資源簡介

普 通 高 中 教 科 書
《通用技術》選擇性必修7 職業技術基礎
第二章 能源及其轉換
能源種類
教學設計
教學背景
黨的二十大報告對“實施科教興國戰略,強化現代化建設人才支撐”作了詳盡豐富、深刻完整的論述, 提出堅持高中階段學校多樣化發展和推進職普融通策略。在高中階段，有效開展職業技術基礎教育是落實國家實施科教興國戰略的重要路徑。
隨著現代技術突飛猛進的發展，職業與技術的聯系越來越緊密。本教材旨在帶領同學們初步探索進入職業世界所必需的基本技術技能，提高職業認知，為同學們未來從事某一職業做好準備。
教學目標：
知識與技能目標:
1.學習常規能源的種類和各自特點。
2.了解新能源和可再生能源的區別和聯系。
教學內容分析:
第一章主要介紹材料及其加工技術，通過學習讓學生對常見材料有所認知，了解材料的特征，能夠恰當選擇、安全使用材料；在選擇材料時，能認真考慮有關技術、社會、法律、環保等方面的因素，能根據不同材料的特性來制作產品，安全、有效地使用材料。
第二章主要介紹能源及其轉換技術，學習能源存在的不同形式及能源的轉換與利用；通過了解傳統能源和新能源的特點，確認能源應用的經濟性和環保性，從而增強節約和開發能源的意識，倡導簡約適度、綠色低碳的生活方式。
第三章主要介紹信息技術這一新興的職業技術對傳統行業的影響和發展，從收集信息、處理信息、管理信息等角度讓大家認識這些信息時代的基本技能，從而激發大家不斷學習新興信息技術的興趣，以期勝任未來信息技術的新職業。
第四章主要介紹產品的技術使用、維護保養和故障維修等知識。無論是在生活中還是在工作中，我們都離不開各種各樣的產品，我們要學會掌握產品的正確操作，養成良好的操作習慣。同時，能通過閱讀用戶手冊、產品使用說明書等，合理使用工具、儀器和設備來進行簡單的故障檢測與維修。
學情分析:
學生對職業技術的基礎知識認識有限，面對未來，他們需要學習有關職業技術的基礎知識的知識。
了解職業技術的基礎知識，探索關于材料和能源科技的無限奧秘，把握信息技術的發展方向，掌握產品使用與維護的基本技能，從而培養職業意識，明確自身職業生涯規劃，培養技術素養，提高未來的職業技術能力。
教學重難點:
學習常規能源的種類和各自特點。
了解新能源和可再生能源的區別和聯系。
教學策略:
通過“案例”等內容引導學生進行“思考”，接著用通俗易懂的方式介紹基礎理論知識，每一個知識點后都附有“思考”“探究”“立即行動”等活動讓學生充分消化所學知識。每節設有“習題”，每章設有“學習內容梳理”和“學習評價”，用于歸納教學內容，反饋教學效果。
教學準備:
展示用的圖片、其他技術產品、多媒體課件。
教學過程:
情景導入:
老師：本節課我們學習《通用技術》選擇性必修7 職業技術基礎　第二章 能源及其轉換之能源種類。
能源與空氣、水源、食物一樣，是人類賴以生存和發展的重要物質基礎，人類社會的發展離不開優質能源和先進能源技術，每個人都是能源的使用者、消耗者，都參與了當今及未來的能源體系構造。
本章我們將學習能源存在的不同方式及能源的轉換與利用，通過了解傳統能源和新能源的特點，確認能源應用的經濟性和環保性，從而增強節約能源和開發能源的意識，倡導簡約適度、綠色低碳的生活方式。
案例
1973年10月，阿拉伯石油輸出國組織為報復在阿以戰爭中向以色列提供幫助的美國與荷蘭，決定對兩國實行石油禁運。這直接導致了第一次石油危機：油價成倍上漲，工廠大批關閉，工人大量失業......第一次石油危機對西方經濟造成了重創，驟然結束了西方戰后近30年的“黃金時代”。西方各國決定采取聯合行動建立國際能源安全體系，包括建立戰略石油儲備、實現能源供應多元化、增加技術研發的投入、進行長期能源政策合作等，并直接促成了國際能源署（IEA）的成立，來協調各國的能源政策與行動。石油是重要的不可再生能源，也是人類過去百年來依賴的主要能源之一。石油危機讓全球領略了能源重要性，同時，也讓各國意識到開發新能源和可再生能源的緊迫性。
導學思考
能源對于社會發展的意義是什么？能源有哪些分類方法？常見的能源有哪些？
能源又稱能量資源或能源資源，是可以直接或經轉換提供人類所需的光、熱、動力等任一形式能量的載能體資源，是國民經濟的重要物質基礎。煤炭、石油、太陽能、水力等都是我們常用的能源。如果沒有能源，世界的發展將無以為繼。
一、常規能源
常規能源也叫傳統能源，是指已經大規模生產和廣泛利用的能源。在漫長的歷史進程中，常規能源是促進社會和文明進步的主要力量。煤、石油和天然氣是人類如今常用的三種常規能源，占據全球80%以上的能源份額，對于人類發展具有重要意義。
案例
現代的發電站有很多種，包括火力發電、水力發電和核能發電等。火力發電主要通過燃燒燃料（煤、天然氣等）進行發電。根據2014年能源消耗的統計數據，我國能源消耗結構中，常規能源消耗的比重達95%以上，其中煤炭以大于65%的比重位居首位，其次是石油比重為17.3%，天然氣比重為5.7%。
探究
調查一下教室和家里用的電分別來源于哪一個發電站？與其他同學調查的發電站相比，它們有什么不一樣？并討論目前都有哪些類型的發電站，能利用到的能源有哪些？
（一）煤
煤是植物埋藏在地下經歷了長期復雜的變化過程而逐漸形成的固體可燃物，是18世紀以來人類世界使用的主要能源之一，被譽為“黑色的金子”“工業的食糧”。煤主要用于燃燒發電或發熱，也可用于精煉金屬或生產化肥等。
（二）石油
石油是一種黏稠的、深褐色的液體，主要成分是烷烴、環烷烴芳香烴，它主要被用來做燃油和汽油，也是許多化學工業產品，如化肥、殺蟲劑和塑料等的原料，故而被稱為“工業的血液”。關于石油的產生，科學界有不同的聲音。目前主流的觀點——石油“有機成因”，認為石油是由古生物的遺體經歷漫長地質年代形成的，所以石油是不可再生能源，面臨枯竭的風險；另一種觀點——石油“無機成因”，則認為石油是自然界的碳（C）和氫（H）在一定地質條件下自然合成的，在被人類利用的同時也在自然界中源源不斷地形成，是可再生能源。
（三）天然氣
天然氣是天然蘊藏于地層中的烴類和非烴類氣體的混合物。在地質學中，通常指油田氣和氣田氣。天然氣被人類廣泛使用的歷史雖只有百年，遠遠沒有煤和石油利用的歷史悠久，但是其清潔高效的性能仍獲得了世界各國的青睞。雖然天然氣相對于煤和石油要清潔許多，但使用時也會產生大量溫室氣體，特別是二氧化碳。
思考
請查閱相關資料，將表2-1補充完整。
表2-1 常規能源的優缺點比較
能源名稱 優點 缺點
煤
石油
天然氣
討論
針對常規能源的缺點，可以采用哪些改善手段？
探究
石油能否再生？你支持哪一個觀點呢？在班級里組織一次辯論賽，看看同學們都有什么觀點。
二、新能源和可再生能源
常規能源儲存量畢竟有限且造成的環境問題日益突出，人們迫切需要尋找新的能源來替代這些常規能源。新能源是指傳統能源之外的，剛開始開發利用或正在積極研究、有待推廣的各種能源形式，又稱非常規能源。1997年在《中國新能源技術設施建設項目管理辦法》中，首次將新能源范圍界定為：生物質能、風能、太陽能和海洋能等，可以通過各種方式改造、加工成為電力或清潔燃料的自然資源。
新能源和可再生能源的內容有交叉也有不同之處，對其范圍的界定，中國學術界有較大爭議，所以一般都統稱為“新能源和可再生能源”。根據目前應用和發展情況，新能源和可再生能源應該包括生物質能、太陽能、風能、海洋能、地熱能、氫能、核能、天然氣水合物等。
討論
請查閱相關資料，討論新能源一定是可再生能源嗎？如果不是，找一找哪些是新能源但不是可再生能源？
課后作業
習 題
1．煤、石油和天然氣剛好對應能源的三種形態：固態、液態和氣態。為了更好地度量、計算和對比，在能源科學中，通常采用標準煤（單位：kgce）作為計量單位，我國規定每千克標準煤所含熱量為7 000 kcal（29 307kJ）。能源的能量密度是指單位體積內所包含的能量。下表給出了常規能源折算標準煤系數，請同學們動手算一算各自對應的能量密度。
能源種類 折算標準煤系數 能量密度
原煤 0.714 3 kgce/kg
原油 1.428 6 kgce/kg
天然氣 1.330 0 kgce/m 3
2．查閱資料，填寫下表。分析比較下列各種能源的定義和特點，判斷它們是否屬于新能源，是否屬于可再生能源，并根據你的了解補充其他能源種類。
能源名稱 定義 特點 是否屬于新能源 是否屬于可再生能源
生物質能
太陽能
風能
海洋能
地熱能
氫能
核能
天然氣水合物
板書設計
第二章 能源及其轉換
能源種類
一、常規能源
（一）煤
（二）石油
（三）天然氣
二、新能源和可再生能源
教學反思
通用技術
選擇性必修7：智能家居應用設計
普 通 高 中 教 科 書
主 編 劉瓊發
副 主 編：李 榕 周衛星 朱美健 席春玲
本冊主編：萬錄品
編寫人員：周歡偉 徐 超 王水云 萬錄品
廣東教育出版社
廣東科技出版社

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