STEM学习 节能小屋

STEM学习节能小屋节能小屋面对日益减少的化石能源和越来越突出的环

境污染问题，工程师们正在努力想办法解决。建

筑工程师设计出能最大限度地节约资源、保护环境和减少污染的建筑，如无须空调和暖气也能保持冬暖夏凉的建筑，人们亲切地将这种建筑称为“绿色建筑”。绿色建筑与周边环境相融合，和谐一致，动静互补。绿色建筑根据地理条件，安装太阳能电池、采暖及风力发电装置，以充分利用可再生资源。室内空气清新，温度、湿度适当，使居住者感觉舒适，利于身心健康。绿色建筑与普通建筑的主要区别在于：①能耗更小，可降低能耗70%，甚至达到零能耗、零污染、零排放；②更强调采用本地文化、原材料和自然气候条件；③内部与外部更有效连通，会随气候变化自动调节；④强调全寿命周期对环境友好，贯穿从原材料开采、加工、运输、使用到建筑废弃拆除的整个过程。绿色建筑倡导的理念是“舒适健康的人居环境”“最少地消耗自然资源”“最少地影响外界环境”。1.你认为绿色建筑中节能保温技术的关键是什么？2.回忆学过的知识和做过的实验，想一想：哪些可

以用到建筑节能上？检测方式：模拟冬天或夏天气温环境，测量冷水温度上升或热水温度下降速度，检测节能效果。普通房屋的散热情况材料的隔热性能材料的隔热性能搜集更多的资料，说一说窗户、墙体、屋顶等所用的隔热新技术和新材料。建筑门窗是建筑物热交换、热传递最活跃的部位，其热损失量是同面积墙体热损失量的5~6倍。最初玻璃窗是单层的，保温性能与金属一样差。后来演变为双层玻璃窗，利用两块玻璃之间的空气间层有效阻隔热传递。现在普遍应用双层镀膜玻璃窗，采用低散射镀膜镀于内层玻璃，使向外散射的热量反射回屋里。目前最先进的节能玻璃窗，双层镀膜玻璃中间抽成真空。使用密封材料提高门窗的气密性和水密性，能减少空气渗透热损失。怎样根据白天太阳的移动改进窗户的设计？用纸板做个房屋模型，研究冬天如何让阳光长时间照进房间，夏天如何让阳光少照进房间。集思广益，讨论节能小屋的设计方案。集思广益，讨论节能小屋的设计方案。按照设计方案，建造节能小屋。检测节能小屋的节能效果。隔热效果的检测方法：①小屋按照“坐北朝南”的方位放置好；②利用2000W钨丝灯从斜上方对节能小屋进行照射，模拟夏季骄阳似火的高温天气；③取50mL量杯装40mL自来水，用温度计测量初始水温；④以15分钟为单位时间，测三次，看节能小屋室内温度控制的效果如何。检测保温效果时，不需使用钨丝灯照射，用热水代替自来水。保温效果和隔热效果检测方法不同，不能互相替代。展示小组的研究成果，并对绿色建筑的发展趋势作出判断。绿色建筑的五大发展趋势：1.可持续建筑材料受重用；2.空气对流设计成为重点；3.零能耗技术运用更进一步；4.“零用水”与雨洪管理；5.新型节能门窗及遮阳产品将大量应用。第三单元自然资源第10课

煤、石油和天然气煤、石油和天然气是什么样的？煤、石油和天然气的形成

人类的生产生活离不开能源。能储藏和提供各种能量的自然资源称为能源，如木材、煤、石油等。  煤、石油和天然气是远古时代生物的遗骸在漫长的地质年代经过复杂的变化而形成的可燃性矿物质，它们的形成与太阳能有关，在燃烧时会转换为光能、热能或动能。

石油和天然气燃烧后，能释放出比煤更多的热量。煤是由树木和生长在沼泽中的其他植物的枝叶，经过几亿年演变而成的。煤的形成石油和天然气的形成模拟石油开采红色水的目的：让实验现象更明显。实验现象是什么？注意：用长颈漏斗模拟注水井，其下端靠近瓶底，用玻璃导管和橡皮管模拟采油井，其下端略低于瓶口。石油开采利用的原理石油开采利用了油轻水重、油水不相溶的特点。煤、石油和天然气的用途煤除了用于燃烧发电、烧水取暖，还可通过干馏法来制造焦炭、煤气、煤焦油和氨水，可制造染料、炸药、消毒剂、化肥、杀虫剂、塑料等。在炼油厂，石油经过分级蒸馏，可以分离出很多有用物质。除了汽油、柴油、煤油、石蜡、润滑油、凡士林、沥青，还能加工成塑料、人造橡胶、化肥、农药、油漆、化妆品。天然气的用途包括：城市燃气、制造氮肥、发电、焊接、汽车燃料等。整理材料煤、石油和天然气有什么相同与不同之处？成因相同，都具有可燃性，都能提供能量，储存的是太阳能，都是不可再生资源。状态不同，热值不同，成分不同，用途不同，价格不同，开采方式不同等。煤运输方便，燃烧产生的废气容易污染大气。第三单元自然资源第12课

善用自然资源

土地、太阳能、水、森林、地热等自然资源，在较短时间内能再生或再循环，被称为可再生资源。

煤、石油、天然气等在地下要经过漫长而复杂的地质变化才能形成，使用后蕴藏量不断减少，被称为不可再生资源。

在一定的时空范围内，自然资源都是有限的，特别是不可再生资源。自然资源短缺日益严重

当今世界人口不断增长。人越多，需要的资源就越多，对土地、水、矿物等自然资源的需求量也越大。自然资源面临枯竭与短缺的问题日益严重。

全世界约四分之一的人口缺乏安全的饮用水，约十分之一的人口长期遭受饥饿。预计到21世纪中期，全球能源消耗量将是目前水平的两倍以上。

人类只有一个地球。如果地球上的各种资源都枯竭了，将很难从别的地方得到补充。哪些自然资源会面临短缺？面临短缺的自然资源主要有：淡水资源、土地资源、煤、石油、天然气、矿产资源、粮食资源、森林资源。自然资源短缺将怎样威胁人类生存？1.影响衣食住