第四单元 太阳能的利用
教学目标：
[知识与技能]
简单了解太阳能利用的现状、开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。
[过程与方法]
1．采用查阅资料、收集数据等生动活泼的学习形式，调动学生的学习积极性和主动性。
2．联系生产、生活实际学习太阳能的利用。
[情感态度与价值观]
认识开发、利用高能清洁能源的重要性和紧迫性。
[重点]太阳能利用的现状、开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。
[难点]太阳能的利用原理。
[教学过程]
[创设问题]当今世界能源的只要来源？
[学生讨论]
煤、石油、天然气等化石燃料
[教师讲解]
这些储藏在大地深处的能量，赐予人类光明与新的力量，使人们获得了从未有过的舒适与富足。
[图片展示]
世界人口增长图
[教师讲解]
但在过去的100年里，世界人口从17.5亿增长到70亿，超过20亿人移居城市。城市是人类文明的象征，但也是无止境地消耗有限能源的炼炉。
[图片展示]
煤荒、油价上涨、天然气的储备
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[学生讨论[：能源短缺引发问题
[图片展示]
据资料显示，世界所剩下能源储量为：石油够人类使用40年，天然气55年，煤炭152年。
[教师讲解]
能源短缺，尽量减少化石燃料的使用，化石燃料的使用还有什么问题？
[学生讨论[：化石燃料使用环境污染问题
近些年引起人们关注的雾霾的问题
雾霾引发的疾病
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为了解决全球的能源危机和燃烧化石燃料带来的环境污染问题，世界各国都在致力于开发和利用太阳能、氢能等洁净高效新能源，而太阳能是最诱人的。
[学生讨论]
太阳能和其他能源之间的关系
[学生讨论]
太阳能的优势
1．普遍。
2．巨大
3．无污染。
[提出问题]迄今为止，自然界中利用太阳能最重要也是最成功的途径是什么？
[交流与讨论]学生各述己见，教师给予引导。
[归纳与小结]植物的光合作用——大自然利用太阳能最成功的途径。
1．太阳能是地球上最基本的能源：P44
2．大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用：P45
（1）光能转化为化学能。在太阳光作用下，植物体内的叶绿素把水、二氧化碳转化为葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素。
光
6H2O＋6CO2C6H12O6＋6O2
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（2）化学能转化为热能。动物体内的淀粉、纤维素在酶的作用下，水解生成葡萄糖，葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，又释放出热量。
(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6
C6H12O6(s)＋6O2(g)→6H2O(l)＋6CO2(g) △H＝－2804 kJ·mol－1
科学家估计，地球上每年通过光合作用储藏的太阳能相当于全球能源年耗量的10倍左右。
[提出问题]大自然通过光合作用利用太阳能是如此的成功和美妙。人类能模拟光合作用吗？
[图片展示]
人工树叶
[提出问题]人类通过什么方式开发和利用太阳能？你知道有哪些途径，已经取得哪些成就吗？
[讨论与归纳]（在学生讨论后，教师配合讲解，播放影响资料或课件）
1．太阳能发电站收集太阳能的原理。
2．硅太阳能电池
［思考］
1．联系物理、化学、生物等已学过的知识理解太阳能利用的原理。
2．联系日常生活中利用太阳能的实例，体会这些实例利用太阳能的方式以及对改善人们生活质量方面所起的作用。
3．思考人们在太阳能的开发和利用方面还存在哪些困难和问题。
[归纳与小结]
1．利用太阳能的一般方式：
[拓展视野]P45～46
（1）光—热转换：利用太阳辐射能加热物体而获得热能。
（2）光—电转换：
①光—热—电转换
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②光—电直接转换
（3）光—化学能转换
（4）光—生物质能转换
2．太阳能利用中存在的问题
（1）太阳能吸热板的装置费用昂贵。
（2）太阳能的利用受季节和天气的影响。
（3）大部分太阳能都是在夏天收集。如何把夏天收集的太阳能储存起来，留待冬天使用，仍然是一个有待解决的问题。
［思考与研究］阳光动力飞机的思考
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