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能源 環境

能源 環境

教學目標
(1)了解節約能源和保護環境的意義,對學生進行思想教育
(2)知道有哪些常規能源和新能源


教學建議

教材分析
分析一:本節主要介紹了一些常規能源和新能源,使學生對不同形式的能源有所了解.
分析二:常規能源的應用給環境帶來不少負面影響,新能源急需開發,但節約能源也是當務之急.另外,由熱力學第二定律知能量雖然守恒,但有些能量便于應用,有些能量不便于應用,能源是有限的,而不是“取之不盡,用之不完”.

教法建議
建議一:學生以自學為主.
建議二:教師可適當向學生提供一些新能源的詳細資料.

 

教學設計方案
教學重點:知道有哪些常規能源和新能源
教學難點:了解節約能源和保護環境的意義
教學過程:學生自學

典型例題

有關能源的一個跨學科綜合題

例題:太陽是維持地球生命系統的重要因素,它為地球提供源源不斷的能源.太陽把地面和大氣曬熱,太陽能轉化為內能.曬熱的空氣上升,空氣的流動形成風,又轉化為風能.太陽把地面和水曬熱,并使一部分水蒸發,蒸發的水汽升到空中形成云,又以雨水的形式落下來,流入江河,太陽能轉化為水能,可供人類灌溉、發電.植物發生光合作用,使太陽能轉化為植物的化學能,植物又被動物吃掉,使之有轉化為動物的化學能,古代的動植物死亡后在地質變遷中變為煤、石油和天然氣等,轉化為燃料的化學能.通過閱讀上述文字,結合自己所學知識,回答下列問題:

(1) 煤、石油、天然氣等能源能以熱的形式提供人類所需能量.試以它們各自的主要成分C、CnH2n+2、CH4為代表,寫出它們充分燃燒時的化學反應方程式,并指出它們燃燒時,哪一種產生的溫室效應氣體(CO2)少?

(2) 水能可以用來發電,為人類提供清潔能源.若某水電站的平均流量為 (m3/s),落差為 (m),發電效率為 ,則發電機組的輸出電功率約為多少?

(3) 在一太陽能轉化為電能的裝置中,光先分解水產生氫氣,再通過氫——氧燃料電池轉化為電能.若電池的電解質為堿性,電池正極反應式為__________________;負極反應式為________________.

解:(1)

質量相同的燃料,CH4產生的溫室氣體最少.

(2)由題知,單位時間內落下的水的質量 ,這些水落下時重力勢能減小 ,它們轉化為電能,其轉化效率為 ,所以發電機組的輸出電功率:

(3)2H2 + 4OH-4e =4H2O

O2 + 2H2O +4e =4OH

評析:本題是有關能源的一個跨學科綜合題,需要結合物理、化學和生物等方面的知識.


探究活動
題目:目前有哪些新能源
組織:個人
方案:收集各種新能源的信息,并比較各種能源利用的優缺點,并說明節約能源的好處
評價:科普性、教育


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