资源简介

开发新能源
【教学目标】
1．认识人类对新能源的开发与利用；畅想未来新能源。
2．关心与能源有关的新科技、新产品；认识科学是不断发展的；了解能源利用的正负面的影响；愿意合作与交流。
3．能尝试用不同的方式分析和解读数据，对现象作合理的解释；能选择自己擅长的方式表述研究过程和结果；会搜集、分析信息资料。
【教学重点】
分析出太阳炉转化能量的过程。
【教学难点】
大胆地提出自己开发新能源的设想并按照要求制作太阳炉。
【教学准备】
铝箔、厚纸板、直尺、塑料布、一杯水（50ml）、温度计、胶带、剪刀，多媒体课件等。
【教学过程】
一、创设情境，提出问题
（一）你知道我国建设和建成的两个核电站在哪里吗？（浙江杭州湾附近的秦山核电站和广东大亚湾核电站）
（二）核能是人类新近利用的一种新能源，我国正在积极研究核能。人类为什么要寻找和研究这些新能源呢？今天我们就来探讨新能源的开发利用。
二、能源比较
（一）提问：同学们，你们知道有哪些能源吗？我们现在常用的能源有哪些？这些能源各有哪些优缺点？
（二）小组交流、分析、整理课前收集的资料。
（课件显示“世界石油储备分布图”）人类的衣食住行、生产劳动等都离不开能源。地球上的能源是无穷的吗？分析上面的图表，说说自己的想法。
（学生自由发言。）
（三）我们经常使用的煤、石油、天然气等常规矿产能源是可更新资源还是不可更新资源？这些能源燃烧后会给环境带来什么后果？
（四）过渡：人类正是感到了这种能源危机的威胁，许多科学家在不断地研究和寻找新能源。下面我们来了解一些主要的新能源。
（五）提出问题：你知道哪些新能源？利用这些新能源有哪些优缺点？
（六）学生汇报与交流。
请大家先在小组内将自己课前搜集的有关新能源的资料进行整理、汇总，大胆猜想，提出自己的见解。
学生进行组内交流，每个小组选派一人进行发言，其他小组要注意倾听，可记录下对自己有用的信息。
（七）新能源和常规能源有哪些区别？学生讨论交流完成课本表格。
为了培养学生对信息资料的处理、应用能力，交流时，教师应引导学生将小组搜集到的资料进行汇总、整理和分类。不管学生怎样分，只要有一定的道理，教师就应该加以肯定。同时要提醒学生学会倾听他人的论述，从中选取并记录自己有用的信息，养成良好的交流习惯。
（八）小结：虽然从目前来说，新能源的制取成本大，但它们具有热量高、无污染、来源广的特点，必将取代常规能源而被人类所利用。
三、制作太阳炉
（一）出示太阳炉模型，让学生观察是什么样的，由几部分构成。
（二）讲解太阳炉的功能——它可以将阳光集中在一点，获得很高的热能，用来烧水、做饭等。
（三）指导学生掌握制作太阳炉的基本方法和技术要点。
1．介绍制作太阳炉的材料，其中光亮的铝箔是制作太阳炉关键性的材料。没有铝箔可以用镀有铝膜的包装袋（盒），如牛奶纸盒（袋）、饮料包装盒或水银镜等代替。
2．方法及注意事项。
（1）太阳炉的形状和大小要根据材料和需要来定。可以是长方体、正方体，也可以是圆柱体，一般将盒子的上面做成斜面这样便于接受阳光；
（2）划线时用刀背或剪刀背沿线划一次，目的是为了便于弯折，也可以用刻刀划半刀，具有同样效果；
（3）将铝箔抹平，亮面朝外铺在纸盒内，是为了取得更好的反光效果，如果将铝箔做成一个伞面，反光效果可能会更好；
（4）在纸盒的外面包上不同的材料是为了保温。一般选用热的不良导体，如棉花、泡沫塑料、纸等。
3．设计与创作。
学生根据方法提示和自己的创意，设计制作太阳炉。提示：使用剪刀、刻刀时要注意安全，不要伤着自己或他人。
4．实验观测。
课下将盒子的斜面向着太阳放在阳光充足的地方，这样可以获得更多的太阳能。将盛水的杯子放进盒内，用塑料纸蒙在盒口上面，是为了保温和增温。用温度计观测水的初始温度，然后每隔10分钟观测一次水的温度，并记录下来。
5．分析使用太阳炉的优点和缺点，并说一说其在工作过程中能量是如何被转化的。
6．讨论：太阳炉能为我们做哪些事情。
7．交流评价。
选择合适的时间，组织学生展示制作的太阳炉；交流各自的实验方法及实验结果，想办法调试、改进自制的太阳炉。
四、畅想新能源的开发
（一）启动你的智慧，发挥你的想象，畅想未来的新能源：你想开发什么样的新能源？你如何利用新能源？
（二）学生以小组为单位针对问题展开讨论与交流。
结合学生的生活经验，通过分析相关的信息资料，鼓励学生进行奇思妙想，从而培养学生的创新意识和创新精神。
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开发新能源
目前，人类每年要燃烧40亿吨煤、25亿吨石油，并以每年3%的速度增长，按此计算，地球上的煤还可以维持200多年，石油就只有50多年的用量了。人类必须设法开发新能源。
1.能源比较
2.制作太阳炉
3.畅想新能源的开发
能源比较
新能源是近几十年来人类采用新技术开发的可再生能源，例如太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能和氢能等。新能源的开发和利用将从根本上解决能源问题。
人们已经开发了哪些新能源，它们有什么优点？
能源比较
生物质能：生物质能的开发利用有两个方面：一是绿色植物的生产，二是生物质能的汽化、液化和固化。中国是开发利用沼气最早的国家之一。
潮汐能：是一种取之不尽、用之不竭、无污染的新能源。
能源比较
天然气水合物：俗称燃料冰，有极强的燃烧力，可作为上等能源。往往分布于深水的海底沉积物中或寒冷的永冻土中。
垃圾能
核能
能源比较
试从常规能源和新能源中各选择几种，从以下几方面比较它们的优缺点。
能否再生 开发的技术要求（高或低） 对环境的影响
新能源 太阳能
潮汐能
核能
天然气水合物
常规能源 草木
煤
石油
天然气
能源比较
新能源的开发和利用将给我们带来哪些好处？
①对环境污染小；
②解决能源短缺问题；
③解决因能源分布不均引发的战争；
④促进经济发展。
制作太阳炉
材料与工具：铝箔、厚纸板、直尺、塑料布、一杯水（50ml）、温度计、胶带、剪刀等。
制作方法：
1.在纸板上照右图画线，并用刀背或剪刀背沿线再划一次。
2.将铝箔亮面朝外，平铺在纸板上并抹平。
3.将纸板的三边折起来，用胶带粘好，做成纸盒。
制作太阳炉
4.选用不同的材料从外面将纸盒包起来。
也可以选用塑料纸、水银镜等代替铝箔，试一试效果怎样。
制作太阳炉
实验：
1.用温度计测定烧杯中水的温度，然后将烧杯放入纸盒内，用塑料布盖在纸盒口上。
2.将纸盒放在阳光充足的地方。过一会儿，取出水杯，用温度计测量水的温度。
把观察到的现象记录在下面。
时间（每10分钟） 温度（摄氏度）
初始
制作太阳炉
根据表中的数据，绘出水的温度变化曲线图。
0 10 20 30 40 50 60 时间（分钟）
温度（摄氏度）
将本组的实验方法及结果与同学交流。
制作太阳炉
在太阳炉工作过程中能量是怎样转化的？使用太阳炉有什么优点和缺点？这种装置可以为我们做哪些事情？
光能直接转化为内能或者热能。
优点是环保，取之不尽……
缺点是受天气影响，还受地域……
制作太阳炉
科学家们研制出一种被称作“变色龙”的奇妙的化合物，它吸收并贮藏太阳能，其能量转换率为30%-40%，远远胜过了能量转换率仅为10%-15%的硅太阳能电池。这种化合物晶体在常温下呈黄色，受到阳光照射后，晶体结构发生变化，颜色由黄变白。与此同时，这种化合物可以悄悄地把太阳能吸收贮藏起来，而本身的温度保持不变。
当人们需要能量的时候，只需让它接触一点银，它便乖乖地把吸收的太阳能“吐”出来。此外，它还可以按照
制作太阳炉
要求，把太阳能转化成热能、光能或电能释放出来。当它把“肚子”里的能量全部放出来之后，又摇身一变，恢复成原来的状态，颜色由白变黄，而本身却毫无损失。
这种物质能长期贮藏太阳能。人们可以让它在夏季“吃”足阳光，到冬季将贮藏的太阳能释放出来供人们取暖，也可以把它带到阳光充足的沙
漠地区去吸收太阳能，然后再带到
需要的地方让它把太阳能释放出来。
畅想新能源的开发
我们人类目前利用的能源，只是天然能源中很小的一部分。我们既不能像植物那样，高效地利用来自太阳的光能，又不能有效地利用和贮藏来自地球内部的热能。但是，随着能源开发技术的发展，人类将能够更高效地利用来自太阳和地球内部的能量。
畅想新能源的开发
让我们在查阅资料的基础上，选一种新能源，制定自己小组的开发计划。
主题：生物能源的新时代
资料摘要：
生物能与太阳能、风能以及潮汐能一起作为新能源的代表，备受科学家们的关注。利用高产植物或农作物发展生物能源受到联合国的高度重视，并委托中国科学院植物研究所主持国际高粱品种区域试验。
这是我查阅、整理的资料。
畅想新能源的开发
甜高粱的秸秆含糖量高，是生产酒精的最佳原料。据计算，假定甜高粱酒精产量为每公顷5000升，那么，种植20万公顷甜高粱能生产酒精80万吨，相当于1994年中国原油总产量的54%。
种植甜高粱的最大优越性是可以极大地减少二氧化碳的排放量。因为将甜高粱作为能源燃烧时所排出的二氧化碳，与种
植甜高粱时所吸收的二氧化碳是相等的。
资料来源：《科学时报》总第2707期
摘录时间：2004年5月13日
畅想新能源的开发
开发新能源计划书
新能源的名称：
需要的能源开发技术：
开发计划：
1.
2.
开发能源的利用：
开发能源带来蛾影响：
第 小组 年 月 日
畅想新能源的开发
把自己畅想新能源、开发新能源的计划与同学交流。
谢 谢

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