第四单元 太阳能 生物质能和氢能的利用教学设计(第一课时)

第四单元

太阳能、生物质能和氢能的利用

教学目标：

【知识和技能】

简单了解太阳能、生物质能、氢能的特点、利用现状、尚未解决的技术难题。

【过程与方法】

1.

通过查阅资料、收集数据，调动学生的学习积极性和主动性；

2.

通过PPT展示及讨论，联系生活学习太阳能、生物质能和氢能的利用。

【情感态度与价值观】

认识开发、利用高能清洁能源的重要性和紧迫性，同时加深节约能源的意识。

【重点】

1.

太阳能、生物质能利用的现状；

2.

开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术问题

【难点】

太阳能、生物质能的利用原理。

【课时分配】三课时

【教学过程】

【第一课时

太阳能的利用】

【创设问题情景】上课之前，老师先问问同学们，你们知道现状使用的燃料都有哪些吗？

【解答】常用燃料是化石燃料，包括煤、石油、天然气，另外还有水能、核能、风能等等。

【PPT】世界能源的主要来源占比

【分析】从图中可以看出，主要能源还是化石能源，它们需要历经几百万年才能形成，都是不可再生能源，由于储量有限，相关科学家预测它们耗尽的时间是，石油45-50年，天然气50-60年，煤炭200-220年。为解决全球的能源危机和燃烧化石能源带来的环境污染问题，世界各国都在致力于开发和利用太阳能、生物质能、氢能等洁净高效的新能源。

【提问】同学们知道的新能源有哪些呢？

【交流、讨论】太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能、核能等。

【PPT】新能源图片

【引入新课】

在新能源中，太阳能清洁环保、无任何污染、利用价值高，决定了其在能源更替中不可取代的地位。

【板书】一、太阳能的利用

【板书】1.太阳能的特点

1.

资源丰富，总量最大

2.

分布最广，无需运输

3.

最洁净

【分析】太阳每年辐射到地球表面的能量约为5×1019KJ，相当于全世界能耗的1.3万倍。每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨煤，地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能都是来源于太阳。即使是化石燃料从根本上也是远古时期储存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。

太阳能既是一次能源，又是可再生能源，因为在几十亿年内，太阳能是取之不尽用之不竭的理想能源。

【板书】2.太阳能是地球上最基本的能源

【提问】太阳能可以转化成各种不同的能量，那么同学们都知道太阳能的在生活中是如何被转化的吗？

【PPT】太阳能的转化图

【提问】那么自然界中又是如何利用太阳能的呢？

【板书】3.大自然利用太阳能最成功的途径---植物的光合作用

【PPT】1.太阳能转化为化学能。在太阳光的作用下，植物体内的叶绿素把水、二氧化碳转化为淀粉和纤维素（化学反应方程式）。

2.化学能转化为热能。动物体内的淀粉和纤维素在酶的作用下，水解生成葡萄糖，葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，又释放出热量（化学反应方程式）。

【提问】人类又是通过什么方式开发和利用太阳能的呢？同学们知道有哪些途径、已经取得了哪些成就吗？

【讨论与归纳】在学生讨论后，教师配合讲解。

【板书】4.利用太阳能的一般方式

【PPT】播放课件，展示太阳能的利用方式。

【提问】看了课件，同学们讨论一下，太阳能的利用存在哪些问题呢？

【结论】1.植物光合作用的机理，如何人造类似于叶绿素的催化剂；

2.如何解决太阳能的不稳定性，如季节、地点、气候等等；

3.如何提高太阳能的转换效率和储能技术。

【评价】这些尚未解决的难题都需要同学们的不懈努力，在课后继续发挥自己的想象力和创造力，对此问题进行进一步研究。

【课堂小结】

太阳能是地球上最根本的能源，是一种高能、清洁、可再生的能源，其利用前景巨大。目前对太阳能的收集和利用主要有三种方式：光-化学转换、光-热转换和光-电转换。