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第五节 新能源的开发和利用
教学目的
1.使学生了解开发利用新能源的必要性与可行性以及几种新能源的性能。
2.通过对常规能源与新能源的分类和比较，提高学生分析问题的能力。
3.在探索新能源知识的过程中，培养同学们初步认识和重视能源资源的珍贵性，激发他们积极推动新能源开发的思维，鼓励他们立志自觉学习科学技术。
课型讲授新课。
教学方法讲述与问答相结合的方法。
教学重点和难点重点是新能源开发利用的必要性与可行性，难点是新能源的特点。
教学用具自制投影片（或画片）：①传统火力发电站与现代核能发电站一天所使用的燃料数量对比；②太阳能烹饪设备-太阳灶；③传统风车的改进版-荷兰风车；④利用风能发电的装置-风力发电机；⑤利用生物质产生可燃气体的设施-沼气池。
教学提纲
第五节新能源的开发利用
一、人类为什么要寻找新能源
1.能源及分类
2.人类为什么要开发新能源
二、主要新能源介绍
1.核能
2.太阳能
3.风能
4.生物能
教学过程
我国建设和建成的两个核电站分别位于浙江杭州湾附近的秦山核电站和广东大亚湾核电站。
核能作为一种人类近期利用的新型能源，正在受到我国积极研究。那么，为什么人类对于寻找和研究新能源如此感兴趣呢？下面我们就来探讨一下新能源的开发和利用。
第五节新能源的开发利用（板书）
一、人类为什么要寻找新能源（板书）
[提问]请问，能源在生产生活中的主要用途是什么？（提供热能和动力。）
[提问]你知道我国目前广泛使用的能源有哪些吗？（煤、石油、天然气、木材、水能等。）
[教师总结]目前人类广泛应用的能源主要包括煤、石油、天然气等矿产燃料，以及水能资源。这些能源在技术应用方面已经相当成熟，被称为常规能源。
[提问]除了核能、太阳能、潮汐能、地热能和生物能之外，还有哪些新型能源目前人类正积极研制或具有潜在利用前景？
[教师总结]像刚才同学所列举的这些刚开始利用或正在积极研究、有待推广的能源，我们称之为新能源。
所以，我们可以把能源分成两类：
1.能源及分类（板书）
请判断“风能”是常规能源，还是新能源？（新能源。在古代，人们就开始利用风能，如风帆船、风帆车辆、风力抽水机等。从这个意义上说，风能应是常规能源。但是，传统的风能利用规模小，且不稳定。为了更好地利用风力资源，目前人们正在研究利用风能发电，将其划分为新能源。）
我们经常使用的煤、石油、天然气等传统矿产能源是不可再生资源。这些能源形成需要花费数百万年的过程，而我们人类的使用速度远远超过了它们的生成速度。因此，几十年甚至更长时间后，这些矿产能源将会逐渐枯竭。当这些资源用尽时，将会出现以下现象。首先，无法再利用煤来取暖和生火，人们需要寻找替代能源来满足基本生活需求。其次，无法使用天然气来进行烹饪，人们需要采用其他方式来制备食物。此外，由于缺乏燃料，汽车、飞机和船只都将无法运转，交通出行将受到限制。这样的后果将是严重的。社会经济活动将受到巨大影响，工业生产将下降，就业岗位减少，经济发展受阻。同时，人们的生活质量也会大幅度下降，能源匮乏将导致人们的生活条件恶化，影响健康、教育和其他社会服务的提供。因此，为了应对这种情况，我们需要积极推动可再生能源的发展和利用，减少对不可再生能源的依赖。
［提问]煤、石油、天然气这些能源燃烧后会给环境带来什么后果？（污染环境。）
为什么不广泛利用水力资源来替代其他能源？水力资源是一种可再生且无污染的能源，因此被认为是一种可持续发展的能源选择。然而，使用水力资源作为主要能源有一些限制。首先，水力资源的分布是不均匀的。虽然一些地区拥有丰富的水力资源，但并非所有地方都能充分利用它们。水力发电需要具备适合的地形和水源条件，这在某些地区可能并不容易实现。其次，水力资源受到时间的影响而有所变化。水力发电通常依赖于水流的稳定性和丰富度。然而，随着气候变化等因素的影响，水流量可能会受到影响，从而导致水力发电效率下降。最后，水力资源的总量无法满足人类对能源的巨大需求。尽管水力发电是一种相对可靠的能源选择，但其规模和产能有一定限制。人口增长和经济发展带来了对更多能源的需求，单靠水力资源无法满足所有需求。综上所述，虽然水力资源是一种可再生、无污染的能源，但由于水力资源分布不均、受时间影响和总量限制等因素的存在，单一依赖水力资源来替代其他能源并不可行。因此，我们需要综合利用各种能源来源，包括水力发电在内，以满足人类对能源的需求。
［提问]请归纳一下，人类为什么要开发新能源？（学生归纳后教师总结。）
2.人类为什么要开发新能源（板书）
①不可更新的常规能源不断减少
②许多常规能源污染环境
③水力资源的利用受客观条件制约
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。下面我们来学习一些主要的新能源。
第五节新能源的开发和利用
二、主要新能源介绍（板书）
1.核能
【教师讲述】核能主要是来自原子核的能量，它是通过提取铀矿石中的核燃料获得的。每1千克铀原子核释放出的能量相当于燃烧250吨标准煤所释放的能量。
[展示投影片]火电站与核电站一日燃料运量的比较。
核电站的最大优点是在同样的发电量下，它只消耗煤矿的七万分之一的铀矿石。此外，核电站可以方便地运输矿石，并且具有较低的成本。
[提问]你知道核电站最需注意的是什么吗？（防止泄漏和核污染。）
2.太阳能
[提问]太阳能有哪些主要优点？（取之不尽，用之不竭的洁净能源。）
[提问]你可以列举一些利用太阳能的设备或产品吗？（比如太阳能热水器、太阳灶、太阳能电池。有些国家还尝试制造太阳能住宅、太阳能电站、太阳能汽车。）。请
[展示投影片]太阳灶
[提问]你知道太阳灶的原理吗？（用聚光镜聚集太阳光能。）
[提问]太阳能利用的关键是解决什么问题？（如何把分散的太阳光集中起来。）
3.风能
[展示投影片]荷兰风车，风力发电装置。
[教师讲述]陆地上可以充分利用风能的场所主要包括风力较强的沿海地区和内陆高原。我国一些高原牧区和海岛已经开始利用风能进行发电，满足照明、观看电视等日常用电需求。
4.生物能
[回答]人类常规利用生物能的例子有哪些？（例如，人们利用动物如牛、马来拉车，利用木柴进行烹饪等方式都是在利用生物能量）。
[展示投影片]沼气池。
[教师讲述]沼气池是一种利用植物体或粪便进行发酵，产生可燃气体的装置。其原理是通过将植物体或粪便密封在容器内，利用其中的有机物质被微生物分解产生的气体来发电或供应能源。沼气池特别适用于农村地区，可以解决废弃物处理问题并提供清洁能源。
[提问]开发利用上述新能源主要依靠什么？（主要依靠先进的科学技术。）
既然新能源开发是人类进步的必然需求，而其实现又离不开科学技术的支持，我们作为学生应该努力学习科学技术，为将来的新能源开发做好准备，为人类的可持续发展贡献一份力量。
布置作业调查自己家乡的能源利用状况，看看还可以开发利用哪些新能源。
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