内能的利用

内能的利用

教学目标

知识目标

知道内能的两个作用．

能力目标

能列举生产和生活中应用内能的实例．

情感目标

感受到内能的利用和科技发展的联系．

 

教学建议

教材分析

教材提出问题入手，引入了内能是怎样使用的，并指出了利用内能来加热，列举实例说明了很多利用内能的例子，又重点分析了利用内能取暖的发展过程，并联系环境保护等分析了这个发展过程．

教材直接谈到利用内能还可以做功，用实验证明了内能能够做功，并分析了这个实验，能表现出热机中能量转化的基本过程，又阐明了利用这个实验的原理可以制造出热机，并说明了热机的发明及其改进对现代工业的影响．

教法建议

本节教学要联系大量的科技资料，“利用内能来加热”比较直观，可以让学生从提供的资料中分析，并从某个方面上叙述内能利用的发展情况，例如分析课本上提到的“用内能来取暖”的发展情况．本内容的教学要注意紧密结合实际情况，学习生产生活中有益的利用内能的方法，对于不合理的利用要能提出建议．

“利用内能来做功”要注意实验教学，从实验中观察现象，分析产生现象的原因，并联系实际思考实验的作用和意义，教师可以提供大量的资料，学生从中分析和学习如何利用内能做功的，并从材料中体验到科技的发展．

 

教学设计方案

【课题】内能的利用

【重难点】内能的两个应用：利用内能来加热和利用内能来做功．从实验中分析能量的转化和联系实际的应用．

【教学过程设计】

一．课程引入

方法1、联系上一节的内容，知道了人类利用燃料燃烧获得大量的内能，那么人们是如何利用这些内能的呢？可以提供资料，学生阅读，知道内能的一个重要的应用是用来加热．

方法2、对于基础较好的班级，可以让学生分析社区生活中哪些方面利用了内能，这说明内能的一个重要应用是用来加热．

二．利用内能来加热

方法1、教师提供关于取暖的资料，学生分析取暖的发展过程，说明从火炉取暖到锅炉集体供暖再到热电站供暖的优点：提高了燃料的利用率和改善了环境卫生．

方法2、对于基础较好的班级，可以让学生做调查和利用信息学习，教师提出课题，学生自行设计方案，并再此基础上设计实施方案，做评估和实验，得出一些结论．教师可提供的方案可以是：调查社区供暖；查阅世界上先进的供暖方法．

三．利用内能来做功

方法1、实验教学，做好水蒸气推开活塞的实验，学生从实验中学习如下问题：观察实验的现象；分析活塞退出的原因；思考实验过程中能量的转化；实验说明了什么；从实验中能受到什么启示．在此基础上介绍利用内能做功制造了热机，说明工业化社会的出现有赖于热机的发明和改进．

方法2、对于基础较好的班级，用上面的方法1进行实验，然后可以提供资料或学生查找资料，从利用内能来做功开始，到应用，到科技的发展，使学生体会科学技术的发展历程．

【板书设计】

第二节 内能的利用

一．利用内能来加热

本质：能量（内能）的转移．

二．利用内能来做功

1．实验：水蒸气推开活塞．

2．热机：利用内能做功的机器．

3．能量转化：内能转化为机械能．

4．热机的应用．

探究活动

实验探究：蔬菜大棚中内能的利用

【课题】蔬菜大棚中内容的利用

【组织形式】学生活动小组

【活动流程】提出问题；猜想与假设；制订计划与设计实验；进行实验与收集证据；分析与论证；评估；交流与合作．

【参考方案】调查蔬菜大棚中内能的利用，并对其不合理的地方提出修改建议．

【备注】1、写出探究过程报告．

2、发现新问题．

探究活动范例：城市供热

活动内容

调查及认识城市供热．

活动目的

1、培养学生调查研究、分析问题和解决问题的能力．

2、培养学生观察实验能力和关注社会的意识及创新决策能力．

活动准备

1、复习与热相关的内能及能量的相互转化的知识．

2、分成四个小组，制定调查方案．

活动过程 

1、分组调查阶段

①学生个人调查自家使用供热设备及燃料情况．

②一、二小组学生调查学校厨房及教师家供热方式．

③三、四小组学生调查蕲春县医院的供热方式．

2、课堂讨论阶段

在学生课外观察、实验及调查的基础上进行课堂交流、讨论．

①介绍内能的利用：利用内能做功(内燃机)和利用内能加热．

②教师适当引导学生小结供热方式：

·燃烧燃料供热

燃料种类包括煤、石油(汽油、柴油)、天然气、酒精、炭、柴、草、沼气(介绍沼气使用好处)燃烧后能量转化是燃料化学能转化为内能．

·电能供热

供热用电器种类包括电炉、电饭煲、电热毯、电取暖器、电热拖鞋、宇航员穿的电热保温装置等．(介绍电能供热好处是热效率高、无污染、操作简便)其能量转化是由电能转化为内能．

获得电能的方式有哪些?

化学能(火力发电站)；水能(葛州坝水力发电站、三峡工程等)；风能(沿海岛屿和草原牧区的风车田)；核能(原子反应堆，介绍：浙江秦山、广东大亚湾核电站、韩国、日本最近核电站因事故关闭，俄罗斯因“千年虫”与美国联合核查核电站，土耳其准备建核电站招标开始等，培养学生关注科技对社会的影响，形成社会意识．)

·光能供热

转换装置包括太阳灶、太阳炉、太阳能热水器(介绍其结构及其宣传口号“一次投资终身受益的绿色能源”．介绍东南亚地区对太阳能利用的政策．(介绍光能供热优点是无污染的天然能源)其能量转化是由光能转化为内能．

③汇报对集中供热情况调查的结果

城市、农村各2名学生介绍自家供热方式．

引导分析分散供热缺点：效率低、能源消耗大、废气废渣污染环境．

二小组学生代表分别介绍学校、医院供热方式．

学校锅炉产生热水、热气来蒸饭，利用余热给教师、学生提供开水、热水，学校教师没有人使用煤．

学生计算：学校利用余热供开水0．10元／瓶；一个蜂窝煤0．18元，能烧三瓶开水，每瓶摊0．06元，水费0．02元／瓶，煤炉一般只能使用3个月，每瓶摊成本0．04元，实际家内燃煤供开水费用达0．12元／瓶．另外，燃煤处铁制品、铝制品、电器锈蚀严重，老化快．

县医院内，锅炉燃煤产生热气，通过管道输送至厨房、各科室提供开水、热水，供手术室、妇产科等科室取暖．通过分析，学生认为集中供热是供热的较好方式．

④介绍集中供热：

集中供热指在城市一较大区域内，利用集中热源，向该区域内工厂及民用建筑供应生产、生活用热．用大型或较大型的高效锅炉取代分散的小锅炉，使锅炉热效率达80%～90%以上．集中供热发达国家有俄罗斯(1985年苏联集中供热普及率70%)、德国(集中供热普及率90%)、北欧、东欧．

热电联产(CHP)：采用蒸汽轮机驱动发电机发电，废气用来对现有锅炉装置补充加热．火力发电效率30%～35%，供热、发电联合的CHP总效率达80%．

3、供热对环境的影响

大气污染：煤燃烧生成的二氧化硫、氮氧化物形成被称“空中死神”的酸雨、酸雾．煤气等燃料生成了“温室效应”的罪恶魁首的二氧化碳．柴燃烧破坏森林，使生态环境恶化．水污染、固体废弃物污染．

能源危机是世界问题，保护生态环境，使用绿色能源——太阳能和先进的供热技术如热电联产等提高热效率，节约能源是每一个公民的义务．

4、作业 

各小组以调查为基础写一篇小论文《我家的供热》

活动小结

供热涉及能源、内能、热传递、热效率等内容，学生常熟视无睹，通过本次教学活动，学生理论联系实际留心生活的意识大大增强，比如不仅仅就事物的单方面来思考问题，而是多层次、多角度来分析问题．考虑实用性的同时，考虑它的经济价值等．

湖北省黄冈市蕲春县教学研究室梅芳荣

湖北省黄冈市蕲春县漕河镇中学李鸿

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