2020-2021学年第二十二章 能源与可持续发展第3节 太阳能学案

第3节 太阳能

【学习目标】

1.认识太阳的结构，知道太阳能是人类能源宝库。

2.了解太阳能的利用。

【学习过程】

一、新课引入：请大家快速独立思考以下三个问题，用语言表述出太阳能的来源、特点和应用。

1.我们常用的能源主要有哪些？长期使用这些能源会不会导致能源危机？清洁环保的可再生能源有哪些？冬天我们晒太阳是利用了什么能源？它会不会枯竭和污染？

2.举例说明太阳能是人类能源的宝库，它有哪些特点？

3.举例说明太阳能有哪些应用？

先对子相互交流，再小组内交流，若小组内的意见不统一，请提出来。

二、独立自主学习：请快速阅读课本P174—P177的相关内容，然后独立完成以下学习任务。

1.太阳——巨大的“核能火炉”

（1）在太阳内部，氢原子核在超高温下发生         ，释放出巨大的能量，因此太阳能本质上是          能。

（2）太阳能以               形式向外传播。

2.太阳能是人类能源的宝库

（1）我们今天使用的            实际上是远古生物储蓄的太阳能。

（2）我们使用的水能和风能等也是通过             转化产生的。

3.太阳能的利用：目前直接利用太阳能的方式有两种，一种是用          把水等物质加热，另一种是用                   把太阳能转化成电能。

4.不同物体吸收太阳辐射的能力不同，_______颜色、表面_______的物体吸收太阳辐射的本领强；_______颜色、表面_______的物体吸收太阳辐射的本领弱。

5.太阳能电池主要用于_______上，日常生活中仅用于_______、_______等耗电较少，工作电压较低的物品上。

6.在化石能源、核能、太阳能三者当中，属于可再生能源的是____        _ __。

请结对相互更正，然后在组内展示质疑，如果还有不清楚的地方，请其他小组来帮忙解决。

三、合作互助学习：请仔细阅读课本P174—P177内容，小组结对子先讨论，再独立完成下列问题，有疑问的可以请教自己的对子。

（一）交流自主学习（组内交流课前预习中的问题，小组长将组内解决不了的问题汇总）

（二）合作探究：　

1.结合课本P175页图22.3-4，说明太阳辐射到地球的能量的利用、转化和守恒的情况。　　

2.太阳能的来源和优缺点：

3.组内讨论你所发现的日常生活中的利用太阳能的实例，并讨论其能量是如何转化的。

探究1：将质量、温度都相同的水分别倒入两个相同瓶中，用白纸和黑纸分别将瓶包起来，如下图所示，然后将两个瓶子放在太阳光下，经过5min后，观察两个温度计的变化。

分析比较：

（1）利用太阳能加热物体的方法有哪些？

（2）太阳能如何转变为电能？

（3）太阳能电池的优点：

（4）太阳能电池的缺点：

探究2：如下图所示为太阳能热水器，说明其工作原理。

四、展示引导学习：

1.太阳能来自于（   ）

A．反射其它恒星的能量  B．裂变   C．链式反应   D．聚变

2.地球上的能量很大一部分来自于太阳能，利用太阳能的过程就是把太阳能转化为其它形式能的过程，现在主要利用太阳能的三种方式是____________________________________、_________________、___________________。

3.下列能源中，不来源于太阳能的是（    ）

A．石油        B．天然气     C．江河水流能     D．核能

五、评价提升学习（请快速独立完成以下各题，然后更正打分）

1.人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量。下图画出了太阳能三种转化的方框图，其中椭圆表示转化的装置或物体，菱形表示由太阳能所转化的另一种能量形式。请在图中的三个空白处填入相关的文字。

①___________；②___________；③____________。（30分）

2.为了使太阳能集热器获得高温，

采取的措施是                  。（10分）

3.关于太阳能电池，下列说法中错误的是（    ）（10分）

A.太阳能电池使用寿命长，不需燃料　  　

B.太阳能电池产生的电压低

C.太阳能电池使用方便，效率低    　  　

D.太阳能电池的成本低　　

4. 2008年8月8日，奥运会在我国举行，奥运场馆设计处处渗透着“绿色、科技、人文”的理念。安装在屋顶的太阳能集热管生活热水系统，每年可以节约电力500万千瓦时。在奥运场馆的玻璃幕墙、太阳能草坪灯、路灯设计中，大量安装了新型太阳能光电池板，即使只有微弱的月光，新型太阳能电池板也可以照常发电。如果太阳光垂直照射到地面，在每平方米的面积上，平均每分钟能得到8.4×104的热量，我们能利用太阳光热的效率是10%，那么：

（1）在面积为50平方米的屋顶上可以利用太阳能的功率为多少千瓦？

（2）如果每天获取太阳能按3小时算，一年（365天）此屋顶得到的可以利用的热量相当于多少千克优质原煤完全燃烧的热量？（已知1千克优质原煤完全燃烧放出的热量为2.7×107J）（50分）

教师出示课堂检测答案，组长批改并反馈学生做题情况，教师引导纠错，评价学生本节内容的掌握情况。

六、课堂小结

1.本节课学到了什么？还有什么没有解决？你认为哪个组和个人表现优秀？

2.老师对本节课进行评价

七、布置作业  P177：2、3、4

八、教学反思：