2018-2019學年九年級物理全冊 10.6燃料的利用和環(huán)境保護教案（附教材分析）（新版）北師大版.doc

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《探究—物質的比熱容》 ◆ 教材分析 “注重學生發(fā)展，改變學科本位”。本節(jié)闡述了有關燃料的熱值，熱機效率等物理概念，還涉及了科技發(fā)展史（熱機的發(fā)展），生物，化學知識（酸雨的形成和生物的影響），環(huán)境保護（大氣污染）等方面的內容。通過具體分析，使學生認識到在利用燃料內能方面，也不可避免地會有一部分內能轉化和轉移到其他方面，因此要建立熱機效率的概念，并與機械效率作聯系和類比。使學生了解內燃機的發(fā)展對人類進步起到的作用，同時要使學生認識到它給環(huán)境帶來的污染問題。 ◆ 教學目標 1、知識與技能 （1）知道在燃燒過程中燃料的化學能轉化為內能。 （2）知道什么是燃料的熱值和單位，會查燃料熱值表。 （3）了解提高鍋爐效率和燃料利用率的措施，進行節(jié)約燃料的教育。 2、過程與方法 （1）通過對燃料燃燒過程的分析，歸納出燃料燃燒過程中的能量轉化。 （2）通過對影響爐子效率的分析，了解提高爐子效率的具體措施。 3、情感、態(tài)度與價值觀 （1）通過對影響爐子效率的分析，了解提高爐子效率的具體措施，提高節(jié)能意識；初步認識科學技術的發(fā)展對自然環(huán)境造成的影響，增強環(huán)保意識。 （2）通過燃料燃燒放出有害物質的學習，使同學們初步認識到事物都是一分為二的，培養(yǎng)初步的辯證觀點，養(yǎng)成辯證看問題的良好習慣。 ◆ 教學重難點 ◆ 教學重點: 了解熱機效率及提高熱機效率的途徑，知道在利用熱機形成的環(huán)保問題。 教學難點: 熱機效率的理解，并能用熱機效率進行簡單計算。 ◆ 課前準備 ◆ 實驗器材：燒杯，電加熱器，空氣溫度計，水，煤油、視頻資料、PPT等。 ◆ 教學過程 1、 圖片引入 人要生存，離不開能量，機器要運轉，也離不開能量，而內能又是人類和各種動力機械主要利用的能量形式之一。本節(jié)我們的任務就是來認識一下人們是如何利用內能的。 說到內能的利用，首先要考慮內能的來源，而燃料的利用正是這一來源的主要途徑。下面我們先來討論燃料及與燃料有關的問題。 （1）你知道的燃料有哪些？ 常見的燃料有煤、石油（加工煉制成汽油、煤油、柴油和液化氣等）、天燃氣等，農村還用草木等植物的秸桿作燃料。 （2）燃料可分為三種：固體燃料、液體燃料、氣體燃料。 （3）燃燒過程中能量轉化 燃燒是化學變化，產生化學能。即燃燒是化學能轉化為內能。 提出問題： 現有三種燃料：煤油、酒精、碎紙片。燃燒相等質量的燃料，相同質量和初始溫度相同的水升高的溫度相同嗎？為什么呢？ 猜一猜： 可能是不同的燃料燃燒放熱的能力不同。 實驗探究： 得出結論:不同的燃料燃燒放熱的能力不同。 某種燃料完全燃燒時化學能轉化為內能的量（放出的熱量）與其質量的比叫做這種燃料的熱值．（熱值用q表示） 一、燃料的熱值。 熱值：某種燃料完全燃燒時化學能轉化為內能的量（放出的熱量）與其質量的比叫做這種燃料的熱值。符號：q （1）單位：焦/千克。（J/kg）?；驓怏w燃料的熱值：J/m3 （2）熱值的物理意義： 干木柴的燃燒值是1.3l07焦 物理意義是1kg的干木柴完全燃燒時化學能轉化為內能的量（放出的熱量）是1.3ⅹ107 J。 （3）公式： 固體或液體燃料： Q放 = mq 氣體燃料： Q放 = Vq （4）3kg的干木柴完全燃燒時放出的熱量是多少？ 燃料完全燃燒放出的熱量=質量質量 固體或液體燃料： Q放 = mq 氣體燃料： Q放 = Vq 解：∵ m＝ 3 kg q＝ 1.3 107 J / kg ∴ 由 Q ＝ mq 可得： Q ＝ mq ＝ 3 kg 1.3 107 J / kg ＝3.9 107 J 幾種燃料的熱值（J/kg） 說明：熱值是燃料的一種性質，與燃料的質量、放出熱量的多少、是否完全燃燒無關，熱值與燃料的種類有關。 燃料的有效利用 思考：燃料燃燒時釋放的熱量是否被完全利用？ 熱機效率：由圖可知，真正被鍋爐中水吸收用來做有用功的能量只是燃料燃燒時所釋放能量的一部分。 熱機轉變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒釋放的能量的比值稱為熱機效率，即： 燃料不能有效利用的原因： （１）燃料很難完全燃燒． （２）燃料利用過程有熱量損失． 提高鍋爐效率的方法 （１）讓燃料盡量充分燃燒．如把煤磨成粉，用鼓風機吹進爐膛。 （２）盡量減少熱量損失．如加大受熱面積，減少煙氣帶走的熱量。 環(huán)境保護 熱機為人類的發(fā)展做出了重大貢獻，但也帶來了許多環(huán)境污染問題： （1） 煤、石油等燃料往往含有雜質，在燃燒時會產生二氧化硫、氮氧化物等有害氣體，燃燒不充分時，還會產生煙塵和一氧化碳等。 （2） 二氧化硫、氮氧化物經化學變化溶于水形成酸雨，使水、土壤酸化，對植物建筑物和金屬構件造成嚴重危害。 如何保護我們的環(huán)境？ 1.改進燃燒設備，加裝消煙除塵裝置; 2.集中供熱； 3.改用氣體燃料，普及煤氣和天然氣； 4.充分開發(fā)利用污染少和無污染的新能源。 四、板書設計： 10.6燃料的利用和環(huán)境保護 1、 燃料的種類：固體、液體、氣體燃料 2、 燃燒過程中能量的轉化：燃燒是化學能轉化為內能 三、熱值 ：1kg某種燃料完全燃燒時化學能轉化為內能的量，叫做這種燃料的熱值。 固體或液體燃料： Q放 = mq 氣體燃料： Q放 = Vq 四、燃料利用效率：鍋爐有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比，叫做鍋爐的效率。 五、提高燃料利用率的方法 六、提高燃料利用率的意義——節(jié)約能源，環(huán)境保護 ◆ 教學反思 略