物理能源的开发与利用(高中物理能源与可持续发展教案)

第十四章能源的开发和利用教学建议

第十四章各节教学建议

(人教版教材)

本章安排6课时，每节安排1课时。

一、能源

本节教学，应抓住能源、常规能源、新能源三个概念和常规能源不能满足当今人类社会进步的需求，这一问题展开。教学方式方法可采用阅读、讨论并配合讲授进行。课堂教学结构参见下面的方框图。

二、原子核的组成

1.放射性现象

首先向学生介绍科学家在探索原子核的组成的过程中，曾经通过实验研究放射性元素放出的射线究竟是什么?接着介绍课本图14-4的装置以及实验中所看到的现象，进而介绍课本上所讲述的α射线、β射线、γ射线的性质。

简单介绍由于γ射线穿透物质的本领很强，因此在工农业生产以及医疗方面都有一些应用。

让学生知道过量的射线照射对人体有伤害，在利用放射线时应注意射线的防护，以及防止放射性物质泄漏，造成对环境的污染。

2.原子核的组成

这里用讲授的方法，在分析课本图实验的基础上，使学生知道放射现象告诉我们，小小的原子核也有内部结构，因为放射性元素放出的三种射线只可能是从原子核里放出来的。

关于原子核的组成，主要使学生知道原子核是由质子和中子组成的。质子带正电荷，电量跟电子电荷相等，质子的质量大约是电子的1836倍。中子不带电，质量跟质子的质量几乎相同。

接着按照课本图的示意图，向学生介绍结构比较简单的氢、氦、锂、铍的原子和原子核的结构，使学生对原子和原子核的组成有一个比较具体的了解。

三、核能

本节教学应以讲授为主。由于核能、裂变、聚变、链式反应、核反应堆等概念均涉及到核反应知识，而学生头脑里，这部分知识是一个空白，所以，讲授过程中要贯彻通俗性原则，不引深，不拔高，尽可能地采取恰当的比喻来帮助学生理解这些知识。

例如，教材中对裂变作了一个比喻，好比用火柴点燃木材，木材燃烧放出能量。这一比喻，不仅使学生对裂变形成初步认识，而且对认识链式反应也有帮助。

聚变学生更难认识。这里建议用浓硫酸与水结合释放热量的例子来比喻，可能会收到较好的效果。

总之，本节课教学应达到三个目的。一是让学生知道核能、裂变、聚变、链式反应的基本意思;二是让学生知道原子内部储藏了巨大的能量;三是知道世界各国包括我国在内，正在加强研究开发和利用核能，并取得了可喜的进展，激发学生去想象人类开发利用核能的美好前景。

四、核电站

本节教学要扣住两个环节，一是核电站的工作原理;一是核电站的特点或优越性。通过本节教学，使学生对核电站有初步的认识。第一环节，核电站的原理介绍，教师要充分应用挂图、模型，有条件的学校可放映核电站的幻灯片、录像片或电影片配合教学，使学生明白核电站是怎样将核能转化为内能，再把内能转化为电能的。第二环节，组织好学生阅读讨论并概括出核电站用很少的核燃料可以产生大量的电能;可以大大减少燃料的运输量;适于缺少常规能源(化石燃料)的地区等主要的优越性。

五、太阳能

本节教学，建议采用自学指导的方法进行。上课时，教师可用幻灯或小黑板出示指导学生自学的问题。接着让学生带着问题阅读教材。最后要求学生回答问题，并且提出自己弄不明白或弄不懂的问题。配合教学，可以放映教学录像带“太阳能”。

指导学生自学的问题建议如下：

①人类直接利用太阳能有哪些重要意义?

②举例说明，人类目前直接利用太阳能有哪些途径?你是否有新的途径提出来?

③要大规模地开发和利用太阳能还存在哪些困难?人类要克服这些困难，必须依靠什么?

六、节能

本节教学，建议采用问题讨论的方式进行。上课时，教师首先出示需要讨论的问题。接着要求学生阅读教材内容并分组讨论，然后由小组代表汇报讨论结果，最后教师对学生讨论的结果作进一步归纳，即为本节课的小结。

讨论的问题建议如下：

①举例说明什么是能源的利用率?

②提高能源的利用率、节约能源的根本措施是什么?

③人类从根本上解决能源问题的出路在哪里?

④如果每人年节约用电1千瓦时，那么，全国近12亿人口节约用电，相当多少吨标准煤燃烧释放的能量?(标准煤燃烧值为2.93×107焦/千克)

(计算结果是相当1.47×108千克，这个数字是可观的!)

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