內(nèi)能的利用

教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)

知道內(nèi)能的兩個作用．

能力目標(biāo)

能列舉生產(chǎn)和生活中應(yīng)用內(nèi)能的實(shí)例．

情感目標(biāo)

感受到內(nèi)能的利用和科技發(fā)展的聯(lián)系．

 

教學(xué)建議

教材分析

教材提出問題入手，引入了內(nèi)能是怎樣使用的，并指出了利用內(nèi)能來加熱，列舉實(shí)例說明了很多利用內(nèi)能的例子，又重點(diǎn)分析了利用內(nèi)能取暖的發(fā)展過程，并聯(lián)系環(huán)境保護(hù)等分析了這個發(fā)展過程．

教材直接談到利用內(nèi)能還可以做功，用實(shí)驗(yàn)證明了內(nèi)能能夠做功，并分析了這個實(shí)驗(yàn)，能表現(xiàn)出熱機(jī)中能量轉(zhuǎn)化的基本過程，又闡明了利用這個實(shí)驗(yàn)的原理可以制造出熱機(jī)，并說明了熱機(jī)的發(fā)明及其改進(jìn)對現(xiàn)代工業(yè)的影響．

教法建議

本節(jié)教學(xué)要聯(lián)系大量的科技資料，“利用內(nèi)能來加熱”比較直觀，可以讓學(xué)生從提供的資料中分析，并從某個方面上敘述內(nèi)能利用的發(fā)展情況，例如分析課本上提到的“用內(nèi)能來取暖”的發(fā)展情況．本內(nèi)容的教學(xué)要注意緊密結(jié)合實(shí)際情況，學(xué)習(xí)生產(chǎn)生活中有益的利用內(nèi)能的方法，對于不合理的利用要能提出建議．

“利用內(nèi)能來做功”要注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從實(shí)驗(yàn)中觀察現(xiàn)象，分析產(chǎn)生現(xiàn)象的原因，并聯(lián)系實(shí)際思考實(shí)驗(yàn)的作用和意義，教師可以提供大量的資料，學(xué)生從中分析和學(xué)習(xí)如何利用內(nèi)能做功的，并從材料中體驗(yàn)到科技的發(fā)展．

 

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

【課題】內(nèi)能的利用

【重難點(diǎn)】內(nèi)能的兩個應(yīng)用：利用內(nèi)能來加熱和利用內(nèi)能來做功．從實(shí)驗(yàn)中分析能量的轉(zhuǎn)化和聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用．

【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】

一．課程引入

方法1、聯(lián)系上一節(jié)的內(nèi)容，知道了人類利用燃料燃燒獲得大量的內(nèi)能，那么人們是如何利用這些內(nèi)能的呢？可以提供資料，學(xué)生閱讀，知道內(nèi)能的一個重要的應(yīng)用是用來加熱．

方法2、對于基礎(chǔ)較好的班級，可以讓學(xué)生分析社區(qū)生活中哪些方面利用了內(nèi)能，這說明內(nèi)能的一個重要應(yīng)用是用來加熱．

二．利用內(nèi)能來加熱

方法1、教師提供關(guān)于取暖的資料，學(xué)生分析取暖的發(fā)展過程，說明從火爐取暖到鍋爐集體供暖再到熱電站供暖的優(yōu)點(diǎn)：提高了燃料的利用率和改善了環(huán)境衛(wèi)生．

方法2、對于基礎(chǔ)較好的班級，可以讓學(xué)生做調(diào)查和利用信息學(xué)習(xí)，教師提出課題，學(xué)生自行設(shè)計(jì)方案，并再此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)施方案，做評估和實(shí)驗(yàn)，得出一些結(jié)論．教師可提供的方案可以是：調(diào)查社區(qū)供暖；查閱世界上先進(jìn)的供暖方法．

三．利用內(nèi)能來做功

方法1、實(shí)驗(yàn)教學(xué)，做好水蒸氣推開活塞的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)如下問題：觀察實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象；分析活塞退出的原因；思考實(shí)驗(yàn)過程中能量的轉(zhuǎn)化；實(shí)驗(yàn)說明了什么；從實(shí)驗(yàn)中能受到什么啟示．在此基礎(chǔ)上介紹利用內(nèi)能做功制造了熱機(jī)，說明工業(yè)化社會的出現(xiàn)有賴于熱機(jī)的發(fā)明和改進(jìn)．

方法2、對于基礎(chǔ)較好的班級，用上面的方法1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后可以提供資料或?qū)W生查找資料，從利用內(nèi)能來做功開始，到應(yīng)用，到科技的發(fā)展，使學(xué)生體會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷程．

【板書設(shè)計(jì)】

第二節(jié) 內(nèi)能的利用

一．利用內(nèi)能來加熱

本質(zhì)：能量（內(nèi)能）的轉(zhuǎn)移．

二．利用內(nèi)能來做功

1．實(shí)驗(yàn)：水蒸氣推開活塞．

2．熱機(jī)：利用內(nèi)能做功的機(jī)器．

3．能量轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．

4．熱機(jī)的應(yīng)用．

探究活動

實(shí)驗(yàn)探究：蔬菜大棚中內(nèi)能的利用

【課題】蔬菜大棚中內(nèi)容的利用

【組織形式】學(xué)生活動小組

【活動流程】提出問題；猜想與假設(shè)；制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)；分析與論證；評估；交流與合作．

【參考方案】調(diào)查蔬菜大棚中內(nèi)能的利用，并對其不合理的地方提出修改建議．

【備注】1、寫出探究過程報(bào)告．

2、發(fā)現(xiàn)新問題．

探究活動范例：城市供熱

活動內(nèi)容

調(diào)查及認(rèn)識城市供熱．

活動目的

1、培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究、分析問題和解決問題的能力．

2、培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和關(guān)注社會的意識及創(chuàng)新決策能力．

活動準(zhǔn)備

1、復(fù)習(xí)與熱相關(guān)的內(nèi)能及能量的相互轉(zhuǎn)化的知識．

2、分成四個小組，制定調(diào)查方案．

活動過程 

1、分組調(diào)查階段

①學(xué)生個人調(diào)查自家使用供熱設(shè)備及燃料情況．

②一、二小組學(xué)生調(diào)查學(xué)校廚房及教師家供熱方式．

③三、四小組學(xué)生調(diào)查蘄春縣醫(yī)院的供熱方式．

2、課堂討論階段

在學(xué)生課外觀察、實(shí)驗(yàn)及調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行課堂交流、討論．

①介紹內(nèi)能的利用：利用內(nèi)能做功(內(nèi)燃機(jī))和利用內(nèi)能加熱．

②教師適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)供熱方式：

·燃燒燃料供熱

燃料種類包括煤、石油(汽油、柴油)、天然氣、酒精、炭、柴、草、沼氣(介紹沼氣使用好處)燃燒后能量轉(zhuǎn)化是燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

·電能供熱

供熱用電器種類包括電爐、電飯煲、電熱毯、電取暖器、電熱拖鞋、宇航員穿的電熱保溫裝置等．(介紹電能供熱好處是熱效率高、無污染、操作簡便)其能量轉(zhuǎn)化是由電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

獲得電能的方式有哪些?

化學(xué)能(火力發(fā)電站)；水能(葛州壩水力發(fā)電站、三峽工程等)；風(fēng)能(沿海島嶼和草原牧區(qū)的風(fēng)車田)；核能(原子反應(yīng)堆，介紹：浙江秦山、廣東大亞灣核電站、韓國、日本最近核電站因事故關(guān)閉，俄羅斯因“千年蟲”與美國聯(lián)合核查核電站，土耳其準(zhǔn)備建核電站招標(biāo)開始等，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注科技對社會的影響，形成社會意識．)

·光能供熱

轉(zhuǎn)換裝置包括太陽灶、太陽爐、太陽能熱水器(介紹其結(jié)構(gòu)及其宣傳口號“一次投資終身受益的綠色能源”．介紹東南亞地區(qū)對太陽能利用的政策．(介紹光能供熱優(yōu)點(diǎn)是無污染的天然能源)其能量轉(zhuǎn)化是由光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

③匯報(bào)對集中供熱情況調(diào)查的結(jié)果

城市、農(nóng)村各2名學(xué)生介紹自家供熱方式．

引導(dǎo)分析分散供熱缺點(diǎn)：效率低、能源消耗大、廢氣廢渣污染環(huán)境．

二小組學(xué)生代表分別介紹學(xué)校、醫(yī)院供熱方式．

學(xué)校鍋爐產(chǎn)生熱水、熱氣來蒸飯，利用余熱給教師、學(xué)生提供開水、熱水，學(xué)校教師沒有人使用煤．

學(xué)生計(jì)算：學(xué)校利用余熱供開水0．10元／瓶；一個蜂窩煤0．18元，能燒三瓶開水，每瓶攤0．06元，水費(fèi)0．02元／瓶，煤爐一般只能使用3個月，每瓶攤成本0．04元，實(shí)際家內(nèi)燃煤供開水費(fèi)用達(dá)0．12元／瓶．另外，燃煤處鐵制品、鋁制品、電器銹蝕嚴(yán)重，老化快．

縣醫(yī)院內(nèi)，鍋爐燃煤產(chǎn)生熱氣，通過管道輸送至廚房、各科室提供開水、熱水，供手術(shù)室、婦產(chǎn)科等科室取暖．通過分析，學(xué)生認(rèn)為集中供熱是供熱的較好方式．

④介紹集中供熱：

集中供熱指在城市一較大區(qū)域內(nèi)，利用集中熱源，向該區(qū)域內(nèi)工廠及民用建筑供應(yīng)生產(chǎn)、生活用熱．用大型或較大型的高效鍋爐取代分散的小鍋爐，使鍋爐熱效率達(dá)80%～90%以上．集中供熱發(fā)達(dá)國家有俄羅斯(1985年蘇聯(lián)集中供熱普及率70%)、德國(集中供熱普及率90%)、北歐、東歐．

熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)：采用蒸汽輪機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，廢氣用來對現(xiàn)有鍋爐裝置補(bǔ)充加熱．火力發(fā)電效率30%～35%，供熱、發(fā)電聯(lián)合的CHP總效率達(dá)80%．

3、供熱對環(huán)境的影響

大氣污染：煤燃燒生成的二氧化硫、氮氧化物形成被稱“空中死神”的酸雨、酸霧．煤氣等燃料生成了“溫室效應(yīng)”的罪惡魁首的二氧化碳．柴燃燒破壞森林，使生態(tài)環(huán)境惡化．水污染、固體廢棄物污染．

能源危機(jī)是世界問題，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，使用綠色能源——太陽能和先進(jìn)的供熱技術(shù)如熱電聯(lián)產(chǎn)等提高熱效率，節(jié)約能源是每一個公民的義務(wù)．

4、作業(yè) 

各小組以調(diào)查為基礎(chǔ)寫一篇小論文《我家的供熱》

活動小結(jié)

供熱涉及能源、內(nèi)能、熱傳遞、熱效率等內(nèi)容，學(xué)生常熟視無睹，通過本次教學(xué)活動，學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際留心生活的意識大大增強(qiáng)，比如不僅僅就事物的單方面來思考問題，而是多層次、多角度來分析問題．考慮實(shí)用性的同時，考慮它的經(jīng)濟(jì)價值等．

湖北省黃岡市蘄春縣教學(xué)研究室梅芳榮

湖北省黃岡市蘄春縣漕河鎮(zhèn)中學(xué)李鴻

內(nèi)能的利用

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