《内能 能量守恒定律.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《内能 能量守恒定律.doc（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、内能 能量守恒定律（两课时）一、教学目标（1）知识与技能：知道内能的概念，改变内能的途径，了解什么是能源，什么是常规能源，知道常规能源的储量和人类需求的矛盾；了解常规能源的使用和环境污染方面的关系；了解哪些是清洁能源，哪些是可再生能源（2）过程与方法：通过实例，了解能的转化及能量守恒定律，了解能与生活息息相关，生活中到处是能。（3）情感、态度与价值观：对于环保、环境、能源的利用的探究，懂得新能源开发和节能对人类生存和发展的深远意义。二、重点和难点（1）重点：能源、常规能源、可再生能源的教学；能源和环境之间的关系；新能源的利用、开发和节能。（2）难点：能源和环境之间的关系；能量守恒定律三、教学资
2、源 ppt，能量转化形式图片，新能源的图片四、教学过程 1786年，瓦特发明第一代实用蒸汽机，标志人类对能量的利用进入一个新台阶，迎来了工业时代。我们知道，做机械运动物体具有机械能，在热现象发生的过程中，也会有相应的能量变化。（一）内能 举个例子：给水加热后，水温会不断升高，这是因为水分子在不断运动，加热后水分子热运动加剧，导致水分自动能增加，分子之间的距离也随之发生变化，宏观上导致物体状态和体积发生变化，既当温度达到一定高度时，水会变成水蒸汽，分子势能也就随之发生变化。人们把物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。生活中许多实际过程都伴随着内能的变化。因纽特人的冰屋，就是
3、用隔热的方法减少内能的损失。讨论：生活中内能发生变化的实际事例。改变内能的方法一般有两种：做功和热传递。（二）能量守恒定律讨论：自然界中有哪些形式的能？ 自然界物质的运动有许多不同形式，每种形式都有对应的能，而这些能又可以相互转化，比如搅拌水会使水温升高，就是把机械能转化为内能。能量在相互转化的过程中必须遵循一定的规律，即能量既不能创生又不能消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移过程中，其总量不变，这就是能量守恒定律。能量守恒定律把不同的自然科学技术领域联系起来，成为人们认识自然、利用自然的有力武器。（三）能的转化的方向性能量虽然可以相互转化。但大量
4、事实表明，很多与热现象有关的物理过程都是不可逆的。涉及内能的能量转化过程具有方向性一段木料燃烧后化为灰烬，能够释放给我们所需要的能量。然而，灰烬却不能立即被合成而成为一段木料。但是，我们至少可以将灰烬作为肥料施在一颗小树苗上，促成它长成一段未来的木料，以供人类（可能是种树、施肥者的子孙，也可能是别人的子孙）再次燃烧。 在这一人与资源的交互行为中，我们会发现，首先，能量转化的方向性并没有被破坏，其次，这将形成了一个循环，因为只要时间足够，让树苗成长成为木料的数目大于我们燃烧木料的数目，它就不会破坏需求与资源的动态平衡关系。其三，在这个循环中，必须要有第三者参与如果没有太阳的光合作用，循环就终止了
5、所以人与资源（树木）之间并不是“今天你给我，明天我还给你”的关系（我们与其说在燃烧树木，还不如说是在利用储存的太阳能）。其四，这种循环还有一种隐忧，那就是：灰烬“成为”树木的速度要远远小于树木变成灰烬的速度，表面的平衡是以内部数量上的不平衡为代价的。 以上的四点中，第三点事实上已经决定了循环“返回”过程的速度（不能由人类操控），第二点和第四点则意味着人类的行为、世界观对“平衡”能否被破坏有着直接的关系。 在工业化时代到来之前，人们过着田园牧歌式的生活，没有电器、没有汽车、没有空调，人类使用大自然的资源只是为了满足最基本的生活需求，因此，这种“平衡”没有被破坏。 随着工业化时代的到来，这种状况立
6、即显现出危机，循环就要被终止了。于是，人们想到了地底下的资源：煤和石油。他们提供的能量很有用，燃烧的速度和效能和木材相差无几。但是，形成煤和石油的速度比长成树木的速度，就不能同日而语了！可以这样说，人们自从使用煤的第一天起，就没有想到一个可能形成循环的问题，更不用说什么平衡了。所以，煤和石油事实上是一种坐吃山空的资源：我们今天用得越多，我们的子孙将来可以使用的就越少。 在不久的将来，人们用完了所有的煤和石油，会怎么办？这是一个令社会学家睡不安枕的问题。（四）能源开发利用能源的过程一方面为人类带来了文明与繁荣，另一方面也为人类的生存环境带来巨大的灾难。温室效应、酸雨、臭氧层受到破坏，土壤酸性化，
7、生态平衡受到破坏等带来了海平面升高、暴雨和干旱增多，还有核料的直接污染等都严重威胁着人类以及各种生物的生存。因此，节能是当前十分重要的，开发节能技术、开拓新能源利用技术、开发清洁能源，使我们利用能源的技术发展方向。能源按不同的类别可以有不同的分法类别一次能源二次能源常规能源煤炭、石油、天然气、水力电能新能源太阳能、地热、风能、潮汐能、海洋能、可燃冰核能几种新能源的介绍：1. 太阳能技术。太阳能热利用技术比较成熟，有太阳能热水器、太阳能锅炉烧蒸汽发电、太阳能制冷、太阳能聚焦高温加工、太阳灶等，在工业和民用中应用较多；太阳能光电转换技术，通过太阳能光电池把光能转换成电能（直流电），主要是光电池制造
8、技术，太阳能电池有单晶硅、多晶硅、非晶硅、硫化镉和砷化锌电池许多种。这种发电技术利用最方便，但大功率发电成本太高。光化学转换技术，利用太阳能光化学电池把水电解分离产生氢气，氢气是很干净的燃料。2. 风能技术。风能是一种机械能，风力发电是常用技术，目前世界上最大风力发电机为千瓦，风机直径米，安装在美国夏威夷。我国风力发电装机总共万千瓦，最大风力发电机为千瓦。3. 生物质能技术。这是利用动植物有机废弃物（如木材、柴草、粪便等）的技术。热化学转换技术，把木材等废料通过气化炉加热转换成煤气，或者通过干馏将生物质变成煤气、焦油和木炭；生物化学转换技术，主要把粪便等生物质通过沼气池厌气发酵生成沼气，沼气的
9、主要成分是甲烷。沼气技术在我国农村得到较好应用，工业沼气技术也开始应用。生物质压块成型技术，把烘干粉碎的生物质挤压成型，变成高密度的固体燃料。4. 氢能技术。氢气热值高，燃烧产物是水，完全无污染。而且制氢原料主要也是水，取之不尽，用之不竭。所以氢能是前景广阔的清洁燃料。氢气制造技术，有水电解法、水热化学制氢法、水光电池分解法等；氢气储运技术，氢气贮存有三种方式，一是压缩，二是低温液化，三是贮氢金属吸收。氢气利用技术，有三种利用方式，一是作为燃料直接燃烧，二是通过氢燃料电池直接发电，三是用作各种能源转换的中介质使用。5. 地热能技术。地热能有蒸汽和热水两种。地热蒸汽有较高压力和温度，可直接通过蒸汽轮机发电；地热热水最好是梯级利用，先将高温地热水用于高温用途，再将用过的中温地热水用于中温用途，然后再将用过的低热水再利用，最后用于养鱼、游泳池等（表）。6. 潮汐能技术。潮汐发电技术是低水头水力发电技术，容量小，造价高。我国海岸线长达公里，有丰富潮汐能。据估算，全国可开发利用潮汐发电装机容量为万千瓦，年发电亿千瓦时讨论：如何来开发和利用能源呢？（五）作业写一篇关于新能源的论文