《开发新能源》教案2.doc

第三节开发新能源教案一教学目标知道能源与人类社会密切相关但需要不断开发和利用新能源以解决能源的供需矛盾和环境问题知道太阳能和核能是两种新能源了解直接利用太阳能的两种途径了解裂变聚变知道原子弹氢弹的制造原理知道核反应堆的作用以及核电站的原理和特点二教学重难点重点知道新能源的种类知道新能源的用途难点核能的利用三课时安排一课时四教学准备有关新能源挂图录像等五教学设计引言随着经济的不断发展能源的消耗量迅速增长使能源问题越来越成为经济发展中的突出问题因此人们正在积极寻找各种办法和措施大力探索和开发各种新能源教学内容教师活动学生活动备注一核能二太阳能三其它新能源四课堂小结五课外作业学生看书后提出问题获得核能有哪两种途径说出核裂变和核聚变的特点核能的利用有哪些优点你知道世界和我国核能利用状况吗太阳能的利用有哪两种途径太阳能的利用有哪些有缺点请同学们看书学习地热能潮汐能风能等新能源的利用学生小结课外作业上网或查阅有关资料了解我国新能源的开发和利用情况学生回答核裂变和核聚变学生回答讨论交流回答能量密集运输量小地区适应性强清洁安全铀矿在地壳中储量丰富讨论交流回答世界核发电量最多的国家美国核电比重最大的国家法国我国浙江秦山核电站广东大亚湾核电站讨论交流回答太阳发电转变为热讨论交流回答优点能量巨大清洁分散缺点受气候和天气影响较大看书学习地热能潮汐能风能等新能源的利用学生小结课外调查本堂课要求学生积极参与教师要调动学生的积极性让学生积极讨论交流回答所有板书由学生完成六板书设计第三节开发新能源一核能获得核能的两种方法原子核裂变链式发应原子核聚变特点能量密集运输量小地区适应性强清洁安全铀矿在地壳中储量丰富核能利用状况世界核发电量最多的国家美国核电比重最大的国家法国我国浙江秦山核电站广东大亚湾核电站二太阳能利用方式转变为电和转变为热特点能量巨大清洁分散影响太阳能分布的因素纬度因素地形因素三其它新能源地热能潮汐能风能等七教学反思八教学参考开发利用新能源随着经济的不断发展能源的消耗量迅速增长使能源问题越来越成为经济发展中的突出问题因此人们正在积极寻找各种办法和措施大力探索和开发各种新能源一太阳能热是能的一种形式太阳光能使照射的物体发热证明它具有能量这种能量来自太阳辐射故称为太阳辐射能它是地球的总能源也是唯一极庞大的既无污染又可再生的天然能源太阳能的热利用太阳能的热利用是通过反射吸收或其它方式收集太阳辐射能使之转化为热能并加以利用我国推广应用的太阳能热利用项目主要有太阳能灶太阳能热水器太阳能温室太阳能干燥太阳能采暖等太阳能的光电利用太阳能转换为电能的方法很多其中应用较普遍的就是太阳能电池它是利用光电效应将太阳能直接转换成电能的装置太阳能电池有多种主要有硅电池硫镉电池碲化镓电池和砷化镓砷化铅电池等我国成功地首次将光电池应用于我国卫星工程上通过卫星空间多年运行的考验这一太阳能电池电源系统性能良好保证了卫星的可靠工作太阳能直接转换成化学能植物的光合作用就是把太阳能直接转换成化学能的过程自然界中植物借光合作用将太阳能转换成自身的化学能的效率很低约为千分之几为了提高太阳能的利用率已经推出了一种使用人工能量栽培场的方法即利用某些藻类催其生长而将太阳能转换成藻类的储存热能用作燃料通过处理可制成木炭煤气焦油甲烷等二核能原子核反应释放出来的能量称为核能它是本世纪五十年代开始利用藏量丰富的能源核能是依靠核燃料在反应堆中燃烧而产生的能量它的能量巨大核电站最常用的核燃料是一克释放的能量相当于吨标准煤燃烧释放的热量核能具有以下特点核能有巨大的能量而核燃料能量密集用它发电燃料的运输量小核电站的建设地区适应性强在煤石油天然气等燃料缺少和水能源资源不足而又需要大量能源的地区很适合建核电站建立核电站投资大建设的周期长需要较高的技术和设备特别需要防止放射性物质外逸的密封设备又需要处理好核废料以确保安全核电站建成投产后运转费用低经济效益大核能是一种清洁的能源核电站正常运转时对环境的影响远比燃煤电站为好核电站附近居民所受的辐射剂量通常低于大气中的天然含量核能的利用前景在国际上核能已获得了广泛的利用和发展并将成为世界未来能源的支柱之一目前世界上已有个国家建有核电站到年止全世界已建成并投入运转的核电站达座发电能力亿多千瓦大力发展核电站是许多国家在全面研究能源现状和前景后所采取的一项基本政策不仅工业发达国家是这样而且一些发展中国家和地区如印度南朝鲜罗马尼亚等也在发展核电站据年世界能源会议对世界经济和能源发展的预测到本世纪末世界上将有个国家拥有核电近亿千瓦核能将成为世界能源供应的一大支柱我国有丰富的铀矿资源应用核燃料发电是开发新能源的途径之一例如我国正在浙江省海盐县兴建自行设计的秦山核电站装机容量为万千瓦在广东深圳东面的大亚湾畔兴建广东核电站装机容量为万千瓦三沼气沼气是由生物能源转换得来沼气的能量系来自太阳的光和热是生物质经厌氧微生物发酵而产生的一种混合气体其组成主要是甲烷等详见表所示沼气组成成分表组成用生物质能生产沼气既可提高热能利用率又充分利用了不能直接用于燃烧的有机物如人畜粪便中所含的能量因此发展沼气是解决农村能源问题的有效途径在城市也可利用有机废物生活污水生产沼气许多国家很早就利用城市污水处理厂制取沼气并作为动力能源使用同时发展沼气有利于环境保护其一沼气是比较干净的再生资源燃烧后的产物是和水不污染空气其二垃圾粪便等有机废物及作物秸杆是产生沼气的原料投入沼气池后既改善了环境卫生又使蚊蝇失去了孳生的条件病菌虫卵经沼气发酵后即被杀死减少疾病的传播其三生产沼气后的废液是很好的肥料既有较高的肥力又不危害农作物和人体健康还减少化肥和农药施用量降低土壤污染起间接保护环境的作用四风能风能利用就是把自然界风的能量经过一定的转换器转换成有用的能量这种转换器即风力机它以风作能源将风力转换为机械能电能热能等我国的风能利用主要有风力发电风力提水和风帆助航等几种形式五潮汐能海潮汐是一种自然现象是在月球和太阳引潮力作用下发生的海水周期性的涨落运动一般情况下每昼夜有两次涨落一次在白天称潮一次在晚上称汐合起来即称潮汐潮汐磨在港湾筑坝利用潮汐涨落水位差作原动力推动水轮机旋转带动石磨进行粮食和其它农副产品的加工潮汐水轮泵在潮流界以上的潮区界河段有潮水顶托的江河淡水江湖潮差可达江边还有一定容量的河网港浦作淡水蓄能水库因此可利用这些条件建泵站来解决灌溉问题潮汐发电在海湾或潮汐河口建筑闸坝形成水库并在其旁侧安装水电机组涨潮时海水由海洋流入水库落潮时水库水位比海洋水位高从而形成库内潮位差利用潮汐涨落潮差的能量推动水轮发电机组发电潮汐能是一种清洁不污染不影响生态平衡的可再生能源完全可发展成为沿海地区生产生活等需要的重要补充能源潮汐电站不需要淹没大量农田构成水库也不需要筑高水坝所以没有修建水库带来的生态环境等问题但潮汐电站建在港湾海口通常水坝长施工地基处理及防淤等较困难故土建和机电投资大造价较高六地热能地热能是来自地下的热能地球内部的热量主要是由于放射性分解以及地球内部物质分异时产生的能在地壳中温度随着深度增加而均衡地增长在深处约为作为热源的岩浆浸入地壳某处并加热不透水的结晶岩浆使其上面的地下水升温到左右但由于顶岩封盖压力很高所以水蒸气仍处于液体状态需要打井才能喷出地面通常把地热资源以其在地下热储中存在的不同形式分为蒸汽型地压型干热岩型热水型和岩浆型等五类目前能为人类开发利用的主要是地热蒸汽和地热水两大类其中干蒸汽利用最好地热能利用可分为直接利用和地热发电两方面如温度超过以上的干蒸汽属于高温地热田可直接用于发电但其数量也最少湿蒸汽田的储量大约是干蒸汽田的倍温度在之间属中温地热田湿蒸汽使用前必须预先除去其中的热水在发电技术上较困难热水储量最大温度一般在以下属低温地热田可直接用于取暖或洪热地热能的直接利用技术要求低所需设备也较简单因此已广泛用于工业加工洗涤医疗等各方面地热发电和火力发电原理一样都是利用热能转变为机械能七氢能氢能又叫氢燃料是一种清洁能源氢燃烧后的生成物是水水又可分解产生和循环往复对环境无污染便于运输和贮藏但制取氢的方法目前主要是电解水法效率低且投资和运行费用高氢又是一种易爆物质且无臭无味燃烧时几乎不见火苗这些不安全特性使氢的使用受到限制