第3节 太阳能
◇教学目标◇
【知识与技能】
1.知道太阳能的由来及其优点。
2.了解太阳能是人类资源宝库。
3.知道利用太阳能的方式。
【过程与方法】
通过对太阳能及其能量转化情况的讨论,培养用能量转化观点分析问题的习惯。
【情感·态度·价值观】
初步了解太阳能利用的现状和广泛利用太阳能存在的困难树立高效利用太阳能的意识。
◇教学重难点◇
【教学重点】
太阳能的利用。
【教学难点】
自制集热器。
◇教学过程◇
一、新课导入
能源危机从来没有解除,开发利用新能源在当今社会显得尤为必要。在利用能源的同时减少污染,保护好我们赖以生存的地球,也成为人类关注和亟待解决的问题。太阳能是人类开发利用的最重要新能源之一。可你知道我们为什么要开发利用太阳能吗?又如何开发利用呢?
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二、教学步骤
探究点1 太阳——巨大的“核能火炉”
[阅读课本]P174“太阳——巨大的‘核能火炉’”
[思考]我们距离太阳有多远?
[提示]太阳距地球约1.5×108 km。
[思考]太阳很大吗?
[提示]太阳的直径约是地球的110倍,它的质量约是地球的33万倍。
[思考]太阳有多热?
[提示]太阳表面的温度约6000 ℃,内核的温度高达1.5×107℃。
[思考]太阳的能量从哪来的呢?
[提示]在太阳内部,氢原子核在超高温下发生聚变,释放出巨大的核能。太阳能的原理和氢弹一样。
[思考]太阳的年龄是多少?它还能燃烧多少年?
[提示]太阳像一个巨大的“核能火炉”,它已经燃烧了近50亿年,它将还能再燃烧约50亿年。
[归纳提升]太阳核心的原子核发生的聚变反应,使太阳核心释放的巨大核能向外扩散,传送到太阳表面,大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射。
探究点2 太阳是人类能源的宝库
[阅读课本]P174“太阳是人类能源的宝库”
[思考]太阳每天都在给地球提供能量,对此你了解多少呢?
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[提示]太阳每秒向外辐射的总能量高达3.74×1026 J,相当于每秒钟燃烧1.28×1026 t的标准煤。但从太阳发射出来的总能量中,到达地球的太阳能只是太阳向外辐射能量的20亿分之一。
[思考]你知道化石能源是怎么形成的吗?
[提示]远古时期陆地和海洋中的生物通过光合作用将太阳能转化为生物的化学能,死后的它们经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动,在高压下逐渐变成了石油、煤和天然气,化石能源实际上是上亿年前的太阳能。
[思考]你知道风能的来源吗?
[提示]风能是由于太阳照射地球表面各部分受热不均匀,使空气冷热不同,形成对流而成风。
[思考]你知道水能的来源吗?
[提示]陆地和海洋中的水被蒸发到空中,遇到冷空气形成了雨。不难看出,水能也是来源于太阳能。
[思考]是不是人类使用的所有能源都来自太阳呢?
[提示]人类利用的能源中除地热能、潮汐能、核能以外的能源几乎都来自太阳。
[归纳提升]人类利用的化石能源、风能、水能等,其实都是间接地利用太阳能,太阳是人类能源的宝库。
探究点3 太阳能的利用
[阅读课本]P176“太阳能的利用”
[思考]在生产生活中你见过利用太阳能的事例吗?
[提示]生活中利用太阳能的事例有很多,如太阳能热水器、太阳能路灯等。
[思考]平板式集热器的构造有什么特点?为什么要那样制作?
[提示]箱面是玻璃的,为了让光更好地通过;内部是涂黑的吸热板,为了更多地吸收热量。
[思考]太阳能电池的优点和缺点是什么?主要应用于哪些方面?
[提示]优点:使用寿命长、没有污染;缺点:成本高,且每个太阳能电池产生的电压较低。太阳能电池主要应用于航空、航天、通信等领域中,在日常生活中也用于照明、计算器、手表等耗电少、工作电压低的用电器。
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[思考]有关太阳能的利用有很多,如植物的光合作用、太阳灶、太阳能电池等,但这些都是将太阳能进行了转化,你能从能量转化的角度进行分类吗?
[提示]植物的光合作用将太阳能转化为化学能;太阳灶将太阳能转化为内能;太阳能电池将太阳能转化为电能。
[归纳提升]利用太阳能的过程主要有三个方面:光热转换、光电转换和光化转换。
三、板书设计
第3节 太阳能
1.太阳——巨大的“核能火炉”
(1)距离
(2)温度
(3)年龄
2.太阳是人类能源的宝库
(1)辐射热量
(2)能量之源
3.太阳能的利用
(1)太阳能的转化
(2)太阳能集热器
(3)太阳能电池
◇教学反思◇
关于太阳能的优点,向学生讲解时,需结合生活中的实际例子给他们讲解,这样才能更容易接受;太阳能利用的分类,课堂上可让学生自己列举实例,然后根据从能量转化的角度进行分类,学生容易理解,也容易记忆。
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