Giáo Án Chủ Đề Năng Lượng Và Cuộc sống Lý Lớp 9

Ngày soạn: /0 /2022 Ngày giảng: /0 /2022 Tiết 61; 62; 63 CHỦ ĐỀ: NĂNG LƯỢNG VỚI CUỘC SỐNG I VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYÊT Chủ đề NĂNG LƯỢNG VỚI CUỘC SỐNG bao gồm vấn đề: - Vòng lượng Trái Đất - Năng lượng hóa thạch - Năng lượng tái tạo II NỘI DUNG – CHỦ ĐỀ BÀI HỌC Năng lượng Trái Đất đến từ Mặt Trời Phân loại lượng, ưu nhược điểm loại lượng III MỤC TIÊU Về kiến thức: Dựa vào ảnh (hoặc hình vẽ) mơ tả vịng lượng Trái Đất để rút được: lượng Trái Đất đến từ Mặt Trời Nêu sơ lược ưu điểm nhược điểm lượng hố thạch Lấy ví dụ chứng tỏ việc đốt cháy nhiên liệu hố thạch gây nhiễm môi trường Thảo luận để giá nhiên liệu phụ thuộc vào chi phí khai thác Nêu sơ lược ưu điểm nhược điểm số dạng lượng tái tạo (năng lượng Mặt Trời, lượng từ gió, lượng từ sóng biển, lượng từ dịng sơng) Thảo luận để nêu số biện pháp sử dụng hiệu lượng bảo vệ môi trường Về kĩ năng: - Rèn luyện kĩ quan sát, phân tích Giải thích số tượng có liên quan - Rèn kĩ phân tích tượng - HS khuyết tật mắt, khuyết tật vận động có vị trí ngồi phù hợp để quan sát hoạt động Về thái độ: - Nghiêm túc, hợp tác hoạt động - Giúp đỡ học sinh khuyết tật học tập hịa nhập Năng lực: Góp phần hình thành - Nhóm lực thành phần liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí - Nhóm lực thành phần phương pháp (tập trung vào lực thực nghiệm lực mơ hình hóa) - Nhóm lực thành phần trao đổi thơng tin - Nhóm lực thành phần liên quan đến cá nhân IV BẢNG MÔ TẢ Nội dung/chủ đề/chuẩn Vòng lượng Trái Đất Nhận biết Thơng hiểu Mơ tả vịng lượng Trái Đất Hiểu lượng Trái Đất đến từ Mặt Trời - Năng lượng + Lấy ví dụ chứng hóa thạch tỏ việc đốt cháy nhiên liệu hố thạch gây nhiễm mơi trường Nêu sơ lược ưu điểm nhược điểm lượng hoá thạch - Năng lượng + Nêu sơ lược ưu tái tạo điểm nhược điểm số dạng lượng tái tạo (năng lượng Mặt Trời, lượng từ gió, lượng từ sóng biển, lượng từ dịng sơng) V CÂU HỎI/ BÀI TẬP CỤ THỂ Mức độ nhận biết Mơ tả vịng lượng Trái Đất Lấy ví dụ chứng tỏ việc đốt cháy nhiên liệu hố thạch gây ô nhiễm môi trường Nêu sơ lược ưu điểm nhược điểm số dạng lượng tái tạo (năng lượng Mặt Trời, lượng từ gió, lượng từ sóng biển, lượng từ dịng sông) Mức độ thông hiểu Vận dụng vận dụng cao giá nhiên liệu phụ thuộc vào chi phí khai thác Thảo luận để nêu số biện pháp sử dụng hiệu lượng bảo vệ môi trường Mức độ vận dụng vận dụng cao ? Hiểu lượng ? Giá nhiên Trái Đất chủ yếu đến liệu phụ thuộc từ đâu? vào điều gì? Nêu sơ lược ưu ? Nêu điểm nhược điểm số biện lượng hoá pháp sử dụng thạch hiệu lượng bảo vệ môi trường CHUẨN BỊ Giáo viên: - Học liệu: Sách giáo khoa, Sách giáo viên, sách Khoa học tự nhiên - Thiết bị: Bảng phụ Học sinh: học nghiên cứu trước nội dung VI TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: Hoạt động 1: Xác định vấn đề học tập: Hoạt động sống ngày mà ta nói có lượng? a) Mục tiêu: - Phát triển lực tìm tịi, khám phá, phát vấn đề nghiên cứu - Phát triển khả quan sát đánh giá kiện xảy b) Nội dung: Giáo viên nêu vấn đề: “Hãy quan sát ảnh lưu lại hoạt động đời sống ngày, theo em hoạt động cần có lượng?” Phiếu học tập Chạy Chơi cầu trượt Bóng điện sáng Ấm nước Điện mặt trời Thác nước sôi - GV giao nhiệm vụ cá nhân HS phút sau chia sẻ nhóm đôi - GV giao nhiệm vụ cá nhân HS phút sau chia sẻ nhóm đơi - HS thảo luận, trả lời, nhận xét chéo - hoạt động đời sống ngày, hoạt động cần có lượng Năng lượng Trái Đất đến từ đâu? Phân loại dạng lượng nào? Hoạt động 2: Hình thành kiến thức a) Mục tiêu: Dựa vào ảnh (hoặc hình vẽ) mơ tả vòng lượng Trái Đất để rút được: lượng Trái Đất đến từ Mặt Trời Nêu sơ lược ưu điểm nhược điểm lượng hố thạch Lấy ví dụ chứng tỏ việc đốt cháy nhiên liệu hố thạch gây ô nhiễm môi trường Thảo luận để giá nhiên liệu phụ thuộc vào chi phí khai thác Nêu sơ lược ưu điểm nhược điểm số dạng lượng tái tạo (năng lượng Mặt Trời, lượng từ gió, lượng từ sóng biển, lượng từ dịng sơng) Thảo luận để nêu số biện pháp sử dụng hiệu lượng bảo vệ môi trường b) Nội dung: HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS + Chuyển giao nhiệm vụ học tập: - Cho HS quan sát vòng lượng Trái Đất: Đọc thông tin cho biết Mặt Trời nguồn lượng chủ yếu sống Trái Đất “Mặt Trời chiếu sáng sưởi ấm mn lồi, giúp cho xanh tốt, người động vật khỏe mạnh Cây xanh hấp thụ lượng mặt trời để sinh trưởng phát triển Cây thức ăn trực tiếp gián tiếp động vật Cây cung cấp củi đun Than đá, dầu mỏ, khí đốt tự nhiên hình thành lượng mặt trời Năng lượng mặt trời cịn gây nắng, mưa, gió, bão, Trái Đất.” ? Phân loại lượng? + HS thực nhiệm vụ học tập + HS báo cáo kết thảo luận: Các nhóm học sinh báo kết nhóm khác trao đổi nhận xét chéo + GV đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập chốt kiến thức NỘI DUNG Vòng lượng Trái Đất a Năng lượng Trái Đất chủ yếu đến từ Mặt Trời - Mặt trời sưởi ấm cho mn lồi - Mặt trời giúp cho xanh tốt Cây xanh tốt tạo ta điều kiện thuận lợi cho sống Trái Đất sản xuất oxi, thức ăn gián tiếp động vật, cung cấp củi đun - Mặt trời giúp hình thành Than đá, dầu mỏ, khí đốt tự nhiên b Phân loại lượng * Theo nguồn gốc tạo lượng - Cơ - Nhiệt - Điện - Quang - Hóa - Năng lượng hạt nhân * Theo nguồn gốc vật chất lượng - Năng lượng hóa thạch ( lượng chuyển hóa tồn phần) - Năng lượng tái tạo * Theo mức độ ô nhiễm môi trường - Năng lượng sạch: lượng gió, lượng mặt trời - Năng lượng ô nhiễm: lượng + Chuyển giao nhiệm vụ học tập: GV thông báo khái niệm lượng hóa thạch ? Nêu ưu điểm nhược điểm lượng hoá thạch ? Lấy ví dụ chứng tỏ việc đốt cháy nhiên liệu hố thạch gây nhiễm mơi trường? ? Thảo luận để giá nhiên liệu phụ thuộc vào chi phí khai thác “Ngay sau Tết Nhâm Dần, người dân nước phải choáng váng giá xăng dầu tăng chóng mặt Cú sốc “giá dầu” thổi phồng ngân sách nước sản xuất, làm tăng chi phí với doanh nghiệp teo tóp túi người dân bối cảnh chuỗi cung ứng toàn cầu rối ren chắn kéo tụt tăng trưởng kinh tế Lần kể từ năm 2014, giá dầu tiến sát ngưỡng 100.USD/thùng Trước đó, xăng dầu có lần vượt đỉnh năm qua Năm 2021, giá xăng Việt Nam có tới 16 lần điều chỉnh tăng giá cao gấp lần so với số lần giảm Đến hết năm 2021, giá bán lẻ xăng tăng 41% so với cuối năm 2020.” Nguyên nhân nhiên liệu hóa thạch ngày trở nên khan hiếm, khó phát khó khai thác Chiến tranh gây khó khăn việc vận chuyển nhiên liệu + HS thực nhiệm vụ học tập + HS báo cáo kết thảo luận: Các nhóm học sinh báo kết nhóm khác trao đổi nhận xét chéo + GV đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập chốt kiến thức hóa thạch Năng lượng hóa thạch - Năng lượng hóa thạch dạng lượng sinh từ nhiên liệu hóa thạch than đá, dầu mỏ, khí tự nhiên hình thành nhờ phân hủy xác động thực vật qua hàng triệu năm - Ưu điểm Nhiên liệu hóa thạch nguồn lượng rẻ tiền sẵn có Năng lượng phát từ nhiên liệu hóa thạch lớn Thời gian khai thác nhanh, dễ sử dụng cung cấp phần lớn tổng lượng toàn cầu - Nhược điểm + Khơng có tái tạo + Nguồn tài nguyên ngày cạn kệt dần + Tăng lượng khí thải carbon dioxit mơi trường từ tạo nên mưa axit, khói bụi, ảnh hưởng tới đồng ruộng, ô nhiễm nguồn nước ngầm, suối… + Ảnh hưởng đến sức khỏe người dân - Việc đốt cháy nhiên liệu hố thạch gây nhiễm môi trường: tạo CO2 chất ô nhiễm khác bơm vào khơng khí Các chất độc hại dẫn đến tác động bất lợi cho bầu khí quyển, tạo nên hiệu ứng nhà kính hiệu ứng nóng lên tồn cầu SO2 kim loại nặng dẫn đến hậu nghiêm trọng mưa axit tổn thương đường hô hấp người Các chất ô nhiễm từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch có liên quan đến bệnh ung thư hen suyễn Các hợp chất CO2 CH4 xâm nhập vào bầu khí quyển, dẫn đến gia tăng nhiệt độ trung bình tồn cầu kể từ năm 1900, gây hậu môi trường sống tự nhiên bị phá hủy, mực nước biển dâng - Giá nhiên liệu phụ thuộc vào chi phí khai thác + Chuyển giao nhiệm vụ học tập: GV thơng báo khái niệm lượng tái tạo Đọc thông tin: Năng lượng mặt trời Có nhiều cách khai thác lượng mặt trời nhờ sử dụng công nghệ đại như: sưởi ấm, lượng mặt trời tập trung (CSP), kiến trúc lượng mặt trời, quang điện, quang điện tập trung (CPV) quang hợp nhân tạo Ngày nay, người sử dụng nguồn lượng tái tạo theo nhiều cách khác tạo điện cung cấp cho thiết bị điện, làm nước nóng,… để phục vụ nhu cầu sống Thủy điện Thủy điện nguồn lượng hoàn toàn ứng dụng nhiều hầu hết quốc gia Thủy điện hoạt động dựa vào sức nước dịng nước có tốc độ nhanh để thiết lập tuabin máy phát điện Hiện nay, hầu hết quốc gia giới xây dựng hệ thống nhà máy thủy điện, đập thủy điện Tuy nhiên, cơng trình khơng xem lượng tái tạo Lý thủy điện Năng lượng tái tạo Năng lượng tái tạo lượng từ nguồn liên tục coi vơ hạn gió, mưa, ánh sáng mặt trời, sóng biển, thủy triều, địa nhiệt, sinh khối … - Ưu điểm + Liên tục bổ sung nhanh chóng có sẵn để sử dụng + Có thể sử dụng để tạo điện nhiệt + Ít tác động tiêu cực đến mơi trường so với nhiên liệu hóa thạch + Khơng lo cạn kiệt; + Nhiều ứng dụng hữu ích, điển hình tiết kiệm điện cho hộ gia đình, nhà máy, xí nghiệp, - Nhược điểm: + Chi phí đầu tư ban đầu tốn phải xây dựng hệ thống trang thiết bị đại tiên tiến; + Do có nguồn gốc từ thiên nhiên nên lượng tái tạo có tính ổn định thấp thường chịu tác động từ tác nhân gây ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động; đập làm giảm dòng chảy tự nhiên chuyển hướng dòng chảy Bên cạnh đó, thủy điện đập thủy điện cịn tác động đến người quần thể sinh vật sinh sống khu vực Các nhà máy thủy điện nhỏ quản lý cẩn thận để không gây tác động đến môi trường Năng lượng sinh học Năng lượng sinh học (hay gọi lượng sinh khối) có nguồn gốc từ động vật, trồng Nguồn lượng tái tạo sử dụng trực tiếp gián tiếp nhờ vào trình đốt cháy để tạo nhiệt Gần đây, nhà khoa học đốt sinh khối có nguồn gốc từ thực vật tạo lượng khí CO2 cao, gây nên ảnh hưởng tiêu cực mơi trường Vì vậy, sinh khối dần không coi nguồn lượng hoàn toàn Năng lượng địa nhiệt Năng lượng địa nhiệt Trái Đất sinh từ hình thành ban đầu hành tinh phân rã phóng xạ khống chất Ở số khu vực có độ dốc địa nhiệt đủ cao khai thác tạo điện Tuy nhiên, công nghệ để khai thác lượng địa nhiệt bị giới hạn vài nơi Ngoài ra, vấn đề kỹ thuật làm hạn chế tiện ích loại lượng Năng lượng chất thải rắn Ngày nay, chuyển hóa chất thải rắn thành lượng biện pháp tái chế rác thải hữu hiệu Hoạt động không xử lý rác thải thành điện mà cịn giảm phát thải khí nhà kính Nhiều quốc gia giải hiệu vấn đề rác thải, đặc biệt chuyển hóa thành ngun liệu thơ cho hoạt động cơng nghiệp Có thể kể đến như: quốc gia khu vực Bắc Âu, Singapore, Nhật Bản, Mỹ, Đức, - Một số biện pháp sử dụng hiệu lượng bảo vệ môi trường Việt Nam có tiềm nguồn NLTT (thủy điện nhỏ, gió, mặt trời, sinh khối, địa nhiệt) phong phú + Thủy điện nhỏ, đánh giá dạng lượng tái tạo khả thi mặt kinh tế - tài + Thực nhiều dự án lượng mặt trời tỉnh phía Trung phía Nam + Phát triển lượng gió sở hữu đường bờ biển dài 3.200km tốc độ gió Biển Đơng hàng năm 6m/s + Phát triển lượng sinh khối từ sản phẩm nông nghiệp Ở nước phát triển, số lượng mật độ rác thị cịn tăng cao nước phát triển Tuy nhiên, việc xử lý rác thải lại gặp nhiều hạn chế thiếu vốn đầu tư công nghệ Năng lượng thủy triều Thủy triều dạng lượng hoàn toàn, sử dụng để tạo điện nhờ vào chuyển đổi lượng Nguồn lượng mức chi phí đầu tư tốn Hơn nữa, thực nơi có vận tốc dòng chảy lớn thuỷ triều đủ cao Năng lượng tái tạo từ thủy triều tồn số nhược điểm nhà khoa học tìm cách giải khủng hoảng lượng tới Vì vậy, lượng từ thủy triều chưa thực sử dụng rộng rãi Nhiên liệu hydrogen pin nhiên liệu hydro Ngồi ra, hydrogen cịn sử dụng pin nhiên liệu hydro, cung cấp lượng cho động điện tương tự pin lưu trữ điện Các loại xe chạy nước ứng dụng từ loại lượng Khi sử dụng nhiên liệu đốt hydrogen, ô nhiễm thành phố giảm cách đáng kể Đây giải pháp hữu hiệu nhằm ngăn chặn tình trạng nhiễm môi trường tương lai ? + Nêu sơ lược ưu điểm nhược điểm số dạng lượng tái tạo (năng lượng Mặt Trời, lượng từ gió, lượng từ sóng biển, lượng từ dịng sơng) ? Đọc thơng tin: “Phát triển hiệu nguồn lượng tái tạo Hiện nay, tất nước giới đối mặt với chiến chống biến đổi khí hậu tồn cầu với việc thực mục tiêu Paris COP 21 biện pháp giảm sản xuất sử dụng lượng từ nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí), thay nguồn lượng tái tạo (NLTT) gió, mặt trời, sinh khối Việt Nam khơng nằm ngồi xu hướng chung Phát triển hiệu nguồn NLTT nhu cầu cấp thiết với Việt Nam Tiềm NLTT Việt Nam Việt Nam có tiềm nguồn NLTT (thủy điện nhỏ, gió, mặt trời, sinh khối, địa nhiệt) phong phú Thủy điện nhỏ, đánh giá dạng lượng tái tạo (NLTT) khả thi mặt kinh tế - tài Theo đánh giá UNIDO, Việt Nam nước đứng đầu khối ASEAN việc khai thác nguồn thủy điện nhỏ (TĐN) công suất đến 10MW (Việt Nam quy định dự án TĐN có cơng suất 30MW) với tổng cơng suất đặt có 1.836MW/ tổng tiềm 7.200MW Về lượng gió, theo nghiên cứu Ngân hàng giới rằng, Việt Nam nước có tiềm gió lớn nước khu vực: Hơn 39% tổng diện tích Việt Nam ước tính có tốc độ gió trung bình hàng năm lớn 6m/s độ cao 65m, tương đương với tổng cơng suất 512GW Đặc biệt, 8% diện tích Việt Nam xếp hạng có tiềm gió tốt Vùng ven biển nước ta, đặc biệt vùng phía Nam có diện tích rộng khoảng 112.000km2, khu vực có độ sâu từ 30m đến 60m có diện tích rộng khoảng 142.000km2 có tiềm phát triển điện gió biển tốt Đặc biệt khu vực biển có độ sâu 0-30m từ Bình Thuận đến Cà Mau rộng khoảng 44.000km2 Việt Nam có tiềm nguồn lượng mặt trời, khai thác cho sử dụng, như: Đun nước nóng, phát điện ứng dụng khác sấy, nấu ăn Với tổng số nắng trung bình nước lên đến 2.500 giờ/năm cường độ xạ trung bình 4,6 kWh/m2/ngày, theo hướng tăng dần phía Nam sở tốt cho phát triển công nghệ lượng mặt trời Theo kết nghiên cứu đánh giá sơ quan Trợ giúp lượng MOIT/GIZ tổng tiềm kinh tế dự án điện mặt trời (ĐMT) mặt đất, nối lưới Việt Nam khoảng 20.000MW, mái nhà (rooftop) từ 2.000 đến 5.000MW Là nước nơng nghiệp, Việt Nam cịn có tiềm lớn nguồn lượng sinh khối (NLSK) Khả khai thác bền vững nguồn sinh khối cho sản xuất lượng Việt Nam đạt khoảng 150 triệu năm Theo Báo cáo triển vọng lượng Việt Nam năm 2017 Bộ Công Thương Việt Nam Cơ quan Năng lượng Đan Mạch xuất bản, Việt Nam lượng sinh khối nguồn lượng có nhiều tiềm chưa khai thác Ngoài khả sản xuất đến gần 4.000MW công suất điện, lượng sinh khối cịn thay than, dầu lĩnh vực công nghiệp với tỷ trọng lớn Về lượng địa nhiệt, chưa điều tra tính tốn kỹ, với số liệu điều tra đánh giá gần cho thấy tiềm điện địa nhiệt Việt Nam khai thác 300MW Khu vực có khả khai thác hiệu miền Trung.” + Thảo luận để nêu số biện pháp sử dụng hiệu lượng bảo vệ môi trường nhiệm vụ học tập + HS báo cáo kết thảo luận: Các nhóm học sinh báo kết nhóm khác trao đổi nhận xét chéo + GV đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập chốt kiến thức Hoạt động 3: Luyện tập-Vận dụng-Mở rộng Mục tiêu: Vận dụng kiến thức vừa lĩnh hội để giải câu hỏi tập liên quan + Chuyển giao nhiệm vụ học tập: - Nhắc lại kiến thức lượng sống, lượng hóa thạch lượng tái tạo + HS thực nhiệm vụ học tập + HS báo cáo kết thảo luận: Các nhóm học sinh báo kết nhóm khác trao đổi nhận xét chéo + GV đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập chốt kiến thức - GV hệ thống lại kiến thức - Giao nhiệm vụ để tự tìm hiểu ngồi lớp học: Các cơng trình sử dụng lượng tái tạo để tạo điện mà em biết? - HS ghi nhiệm vụ chuyển giao GV vào Sau thảo luận nhóm để đưa cách thực nhiệm vụ lớp học GV ghi nhận kết cam kết cá nhân nhóm học sinh Hướng dẫn, gợi ý cách thực cho HS, hướng dẫn HS tự đánh giá đánh giá lẫn (nếu có điều kiện) * RÚT KINH NGHIỆM: Ngày … tháng … năm XÁC NHẬN CỦA BGH ... - Năng lượng hạt nhân * Theo nguồn gốc vật chất lượng - Năng lượng hóa thạch ( lượng chuyển hóa tồn phần) - Năng lượng tái tạo * Theo mức độ ô nhiễm môi trường - Năng lượng sạch: lượng gió, lượng. .. lược ưu điểm nhược điểm lượng hoá thạch - Năng lượng + Nêu sơ lược ưu tái tạo điểm nhược điểm số dạng lượng tái tạo (năng lượng Mặt Trời, lượng từ gió, lượng từ sóng biển, lượng từ dịng sơng) V... Tuy nhiên, cơng trình khơng xem lượng tái tạo Lý thủy điện Năng lượng tái tạo Năng lượng tái tạo lượng từ nguồn liên tục coi vơ hạn gió, mưa, ánh sáng mặt trời, sóng biển, thủy triều, địa nhiệt,