能源 环境 -物理教案

教学目标
（1）了解节约能源和保护环境的意义，对学生进行思想教育
（2）知道有哪些常规能源和新能源

教学建议

教材分析
　　分析一：本节主要介绍了一些常规能源和新能源，使学生对不同形式的能源有所了解．
　　分析二：常规能源的应用给环境带来不少负面影响，新能源急需开发，但节约能源也是当务之急．另外，由热力学第二定律知能量虽然守恒，但有些能量便于应用，有些能量不便于应用，能源是有限的，而不是“取之不尽，用之不完”．

教法建议
　　建议一：学生以自学为主．
　　建议二：教师可适当向学生提供一些新能源的详细资料．

教学设计方案
教学重点：知道有哪些常规能源和新能源
教学难点：了解节约能源和保护环境的意义
教学过程：学生自学

典型例题

有关能源的一个跨学科综合题

　　例题：太阳是维持地球生命系统的重要因素，它为地球提供源源不断的能源．太阳把地面和大气晒热，太阳能转化为内能．晒热的空气上升，空气的流动形成风，又转化为风能．太阳把地面和水晒热，并使一部分水蒸发，蒸发的水汽升到空中形成云，又以雨水的形式落下来，流入江河，太阳能转化为水能，可供人类灌溉、发电．植物发生光合作用，使太阳能转化为植物的化学能，植物又被动物吃掉，使之有转化为动物的化学能，古代的动植物死亡后在地质变迁中变为煤、石油和天然气等，转化为燃料的化学能．通过阅读上述文字，结合自己所学知识，回答下列问题：

　　（1） 煤、石油、天然气等能源能以热的形式提供人类所需能量．试以它们各自的主要成分C、CnH2n+2、CH4为代表，写出它们充分燃烧时的化学反应方程式，并指出它们燃烧时，哪一种产生的温室效应气体（CO2）少？

　（2） 水能可以用来发电，为人类提供清洁能源．若某水电站的平均流量为 (m³/s)，落差为 (m)，发电效率为 ，则发电机组的输出电功率约为多少？

　　（3） 在一太阳能转化为电能的装置中，光先分解水产生氢气，再通过氢——氧燃料电池转化为电能．若电池的电解质为碱性，电池正极反应式为__________________；负极反应式为________________．

解：（1）

　　质量相同的燃料，CH₄产生的温室气体最少．

　　（2）由题知，单位时间内落下的水的质量 ，这些水落下时重力势能减小 ，它们转化为电能，其转化效率为 ，所以发电机组的输出电功率：

　　（3）2H₂ + 4OH^－－4e = 4H₂O

　　　　O₂ + 2H₂O +4e = 4OH^－

　　评析：本题是有关能源的一个跨学科综合题，需要结合物理、化学和生物等方面的知识．

探究活动
题目：目前有哪些新能源
组织：个人
方案：收集各种新能源的信息，并比较各种能源利用的优缺点，并说明节约能源的好处
评价：科普性、教育性