最新科学：7.4《 能源的合理利用和开发》教案(华师大九上)

【课题】科学九年级第七章第四节能源的合理利用和开发
【教学目标】
（1）让学生知道节约利用化石能源的迫切性和重要性
（2）让学生知道在日常生活中要注意节约能源
（3）让学生了解风能、地热能、生物质能和海洋能等新能源的开发利用现状
（4）让学生关注生物质能的综合利用
（5）让学生关注能源技术与社会可持续发展的关系
【教学重点和难点】
能源与社会的可持续发展
【教学方法】
谈话法、学习指导法
【教学准备】
电教投影
学生设计一个节约家庭能源开支的方案
【教学过程】
第一课时：
[导入新课]
现代社会对能源的需求越来越来多，有一种观点认为现代社会是能源的高消费社会，强调节约能源会减慢社会前进的步伐，你赞同这种观点吗？你认为应当怎样处理发展经济与能源消费之间的关系？
[学生活动]
分组讨论交流
[教师小结]
我们在前面的学习中了解到：像石油、煤、天然气等化石燃料，是经过漫长的地质年代才形成的，人类大量开采消耗以后，短期内无法恢复。

以中东地区的石油为例，尽管探明储量占世界一半以上，但如按现在的开采速度，也只能维持30～40年，因此如何高效和节约地使用这些不可再生能源是当前迫切需要解决的重大课题。

[板书]
一、节约利用化石能源
[教师]
煤炭、石油、天然气等化石能源都是不可再生能源，在现有能源即将出现危机之时，我们大家应该如
[学生活动]分组讨论
[教师小结]
节约利用能源要求人们不随意浪费能源，还要求人们不断开发能耗小的新型生活用品、交通工具和动力机器等。

合理开发利用能源的另一重要途径是提高能源的开采效率和使用效率。

[学生活动]
设计一个节约家庭能源开支的方案<课前已布置>，在班级中交流各小组的方案
[小资料]
教师介绍微生物采油、水煤浆技术
[教师]
同时，在现有能源即将出现危机之时，人们很自然地把目光转向储量更丰富、使用起来更清洁和可以再生的新能源。

下面我们来介绍几种新能源。

[板书]
二、新能源的开发
[教师]
本节课我们首先要介绍的一种新能源就是风能。

风与我们日常生活是息息相关的，如果我们注意观察树叶在风吹动下不断摇动，但是否想到过怎样来利用风为人类的生产和生活服务呢？
[学生活动]
分组讨论交流
[教师]
风能是太阳辐射能使空气流动而产生的动能。

人类早期就已利用风的力量来助航、风力提水等，如我国明朝郑和的航海、荷兰的象征——风车等。

这一节课我们来学习目前风能利用的崭新形式。

那么地球上的风能到底有多少呢？有人估计，每年地球上风的能量相当于3200亿吨标准煤的能量。

目前人类利用风能主要是风力发电（见课本彩图），风能作为新能源对环境是否会有污染呢？
[学生回答]
答案是肯定的，没有,所以我们还可以归纳出风能是一种清洁的能源
[教师]
因此，风能具有不要运输、不要开采、清洁无污染、可以再生等优点，开发风力发电技术已经受到世界各国的普遍重视。

[小资料]
中国的风能资源：中国的风能总储量估计为１.６×１０９千瓦，列世界第三位，有广阔的开发前景。

接下来我们要来介绍的另一种新能源就是地热能。

大家对地热能有多少了解呢？现在请大家来谈谈你对地热能的认识。

[学生活动]
学生讨论交流
[教师小结]
地热是指来自地下的热能资源。

我们生活的地球是一个巨大的地热库，仅地表下１０千米厚的一层，储热量就达１．０５×１０２６焦耳，相当于９．９５×１０１５吨标准煤所释放的热量。

地热藏量巨大，等于全部煤油气总和的30倍。

地热的利用除直接用于提供热水和供建筑物取暖外，主要是用于发电。

地热发电分直接利用和间接利用两种：直接利用是将地热蒸汽或高温地热水经扩容蒸发后的蒸汽，作为热力循环的动力，推动汽轮发电机组发电；间接利用是用地热水使低沸点物质（如丁烷）汽化，用以推动汽轮发电机组发电。

１９１３年，世界首座地热电站在意大利拉德瑞罗投入运行，机组容量２５０千瓦。

目前世界最大的地热电站是美国的盖瑟尔斯地热电站，总装机容量２０９万千瓦。

[小资料]
中国的地热电站
[教师]
现在我们再来介绍一种新能源——海洋能，海洋能通常指蕴藏于海洋中的可再生能源，主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能等。

那么大家可知道开发利用海洋能的主要途径是什么呢？[学生回答]
利用各种海洋能进行发电。

[教师]
海洋能蕴藏丰富，分布广，清洁无污染，但能量密度低，地域性强，因而开发困难并有一定的局限。

开发利用的方式主要是发电，其中潮汐发电和小型波浪发电技术已经实用化。

波浪能发电利用的是海面波浪上下运动的动能。

海流能发电是利用海洋中部分海水沿一定方向流动的动能发电;海水温差发电是利用海水表层和深层间的温度差实现热循环而发电;海水盐浓度差发电是利用河海交接处水中含盐浓度的差异形成的化学电位差来发电。

这些现在都还处在试验研究阶段。

当然开发和利用海洋能的同时，应兼顾水产养殖、交通运输、生态保护等的综合利用。

[小资料]
中国的江厦潮汐试验电站
[教师总结]
[布置作业]
第二课时
[导入新课]
上节课我们已经学习了几种新能源的开发，这节课我们还要来学习一种能源，那就是我们大家都非常熟悉的一种能源——生物质能。

那么首先我们来看一下，什么是生物质呢？生物质能又是什么呢？
[板书]
三、生物质能的综合利用
[学习活动]
分组讨论交流
[教师小结]
生物是地球上最广泛存在的物质，它包括所有动物、植物和微生物，以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多有机物。

各种生物都具有一定的能量。

以生物为载体、由生物产生的能量，便是生物质能。

[教师]
生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。

它直接或间接来源于植物的光合作用。

地球上的植物进行光合作用所消费的能量，占太阳照射到地球总辐射量的0.2%。

这个比例虽不大，但绝对值很惊人：光合作用消费的能量是目前人类能源消费总量的40倍。

可见，生物质能是一个巨大的能源。

那么人们是怎么在利用生物质能的呢？
[学习活动]
学习分组讨论交流
[教师]
人类以柴薪为能源，历史长达百万年。

作为可直接利用的燃料，柴薪利用贯穿着整个人类的文明发展史。

除柴薪的直接燃烧外，生物质能的转化利用技术还有沼气生产、酒精制取、生物质能发电等。

[板书]
沼气工程是农村综合利用生物质能的比较成功的技术。

[教师介绍]
沼气和产生沼气的条件
[教师]
我们知道在能源分类中，生物能属常规能源，但生物能中的沼气则是近年来在农村得到大力推广的新能源，因此沼气具有着双重身份，既是生物能，又是新能源。

下面我们来探究一下沼气作为新能源的优点：比较使用沼气前后对农村生态环境的影响。

学生分组讨论交流
[教师小结]
通过比较可以得出这样的结论：在农村使用沼气后虽然比以前只是多了沼气池一个环节，但对农村环境的影响却是非常大的。

在沼气使用前，太阳能没有得到充分利用，而被大量地浪费了，为保证农作物产量则必需向耕地中施加大量化肥和农药，使耕地质量和农作物的质量都有所下降，从而造成恶性循环；在沼气被使用后，充分利用了太阳能，大大减小了对农业环境的污染，使各种废物也能够物尽其用，耕地因沼液肥田而减少了化肥施用，沼渣加工成饲料后促进了农村畜牧业的发展，沼气的使用从根本上改变农村原有的能源结构，保护了树木不被砍伐，促进了林业的发展。

总之使整个农业生态系统向着良性的方向发展。

由此，我们可以归纳出沼气有哪些特点呢？
[学生活动]
思考并回答问题。

[教师]
1）清洁的能源2）适合在农村推广使用
[小资料]
上海星火农场沼气工程
[教师]
对于现代能源紧缺的现状，我们应该如何来合理开发和利用能源呢？
[学生活动]
要求人们在开发和利用能源时，既满足现代人的需要，同时又不损害后代人满足的需要。

也就是要实现社会的可持续发展。

[教师]
可持续发展战略是我国的基本国策之一。

可持续发展要求人们在谋求发展时，既满足现代人的需要，同时又不损害后代人满足需要的能力。

社会的可持续发展离不开能源的再生利用和环境良化。

开发可再生和清洁安全的新能源，以满足人们世世代代对能源的需求，是保证社会可持续发展的重要措施。

太阳能、风能、海洋能、地热能、生物质能以及核能等都是实现社会可持续发展的理想新能源。

[小资料]
能源利用率
[探究课题]
对本地区综合处理经济、环境和能源三者关系的建议
（让学生在课堂里充分的交流和讨论，教师从中引导学生关注社会的可持续发展）
可见，地球有无穷的能源供养人类。

即使常规能源枯竭，也并非末日来临。

人类将用自己的智慧把更多更新的能量开发出来满足高度繁荣的社会。

开发将有一个大竞争，科学将迅猛发展，开发的手段随之将会更先进更完善，人与自然的关系将更和谐，世界将变得更美好。

[布置作业]
【课后反思】
教学预测和教学反馈
1.教学预测：通过本节课的学习，使学生对能源的合理利用和开发有一定的了解，并且让学生关注能源技
术与社会可持续发展的关系，树立科学的环境观和可持续发展意识。

2.教学反馈：基本达到预测的效果，根据板书归纳内容，使学生进一步了解分析学习自然资源开发利用的
思路和方法，以及在能源开发中解决环境问题的途径。

3.课后反思：学生对本节课还是比较感兴趣的，课堂讨论也积极热烈，有些学生甚至争辩得相当激烈，教
学效果比较好。

但是，也有很多遗憾和不足，一个是明显感到课时紧；第二个是班级人数多，不能让每个学生都参与讨论；第三个是当涉及到一些敏感问题，个别学生的观点有些过激，要注意正确引导学生的看问题的角度和思路。