關於環境能源的教學方案
教學目標
(1)瞭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瞭解.
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恆,但有些能量便於應用,有些能量不便於應用,能源是有限的,而不是“取之不盡,用之不完”.
教法建議
建議一:學生以自學爲主.
建議二:教師可適當向學生提供一些新能源的詳細資料.
教學重點:知道有哪些常規能源和新能源
教學難點:瞭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,它爲地球提供源源不斷的能源.太陽把地面和大氣曬熱,太陽能轉化爲內能.曬熱的空氣上升,空氣的流動形成風,又轉化爲風能.太陽把地面和水曬熱,並使一部分水蒸發,蒸發的水汽升到空中形成雲,又以雨水的形式落下來,流入江河,太陽能轉化爲水能,可供人類灌溉、發電.植物發生光合作用,使太陽能轉化爲植物的化學能,植物又被動物吃掉,使之有轉化爲動物的化學能,古代的動植物死亡後在地質變遷中變爲煤、石油和天然氣等,轉化爲燃料的化學能.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爲代表,寫出它們充分燃燒時的化學反應方程式,並指出它們燃燒時,哪一種產生的'溫室效應氣體(CO2)少?
(2) 水能可以用來發電,爲人類提供清潔能源.若某水電站的平均流量爲 (m3/s),落差爲 (m),發電效率爲 ,則發電機組的輸出電功率約爲多少?
(3) 在一太陽能轉化爲電能的裝置中,光先分解水產生氫氣,再通過氫——氧燃料電池轉化爲電能.若電池的電解質爲鹼性,電池正極反應式爲__________________;負極反應式爲________________.
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 ,它們轉化爲電能,其轉化效率爲 ,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,並比較各種能源利用的優缺點,並說明節約能源的好處
評價:科普性、教育性
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