資源簡介

三 能源：危機與希望
素養目標
1.了解幾種重要的能源和應用。
2.重點:認識能量轉化與守恒定律。
3.了解節約能源和認識環保的重要性。
學法指導
1.通過閱讀和查閱相關資料,完成預習導學部分內容,預習時間約15分鐘。
2.合作探究時,就能源的分類問題小組內交流討論然后完成問題,合作探究時間約20分鐘。
【預習導學】
知識點1能量轉化與守恒定律
閱讀“能量轉化與守恒定律”“能制造出‘永動機’嗎”,回答下列問題。
1.能量既不會憑空消失,也不會憑空產生,它只會從一種形式 為其他形式,或者從一個物體 到其他物體,而在 和 的過程中,能量的 保持不變。這就是能量轉化與守恒定律。
2.能量轉化的過程是有一定 性的,能量轉化的過程可以自發地朝某個方向進行,卻不能自發地向相反方向進行。
【答案】知識點一
1.轉化　轉移　轉化　轉移　總量
2.方向
知識點2能量與能源
3.對應于不同形式的運動,有不同形式的能量,如 能、 能、 能、 能等。
4.可以為人類提供能量的自然資源有 等。
【答案】知識點二
3.機械　電磁　內　化學
4.柴草、煤炭、石油、水能、風能
知識點3物質與能量
5.1905年, 用公式 揭示了質量與能量的關系。
6.質子、中子緊密結合在一起,一旦原子核發生 或 ,就可能釋放出驚人的能量,這就是 。
7.較重的原子核分裂成兩個中等質量的原子核,同時釋放出能量的過程就是 。核電站利用 發電,它的核心設備是 。
8.兩個較輕的原子核,在超高溫和超高壓的條件下,聚合成一個較重的原子核,同時釋放出核能的過程就是 ,也稱為熱核反應。太陽內部發生的就是這種熱核反應。核聚變釋放出來的能量為裂變的 倍以上。
【答案】知識點三
5.愛因斯坦　E=mc2
6.分裂　聚合　核能
7.核裂變　核能　反應堆
8.核聚變　四
知識點4科學與人類
9.請列舉可再生能源: 。
10.要樹立 觀,注意避免因濫用技術導致的社會問題。
【答案】知識點四
9.太陽能、風能、潮汐能、水力和地熱能等
10.科學發展
【合作探究】
任務驅動1能量的轉化
1.將質量、溫度都相同的水分別倒入兩個相同瓶中,在兩個瓶中分別放入相同的溫度計,用白紙和黑紙分別將瓶包起來,如圖所示,然后將兩個瓶子放在太陽光下,經過5 min后,觀察兩個溫度計的變化。
日照 時間 t/min 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
白紙瓶 水溫 t1/℃ 23 24 25 25 26 27 27 28 29 29 30
黑紙瓶 水溫 t2/℃ 23 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
分析:由于 物體更容易吸收太陽光的能量,所以用 紙包著的瓶中水溫度高。
2.青島一個80后小伙子徐鵬飛在自家居民樓頂上,自己設計組裝了一套微型發電站,被媒體稱為“中國家庭光伏電站第一人”。小徐的這個發電站,是利用了光伏效應的原理。在晴朗的天氣,發電站一天可以發電十度,不但自家夠用了,而且,還能把多余的電賣給國家電網,實在是一舉兩得。
請回答下面幾個問題:
(1)光伏電站系統發電時, 能轉化為 能。
(2)若一天的有效光照時間按8 h計算,一天可以發電 kW·h,則該光伏發電系統發電的功率是 kW。
(3)該光伏發電系統一天的發電量,如果由熱電轉化效率為30%的熱電廠來完成,需要燃燒 kg煤。(已知煤的熱值q煤=3×107 J/kg)
(4)請寫出兩條光伏發電的優點: 。
【答案】任務驅動一
1.黑色　黑
2.(1)太陽　電
(2)10　1.25
(3)4
(4)清潔無污染;可再生;節約化石能源;等等
任務驅動2了解核能
3.閱讀短文,回答問題。
核能的利用
在常規化石能源非常緊缺的今天,核能受到越來越高度的重視,如今美國電力的21%是來自核電。核電站的大體組成如圖所示,核材料在原子反應堆中發生核反應產生大量的熱能,冷卻劑將這些熱能帶到熱交換器將水變成水蒸氣,水蒸氣推動蒸汽輪機帶動發電機發電,最終實現了核能到電能的轉換。
(1)從能源的分類來看,核能是屬于 (選填“可再生能源”或“不可再生能源”)。
(2)發電機發電時是讓線圈在 中旋轉而產生電流,這種現象在物理學中稱之為 現象。
(3)核電站所需的核能是利用原子核 (選填“裂變”或“聚變”)所產生的。該變化是 (選填“可控”或“不可控”)的。
(4)如果核電站每年需要50 t的核燃料,而同等規?；痣娬久磕晷枰?×106 t的煤炭,則6×106 t的煤炭完全燃燒放出的熱量是 J (已知煤炭的熱值為3×107 J/kg)。
(5)核電站的核廢料具有 性,對環境會造成相當大的危害,如何在開發新能源的同時,又注意環境的保護,是人類面臨的一大課題。
【答案】任務驅動二
3.(1)不可再生能源
(2)磁場　電磁感應
(3)裂變　可控
(4)1.8×1017
(5)放射
2

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