资源简介

普 通 高 中 教 科 书
《通用技术》选择性必修7 职业技术基础
第二章 能源及其转换
能源种类
教学设计
教学背景
党的二十大报告对“实施科教兴国战略,强化现代化建设人才支撑”作了详尽丰富、深刻完整的论述, 提出坚持高中阶段学校多样化发展和推进职普融通策略。在高中阶段，有效开展职业技术基础教育是落实国家实施科教兴国战略的重要路径。
随着现代技术突飞猛进的发展，职业与技术的联系越来越紧密。本教材旨在带领同学们初步探索进入职业世界所必需的基本技术技能，提高职业认知，为同学们未来从事某一职业做好准备。
教学目标：
知识与技能目标:
1.学习常规能源的种类和各自特点。
2.了解新能源和可再生能源的区别和联系。
教学内容分析:
第一章主要介绍材料及其加工技术，通过学习让学生对常见材料有所认知，了解材料的特征，能够恰当选择、安全使用材料；在选择材料时，能认真考虑有关技术、社会、法律、环保等方面的因素，能根据不同材料的特性来制作产品，安全、有效地使用材料。
第二章主要介绍能源及其转换技术，学习能源存在的不同形式及能源的转换与利用；通过了解传统能源和新能源的特点，确认能源应用的经济性和环保性，从而增强节约和开发能源的意识，倡导简约适度、绿色低碳的生活方式。
第三章主要介绍信息技术这一新兴的职业技术对传统行业的影响和发展，从收集信息、处理信息、管理信息等角度让大家认识这些信息时代的基本技能，从而激发大家不断学习新兴信息技术的兴趣，以期胜任未来信息技术的新职业。
第四章主要介绍产品的技术使用、维护保养和故障维修等知识。无论是在生活中还是在工作中，我们都离不开各种各样的产品，我们要学会掌握产品的正确操作，养成良好的操作习惯。同时，能通过阅读用户手册、产品使用说明书等，合理使用工具、仪器和设备来进行简单的故障检测与维修。
学情分析:
学生对职业技术的基础知识认识有限，面对未来，他们需要学习有关职业技术的基础知识的知识。
了解职业技术的基础知识，探索关于材料和能源科技的无限奥秘，把握信息技术的发展方向，掌握产品使用与维护的基本技能，从而培养职业意识，明确自身职业生涯规划，培养技术素养，提高未来的职业技术能力。
教学重难点:
学习常规能源的种类和各自特点。
了解新能源和可再生能源的区别和联系。
教学策略:
通过“案例”等内容引导学生进行“思考”，接着用通俗易懂的方式介绍基础理论知识，每一个知识点后都附有“思考”“探究”“立即行动”等活动让学生充分消化所学知识。每节设有“习题”，每章设有“学习内容梳理”和“学习评价”，用于归纳教学内容，反馈教学效果。
教学准备:
展示用的图片、其他技术产品、多媒体课件。
教学过程:
情景导入:
老师：本节课我们学习《通用技术》选择性必修7 职业技术基础　第二章 能源及其转换之能源种类。
能源与空气、水源、食物一样，是人类赖以生存和发展的重要物质基础，人类社会的发展离不开优质能源和先进能源技术，每个人都是能源的使用者、消耗者，都参与了当今及未来的能源体系构造。
本章我们将学习能源存在的不同方式及能源的转换与利用，通过了解传统能源和新能源的特点，确认能源应用的经济性和环保性，从而增强节约能源和开发能源的意识，倡导简约适度、绿色低碳的生活方式。
案例
1973年10月，阿拉伯石油输出国组织为报复在阿以战争中向以色列提供帮助的美国与荷兰，决定对两国实行石油禁运。这直接导致了第一次石油危机：油价成倍上涨，工厂大批关闭，工人大量失业......第一次石油危机对西方经济造成了重创，骤然结束了西方战后近30年的“黄金时代”。西方各国决定采取联合行动建立国际能源安全体系，包括建立战略石油储备、实现能源供应多元化、增加技术研发的投入、进行长期能源政策合作等，并直接促成了国际能源署（IEA）的成立，来协调各国的能源政策与行动。石油是重要的不可再生能源，也是人类过去百年来依赖的主要能源之一。石油危机让全球领略了能源重要性，同时，也让各国意识到开发新能源和可再生能源的紧迫性。
导学思考
能源对于社会发展的意义是什么？能源有哪些分类方法？常见的能源有哪些？
能源又称能量资源或能源资源，是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源，是国民经济的重要物质基础。煤炭、石油、太阳能、水力等都是我们常用的能源。如果没有能源，世界的发展将无以为继。
一、常规能源
常规能源也叫传统能源，是指已经大规模生产和广泛利用的能源。在漫长的历史进程中，常规能源是促进社会和文明进步的主要力量。煤、石油和天然气是人类如今常用的三种常规能源，占据全球80%以上的能源份额，对于人类发展具有重要意义。
案例
现代的发电站有很多种，包括火力发电、水力发电和核能发电等。火力发电主要通过燃烧燃料（煤、天然气等）进行发电。根据2014年能源消耗的统计数据，我国能源消耗结构中，常规能源消耗的比重达95%以上，其中煤炭以大于65%的比重位居首位，其次是石油比重为17.3%，天然气比重为5.7%。
探究
调查一下教室和家里用的电分别来源于哪一个发电站？与其他同学调查的发电站相比，它们有什么不一样？并讨论目前都有哪些类型的发电站，能利用到的能源有哪些？
（一）煤
煤是植物埋藏在地下经历了长期复杂的变化过程而逐渐形成的固体可燃物，是18世纪以来人类世界使用的主要能源之一，被誉为“黑色的金子”“工业的食粮”。煤主要用于燃烧发电或发热，也可用于精炼金属或生产化肥等。
（二）石油
石油是一种黏稠的、深褐色的液体，主要成分是烷烃、环烷烃芳香烃，它主要被用来做燃油和汽油，也是许多化学工业产品，如化肥、杀虫剂和塑料等的原料，故而被称为“工业的血液”。关于石油的产生，科学界有不同的声音。目前主流的观点——石油“有机成因”，认为石油是由古生物的遗体经历漫长地质年代形成的，所以石油是不可再生能源，面临枯竭的风险；另一种观点——石油“无机成因”，则认为石油是自然界的碳（C）和氢（H）在一定地质条件下自然合成的，在被人类利用的同时也在自然界中源源不断地形成，是可再生能源。
（三）天然气
天然气是天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。在地质学中，通常指油田气和气田气。天然气被人类广泛使用的历史虽只有百年，远远没有煤和石油利用的历史悠久，但是其清洁高效的性能仍获得了世界各国的青睐。虽然天然气相对于煤和石油要清洁许多，但使用时也会产生大量温室气体，特别是二氧化碳。
思考
请查阅相关资料，将表2-1补充完整。
表2-1 常规能源的优缺点比较
能源名称 优点 缺点
煤
石油
天然气
讨论
针对常规能源的缺点，可以采用哪些改善手段？
探究
石油能否再生？你支持哪一个观点呢？在班级里组织一次辩论赛，看看同学们都有什么观点。
二、新能源和可再生能源
常规能源储存量毕竟有限且造成的环境问题日益突出，人们迫切需要寻找新的能源来替代这些常规能源。新能源是指传统能源之外的，刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的各种能源形式，又称非常规能源。1997年在《中国新能源技术设施建设项目管理办法》中，首次将新能源范围界定为：生物质能、风能、太阳能和海洋能等，可以通过各种方式改造、加工成为电力或清洁燃料的自然资源。
新能源和可再生能源的内容有交叉也有不同之处，对其范围的界定，中国学术界有较大争议，所以一般都统称为“新能源和可再生能源”。根据目前应用和发展情况，新能源和可再生能源应该包括生物质能、太阳能、风能、海洋能、地热能、氢能、核能、天然气水合物等。
讨论
请查阅相关资料，讨论新能源一定是可再生能源吗？如果不是，找一找哪些是新能源但不是可再生能源？
课后作业
习 题
1．煤、石油和天然气刚好对应能源的三种形态：固态、液态和气态。为了更好地度量、计算和对比，在能源科学中，通常采用标准煤（单位：kgce）作为计量单位，我国规定每千克标准煤所含热量为7 000 kcal（29 307kJ）。能源的能量密度是指单位体积内所包含的能量。下表给出了常规能源折算标准煤系数，请同学们动手算一算各自对应的能量密度。
能源种类 折算标准煤系数 能量密度
原煤 0.714 3 kgce/kg
原油 1.428 6 kgce/kg
天然气 1.330 0 kgce/m 3
2．查阅资料，填写下表。分析比较下列各种能源的定义和特点，判断它们是否属于新能源，是否属于可再生能源，并根据你的了解补充其他能源种类。
能源名称 定义 特点 是否属于新能源 是否属于可再生能源
生物质能
太阳能
风能
海洋能
地热能
氢能
核能
天然气水合物
板书设计
第二章 能源及其转换
能源种类
一、常规能源
（一）煤
（二）石油
（三）天然气
二、新能源和可再生能源
教学反思
通用技术
选择性必修7：智能家居应用设计
普 通 高 中 教 科 书
主 编 刘琼发
副 主 编：李 榕 周卫星 朱美健 席春玲
本册主编：万录品
编写人员：周欢伟 徐 超 王水云 万录品
广东教育出版社
广东科技出版社

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