资源简介

第十八章 电能从哪里来
第一节 电能的产生
一、教学目标
1.了解常见电池的结构性能、能量的转化过程以及使用时的注意事项。
2.了解常见的几种发电方式中能量的转化过程及开发利用的可持续性。
3.培养学生保护环境的好习惯。
二、教学重难点
重点：
1.常见电池的主要结构和能量转化。
2.常见发电方式的介绍。
难点：各种电池和发电方式的能量转化。
三、教学过程
【新课导入】
[情境导入]课件展示图片
[提出问题]明亮的电灯灯光、电视机屏幕上的绚丽画面、收音机中播放出的悠扬音乐、电饭锅煮出的香喷喷的米饭，这些都与电能有关。那么，电能是从哪里来的呢？学了这节内容，问题便会迎刃而解。
【新知探究】
（一）电池
[课件展示]电池是一种把其他形式的能转化为电能的装置，电池提供的是直流电。由于制作材料、工作原理和用途的不同，电池有很多类。
[图片展示]示波器上显示的直流电，它的大小和方向不随时间变化。
[课件展示]供电系统给家庭电路提供的是交流电。它周期性变化的次数与时间之比称为交流电的频率(单位是Hz)。
[图片展示]示波器上显示的交流电，它的大小和方向随时间做周期性变化，我国交流电的频率是50Hz。
1.化学电池
[课件展示]
（1）根据材料分：锌锰干电池、铅酸蓄电池、镍铬电池、锂电池、银锌电池等。
（2）根据可否反复充电分：原电池和蓄电池（或二次电池）。
[提出问题]干电池是生活中最常见的一种化学电池，同学们你们知道吗？干电池为什么会产生电能呢？
[交流讨论]小组之间交流讨论。得出结论：干电池是把化学能转化为电能的装置。像干电池这种把化学能转化为电能的装置简称为化学电池。
[图片展示]我国常用的1号、2号、5号、7号干电池都是原电池，它们的电压都是1.5V。
1号 2号 5号 7号
教师拆开锌锰干电池，学生观察里面的构造，并分析里面的物质。师生共同讨论。
[师生总结]锌锰干电池由碳棒（正极）、锌筒（负极）及二氧化锰和电解质等组成，它属于一次性使用的原电池。
[提出问题]除了干电池，大家还知道在日常生活中还有那些常用的化学电池呢？
[学生回答] 锂电池、蓄电池等等。
[课件展示]蓄电池的图片和结构。
[师生总结]蓄电池需预先充电，将电能转化为化学能储存起来，使用时再把化学能转变成电能。蓄电池属于二次电池，可反复充电，使用蓄电池每节2V。
[提出问题]干电池在生活中有哪些应用？废旧电池如何处理？
[师生总结]
干电池的应用：主要在生活、通信、生产以及科学研究等方面，大多数干电池是一次性使用，但也有镍镉电池和镍氢电池可以反复使用。
废旧电池的处理：要集中分类处理，如果乱扔会造成环境污染。原因是干电池内含有酸和汞、镉等重金属元素，排放到地下水中污染环境。一节1号电池烂在地里，能使一平方的土壤永远失去利用价值，一粒纽扣电池可使600吨水受到污染，相当于一个人一生的饮水量。
2.太阳能电池
[课件展示]
（1）定义：将太阳能转化成电能的装置。
（2）制作材料：半导体硅和金属导体制成太阳能电池（又称光伏电池）。
（3）优点：属于可再生能源，取之不尽，没有污染；
（4）缺点：受天气条件的限制。
太阳能电池，当太阳光照射到电池上时，在正、负两极之间形成电压。
大量的太阳能电池联成阵列，可以建成太阳能发电站。 巨大的太阳能帆板是人造卫星上的主要电源之一。
太阳能电池板
3.燃料电池
[课件展示]燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。
（二）发电机
[提出问题]电池提供的电能是有限的，更充足、更强大的电流要通过发电机来获取。发电机要发电需要外力带动，根据带动的方式的不同，目前有哪几种常见的发电方式。
学生进行自学，然后进行总结。
发电机是把其他形式的能转化为电能的装置。常见的发电机有火力发电机、水力发电机、核能发电机等。
[课件展示]火力发电
1.能量转化
燃料的化学能 水和水蒸气的内能 发电机转子的机械能 电能
2.火力发电的优缺点
（1）优点：原材料易获得，设备简单不受客观因素的影响。
（2）缺点：燃烧大量的煤、石油等燃料，这些都是一次性能源，是不可再生的；燃料燃烧还会产生大量的二氧化碳、含硫的气体和粉尘等，污染环境。
[图片展示]
火力发电厂的汽轮机组 火力发电站
[课件展示]水力发电
1.能量转化：
水的机械能 水轮机的机械能 发电机转子的机械能 电能
2.水力发电的优缺点
（1）优点：是对自然资源的综合利用，对环境没有污染。
（2）缺点：其发展受地理位置和自然条件变化的影响。
[图片展示]
水力发电站
[课件展示]核能发电是在核反应堆中利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。
1.能量转化
核能 水和水蒸气的内能 发电机转子的机械能 电能
2.核能发电的优缺点
（1）优点:用料省,运输方便,污染小。
（2）缺点:原材料比较少,结构比较复杂。
[图片展示]
核电站
【课堂小结】
【课堂训练】
1.关于电池，下列说法中正确的是（ C ）
A.各种化学电池的使用都是一次性的，不能多次充电使用
B.各种化学电池的内部结构都相同
C.蓄电池可以反复多次使用
D.有的电池电压与家庭电路的电压相同
2.如图为某种型号的纽扣电池的两个面，下列对于该电池说法正确的是（ C　）
A.右图纽扣电池的上部为电源正极
B.该电池是把电能转化为其他形式能的装置
C.从电源类型上看，该电池为直流电源
D.纽扣电池的正负极可以用导线直接连接起来
3.自然界中存在的很多形式的能量都可以很方便地转化为电能。下列关于几种能量转化为电能的分析中，不正确的是（　A　）
A.火力发电是把燃料的热能转化为电能
B.风力发电是把流动着的空气的机械能转化为电能
C.水力发电是把流动的水的机械能转化为电能
D.太阳能发电是把太阳能转化为电能
4.下列关于发电方式的说法中正确的是（　B　）
A.火力发电是目前应用最多，今后宜大力发展的一种发电方式
B.水力发电清洁环保，但受资源和地理位置的限制
C.核能发电用料省、易运输；但污染严重，应禁止发展
D.风力发电是将电能转化为机械能
5.蓄电池是按可再充电设计的电池，通过可逆的化学反应实现再充电。通常是指铅酸蓄电池，它属于二次电池。它的工作原理：充电时利用外部的 电能 使内部活性物质再生，储存为 化学 能，比如生活中常用的电动自行车电池等。
6.某实验小组开展实验活动，小红同学制作的水果电池如图所示。图中的水果，扮演了“电源”的角色，它为发光二极管提供了 电压 ，使自由电荷在电路中定向移动形成电流。水果电池工作时将自身存贮的 化学能 转化为电能。此时二极管能发光，说明水果电池的正极是 B （选填“A”或“B”）。
7.如图所示为某型号的太阳能充电宝，表面贴有太阳能电池板，在阳光照射下为内部锂电池充电，此过程中的能量转化为：太阳能→ 电 能→ 化学 能；该充电宝充满电之后给手机充电，则充电宝在这个电路构成中相当于 电源 。
8.在核电站发电过程中，关于核能的获取途径与能量转化顺序如下：核反应堆→汽轮机→发电机→电。
（1）核电站的核心设备是 核反应堆 。
（2）下面是核能发电中能量转化的过程，请将其补充完整。
核能→ 内能 → 机械能 →电能。
【布置作业】
【板书设计】
第十八章 电能从哪里来
第一节 电能的产生
碳棒
二氧化锰
电解质
锌筒
种类：干电池、蓄电池、太阳电池、燃料电池
能量转化
电池
电能的产生
对环境的影响
发电方式：火力发电、水力发电、核能发电
能量转化
发电机
对环境的影响
种类：干电池、蓄电池、太阳电池、燃料电池
能量转化
电池
电能的产生
对环境的影响
发电方式：火力发电、水力发电、核能发电
能量转化
发电机
对环境的影响

展开更多......

收起↑