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第二十章　能源、材料与社会
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
一、知识与技能
1.了解能量及其存在的不同形式;通过实验认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以互相转化.
2.知道能量守恒定律;知道能量的转化和转移有一定的方向性;有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识.
3.知道能源的分类;能列举常见的不可再生能源和可再生能源.
4.知道核能等新能源的特点和可能带来的问题.
5.了解一些新材料的特点及其应用;了解新材料的发展给人类生活和社会发展带来的影响.
二、过程与方法
1.通过对我国和世界的能源状况的了解,能表述自己的观点.
2.经历上网、读报等方式了解新材料给我们的生活带来的影响.
三、情感态度与价值观
1.能够认识到能源和材料对人类的重要性.
2.有合理利用资源、保护环境的意识,能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所作为.
【重点难点】
重点:知道能量守恒定律;知道能量的转化和转移有一定的方向性;有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识.
难点:能源的利用与可持续发展的关系.
【新课导入】
导入1:视频导入
播放人类利用能源的一些场景,提出问题,人类利用的很多的能源都是来自于太阳,那么这些能量都是由太阳提供的吗?人类使用的能源是无穷无尽的吗?
导入2:情境导入
准备电池、开关、导线、铁钉、铜丝、橡皮、小灯泡等,连成如图电路.
闭合开关,将夹子接触,观察到小灯泡发光.然后断开开关,在A,B两点间分别接入铁钉、铜丝、橡皮,闭合开关后,哪些物体能使小灯泡发光?它们是由什么材料构成的?
【课堂探究】
结合教材P193~197,解决以下问题:
1.能量的转化和守恒(第一节)
(1)能量的存在形式:　机械能　、　电磁能　、　内能　、　化学能　和　核能　等.?
①化学能:是由于　化学反应,物质的分子结构变化　而产生的能量.?
②核能:是由于　核反应,物质的原子核结构发生变化　而产生的能量.?
(2)能量守恒定律:　能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而能的总量保持不变　.?
(3)能量的转化和转移是有条件的,即能量在一定的条件下,才会发生转化或转移;能量在转化和转移时是　有方向性　的.?
2.能源的开发与利用
指导学生阅读P198~204,尝试解决:
(1)自然界的能源及分类:
①可再生能源和不可再生能源
　可再生能源　:自然界中像太阳能、风能、水能以及动、植物等这类可以长期提供或可以再生的能属于可再生能;?
　不可再生能源　:而像煤、石油、天然气和铀矿这类化石或矿物能,一旦消耗就很难再生的能源就是不可再生能源.?
②一次能源和二次能源:
　一次能源　:可以直接从自然界获取的能源.?
　二次能源　:无法从自然界直接获取,由一次能源转化而来的能源.?
③常规能源和新能源:
　常规能源　:像煤、石油、天然气等人类已经使用多年的能源叫做常规能源.?
　新能源　:像太阳能、核能、地热能、潮汐能等人类最近才开始开发使用的能源叫做新能源.?
(2)能源的开发和利用:能源利用的进步导致了人类文明的跃进.
　煤　的使用带来了人类历史上的第一次工业革命;　电能　的使用带来了人类历史上的第二次工业革命.?
(3)开发新能源
①太阳能:目前利用太阳能有两种方式:
利用太阳能加热(如太阳能热水器);利用太阳能发电(太阳能电池);
②核能:核能的开发和利用有两种方法:一种是利用　核裂变　释放能量,另一种是利用　核聚变　释放能量.目前建成的核电站是利用　核裂变　发电的.?
③其他新能源
比如:　地热能　、　潮汐能　、　风能　.?
3.材料的开发和利用(第三节)
指导学生阅读P206~209,尝试解决:
(1)材料的导电性
①根据材料的导电性,材料可分为　导体　、　半导体　、　绝缘体　三大类.?
②半导体材料可以制成　二极管　、　三极管　、和　集成电路　;半导体二极管具有　单向导电性　,三极管可以　放大电信号　.?
(2)开发新材料
①超导材料
超导材料具有两个特性:　电阻为零　;　超导磁悬浮　;?
②纳米材料
指合成材料的基本单元大小限制在　1~100 nm　范围内的材料;1 nm=　10-9　m.?
第二十章　能源、材料与社会
一、能量的转化和守恒
1.能量的存在形式
2.能量守恒定律
3.能量的转化和转移的方向性
二、能源的开发与利用
1.自然界的能源及分类
2.能源的开发和利用
3.开发新能源
三、材料的开发和利用
1.材料的导电性
2.开发新材料
(1)超导材料;(2)纳米材料
1.关于能量与能源,下列说法错误的是(　C　)
A.能量的转化、能量的转移,都是有方向性的
B.人类在耗用各种能源时,不可避免地会对环境造成影响
C.化石能源、水能、核能,不能在短期内从自然界得到补充,这类能源称为不可再生能源
D.可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向
2.能源危机日益加剧,开发和利用新能源成为当务之急.目前的核电站是利用原子　核裂变　(选填“核聚变”或“核裂变”)释放的能量工作的,该能源属于　不可　(选填“可”或“不可”)再生能源.?
3.人造地球卫星大部分运行在椭圆形轨道上,其轨道参数有近地点和远地点,发射时用运载火箭将其发射到近地点即可.星箭分离后,在由近地点向远地点飞行的过程中,飞船的动能、重力势能以及能量的转化正确的是(　B　)
A.动能增加,重力势能减小,动能转化为重力势能
B.动能减小,重力势能增加,动能转化为重力势能
C.动能减小,重力势能增加,重力势能转化为动能
D.动能增加,重力势能减小,重力势能转化为动能
4.在下列空格处填上能量转化的过程.
(1)水轮机带动发电机发电:　机械　能转化为　电　能;?
(2)电动机带动水泵把水抽到高处:　电　能转化为　机械　能;?
(3)太阳光促使植物生长:　太阳　能转化为　化学　能;?
(4)地热发电:　地热　能转化　电　能;?
(5)卫星板状的两翼是太阳电池板,它的作用是把　太阳　能转化为　电　能,供卫星使用.?
5.为了节能,许多奥运场馆采用LED发光二极管照明.二极管的主要材料是(　D　)
A.纳米材料 B.超导体
C.导体 D.半导体
新材料
　　新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料,具有比传统材料更为优异的性能.新材料技术则是按照人的意志,通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术.主要有:
特种金属功能材料.如高纯金属及靶材、稀贵金属、储能材料、新型半导体材料、新一代非晶材料、精细合金、稀土永磁、发光等功能材料等.
高端金属结构材料.如高温合金及耐蚀合金、耐蚀钢、特种不锈钢、工模具钢、轴承钢、齿轮钢,轨道交通用铝合金、特种镁合金及钛合金、金属材料超声探伤、无损检测、力学实验等配套基础和方法标准等.
先进高分子材料.如丁基橡胶等特种橡胶及专用助剂、聚酰胺等工程塑料及制品、电池隔膜、光学功能薄膜、特种分离膜及组件、环境友好型涂料以及功能性化学品等.
新型无机非金属材料.如电光陶瓷、压电陶瓷、碳化硅陶瓷等先进陶瓷,微晶玻璃、高纯石英玻璃及专用原料,闪烁晶体、激光晶体等.
高性能复合材料.如碳纤维、玄武岩纤维、树脂基、陶瓷基复合材料、高端玻璃增强纤维等.
前沿新材料.如纳米粉体材料、石墨烯、超导材料及原料、生物材料及制品、智能材料等.

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