
解析
1.有人說(shuō)，我們現(xiàn)在開采的煤、石油等化石能源，實(shí)際上都是來(lái)源于上億年前太 陽(yáng)上的核能。請(qǐng)你說(shuō)明這句話的道理。
解答：遠(yuǎn)古時(shí)期陸地和海洋中的植物，通過(guò)光合作用，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物體的化學(xué)能.在它們死后，軀體埋在地下和海底，腐爛了。經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年的沉積、化學(xué)變化、地層的運(yùn)動(dòng)，在高壓下漸漸變成了石油、天然氣和煤。
2.許多城市都在推廣利用太陽(yáng)能，城市交通指示燈及路燈照明系統(tǒng)已大量使用太陽(yáng)能。白天，大陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，除供正常使外，將多余的能量?jī)?chǔ)存在蓄電池內(nèi)。夜晚供交通指示燈及照明燈發(fā)光。請(qǐng)完成下面的方框圖，反映這個(gè)過(guò)程中能量發(fā)生轉(zhuǎn)化的情況。
太陽(yáng)能
電能
光能
化學(xué)能
電能
3.人類利用太陽(yáng)能的實(shí)質(zhì)，是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。太陽(yáng)能化為其他形式能量的方式有三種：一是光熱轉(zhuǎn)換，例如用太陽(yáng)能集熱器把水加熱；二是光化轉(zhuǎn)換，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；三是光電轉(zhuǎn)換，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。下圖畫出了這三種轉(zhuǎn)化的方框圖。其中橢圓表示轉(zhuǎn)化的裝置或物體，菱形表示由太陽(yáng)能所轉(zhuǎn)化的另一種能量形式。請(qǐng)?jiān)趫D中的三個(gè)空白處填入相關(guān)的文字。
太陽(yáng)能
太陽(yáng)能集熱器
光熱轉(zhuǎn)換
光電轉(zhuǎn)換
光化轉(zhuǎn)換
電能
化學(xué)能
內(nèi)能
太陽(yáng)能電池板
綠色植物
4.太陽(yáng)能電池作為一種新能源產(chǎn)品，具有寬廣的前景，它有哪些優(yōu)點(diǎn)？它目前適用于哪些地方？
答案：太陽(yáng)能電池具有使用壽命較長(zhǎng)、沒有污染的優(yōu)點(diǎn)。太陽(yáng)能電池目前主要在航空、航天、通信等領(lǐng)域中應(yīng)用；在日常生活中也用于照明、計(jì)算器、手表等耗電少、工作電壓低的用電器。

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