苏科版初中物理八年级上册 第一章 声现象 综合实践-燃料的热值 教案
文档属性
| 名称 | 苏科版初中物理八年级上册 第一章 声现象 综合实践-燃料的热值 教案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 4.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-19 07:49:58 | ||
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文档简介
燃料的热值
［教学目标］
1． 知识与技能：
（1）通过活动，知道质量相同的不同燃料完全燃烧放出的热量一般不同。
（2）理解热值的概念，知道热值是燃料本身的物理属性。
（3）理解燃料燃烧放热的计算公式。
2． 方法与过程：
（1）通过活动，探索出质量相同的不同燃料完全燃烧放出的热量一般不同。
（2）通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一文，认识燃烧排放物对环境的影响。
3． 情感、态度、价值观：
（1）通过活动，体验科学探究的乐趣。
（2）通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”，初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。
［重点和难点］
燃料的热值，燃料完全燃烧的放热公式。
［教学用具］：
酒精10g、碎纸片10g、烧杯、水200g、温度计、铁丝、铁架台、燃烧皿等。
［教学过程］
一、复习引入
师：热机是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置。其共同特点是：
其内能来自燃料燃烧放出的热量。你能说出目前我们使用的燃料主要有哪些？
生：有煤、煤气、液化气、天然气、木柴、汽油、柴油……
师：提供信息，某家庭人口及用热情况基本不变，原来使用蜂窝煤做燃料时，每月用煤约60kg，后来改用液化气做燃料，每月用液化气约8kg。为什么两燃料的用量相差这么大呢？
二、活动12．8比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量
㈠做一做：
1、准备工作
阅读P51“做一做”，弄清怎么做？为什么要这样做？记录什么？有哪些注意事项？
⑴怎么做？如图所示，将质量都为10g的酒精和碎纸片分别放在两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有相同质量水的两个烧杯加热，直至完全燃烧，记下两温度计示数的变化情况。
⑵为什么要这样做？
①控制变量法：酒精和碎纸片的质量都是10g；
②转换法：不同燃料充分燃烧时放出热量的多少转换成相同质量的水吸热后升高温度的多少。
⑶记录什么？将加热前的水温和燃料燃尽后的水温记在表格中。
⑷有哪些注意事项？
①注意安全：小心烫伤（特别是点火时）！如果不小心将酒精洒到了桌上，不要惊慌，请立即用湿抹布盖灭。
②为了让碎纸片尽可能充分燃烧，应将条状纸片，逐个少量添加到燃烧皿中，并用铁丝拨动，掉在外面的也要放回燃烧皿中。
2、学生实验
四人一大组，二人一小组，分别使用（a）装置和（b）装置，做完后汇总数据。附记录表。
㈡想一想
交流实验数据并讨论后得到结论：
相同质量的酒精与碎纸片完全燃烧时，烧杯中水温的变化情况一样吗？不一样。这说明了什么？
实验表明，相同质量的酒精与碎纸片完全燃烧时，酒精比碎纸片放出的热量多。
更多的实验表明，相同质量的不同燃料完全燃烧所放出的热量一般是不同的。那么，怎样来表示燃料的这一物理属性呢？
三、燃料的热值
1、概念：单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。符号：q，单位：J/kg。
2、P52“一些燃料的热值表”中查出酒精的热值，并说说其含义。
酒精的热值是3.0×107J/kg，其含义是：1kg酒精完全燃料放出的热量是3.0×107J。
那么，2kg酒精完全燃料放出的热量是多少呢？
2kg酒精完全燃料放出的热量是3.0×107J的2倍，即3.0×107J×2=6.0×107J。
质量为m的酒精完全燃料放出的热量又是多少呢？
3、燃料完全燃烧放热的计算公式：Q放=mq。
计算：实验中，10g酒精完全燃烧放出的热量是多少？200g水温度升高30℃吸收的热量是多少？
Q放=mq=0.01kg×3.0×107J/kg=3×105J
Q吸=cm（t—t0）=4.2×103J/（kg·℃）×0.2kg×30℃=2.52×104J
四、热效率：
为什么水吸收的热量远小于酒精完全燃烧放出的热量呢？
酒精完全燃烧放出的热量除了被水吸收外，铁架台、石棉网、烧杯也吸收了热量，同时还有一部分热量散失到空气中，酒精没有全部燃烧也要损失一部分能量。因此，水吸收的热量只占酒精完全燃烧放出的热量中的一部分。当然，这部分热量在酒精完全燃烧放出的热量中所占的比例越大越好，这个比例相当于我们前面学过的什么知识？
计算：实验中，水吸收的热量在酒精完全燃烧放出的热量所占的比例。
η= Q吸/ Q放=2.52×104J/(3×105J)=0.084=8.4%
这个效率太低了。由此可见,提高热效率对节约燃料，减少污染非常重要！
五、化石燃料的燃烧和环境保护（5分钟)：
阅读P52-53“化石燃料的燃烧与环境保护”，知道化石燃料燃烧的排放物对环境造成的污染情况。
六、练习：
1、煤油的比热容是2.1×103J/（kg·℃），其物理意义是： ，用去一半后，剩余煤油的比热容为 J/（kg·℃）。煤油的热值是4.6×107J/kg，其物理意义是： ，用去一半后，剩余煤油的热值为 J/kg。
点评：燃料的热值是燃料本身的物理属性，它只决定于燃料本身，与其他因素无关。与比热容不同的是：⑴所有物质都有比热容，而只有燃料才有热值；⑵意义和单位不同；⑶数量级不同。
2、在一标准大气压下，将2kg20℃的水烧开，至少需要燃烧多少天然气？实际需要燃烧的天然气比计算结果大还是小？为什么？
七、小结：
八、布置作业：
燃料的
化学能
内能
燃烧
做功
机械能
［教学目标］
1． 知识与技能：
（1）通过活动，知道质量相同的不同燃料完全燃烧放出的热量一般不同。
（2）理解热值的概念，知道热值是燃料本身的物理属性。
（3）理解燃料燃烧放热的计算公式。
2． 方法与过程：
（1）通过活动，探索出质量相同的不同燃料完全燃烧放出的热量一般不同。
（2）通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一文，认识燃烧排放物对环境的影响。
3． 情感、态度、价值观：
（1）通过活动，体验科学探究的乐趣。
（2）通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”，初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。
［重点和难点］
燃料的热值，燃料完全燃烧的放热公式。
［教学用具］：
酒精10g、碎纸片10g、烧杯、水200g、温度计、铁丝、铁架台、燃烧皿等。
［教学过程］
一、复习引入
师：热机是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置。其共同特点是：
其内能来自燃料燃烧放出的热量。你能说出目前我们使用的燃料主要有哪些？
生：有煤、煤气、液化气、天然气、木柴、汽油、柴油……
师：提供信息，某家庭人口及用热情况基本不变，原来使用蜂窝煤做燃料时，每月用煤约60kg，后来改用液化气做燃料，每月用液化气约8kg。为什么两燃料的用量相差这么大呢？
二、活动12．8比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量
㈠做一做：
1、准备工作
阅读P51“做一做”，弄清怎么做？为什么要这样做？记录什么？有哪些注意事项？
⑴怎么做？如图所示，将质量都为10g的酒精和碎纸片分别放在两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有相同质量水的两个烧杯加热，直至完全燃烧，记下两温度计示数的变化情况。
⑵为什么要这样做？
①控制变量法：酒精和碎纸片的质量都是10g；
②转换法：不同燃料充分燃烧时放出热量的多少转换成相同质量的水吸热后升高温度的多少。
⑶记录什么？将加热前的水温和燃料燃尽后的水温记在表格中。
⑷有哪些注意事项？
①注意安全：小心烫伤（特别是点火时）！如果不小心将酒精洒到了桌上，不要惊慌，请立即用湿抹布盖灭。
②为了让碎纸片尽可能充分燃烧，应将条状纸片，逐个少量添加到燃烧皿中，并用铁丝拨动，掉在外面的也要放回燃烧皿中。
2、学生实验
四人一大组，二人一小组，分别使用（a）装置和（b）装置，做完后汇总数据。附记录表。
㈡想一想
交流实验数据并讨论后得到结论：
相同质量的酒精与碎纸片完全燃烧时，烧杯中水温的变化情况一样吗？不一样。这说明了什么？
实验表明，相同质量的酒精与碎纸片完全燃烧时，酒精比碎纸片放出的热量多。
更多的实验表明，相同质量的不同燃料完全燃烧所放出的热量一般是不同的。那么，怎样来表示燃料的这一物理属性呢？
三、燃料的热值
1、概念：单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。符号：q，单位：J/kg。
2、P52“一些燃料的热值表”中查出酒精的热值，并说说其含义。
酒精的热值是3.0×107J/kg，其含义是：1kg酒精完全燃料放出的热量是3.0×107J。
那么，2kg酒精完全燃料放出的热量是多少呢？
2kg酒精完全燃料放出的热量是3.0×107J的2倍，即3.0×107J×2=6.0×107J。
质量为m的酒精完全燃料放出的热量又是多少呢？
3、燃料完全燃烧放热的计算公式：Q放=mq。
计算：实验中，10g酒精完全燃烧放出的热量是多少？200g水温度升高30℃吸收的热量是多少？
Q放=mq=0.01kg×3.0×107J/kg=3×105J
Q吸=cm（t—t0）=4.2×103J/（kg·℃）×0.2kg×30℃=2.52×104J
四、热效率：
为什么水吸收的热量远小于酒精完全燃烧放出的热量呢？
酒精完全燃烧放出的热量除了被水吸收外，铁架台、石棉网、烧杯也吸收了热量，同时还有一部分热量散失到空气中，酒精没有全部燃烧也要损失一部分能量。因此，水吸收的热量只占酒精完全燃烧放出的热量中的一部分。当然，这部分热量在酒精完全燃烧放出的热量中所占的比例越大越好，这个比例相当于我们前面学过的什么知识？
计算：实验中，水吸收的热量在酒精完全燃烧放出的热量所占的比例。
η= Q吸/ Q放=2.52×104J/(3×105J)=0.084=8.4%
这个效率太低了。由此可见,提高热效率对节约燃料，减少污染非常重要！
五、化石燃料的燃烧和环境保护（5分钟)：
阅读P52-53“化石燃料的燃烧与环境保护”，知道化石燃料燃烧的排放物对环境造成的污染情况。
六、练习：
1、煤油的比热容是2.1×103J/（kg·℃），其物理意义是： ，用去一半后，剩余煤油的比热容为 J/（kg·℃）。煤油的热值是4.6×107J/kg，其物理意义是： ，用去一半后，剩余煤油的热值为 J/kg。
点评：燃料的热值是燃料本身的物理属性，它只决定于燃料本身，与其他因素无关。与比热容不同的是：⑴所有物质都有比热容，而只有燃料才有热值；⑵意义和单位不同；⑶数量级不同。
2、在一标准大气压下，将2kg20℃的水烧开，至少需要燃烧多少天然气？实际需要燃烧的天然气比计算结果大还是小？为什么？
七、小结：
八、布置作业：
燃料的
化学能
内能
燃烧
做功
机械能
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