10.6 燃料的利用和环境保护 学案（含答案） 2023-2024学年物理北师大版九年级全一册

六 燃料的利用和环境保护
素养目标
1.复述燃料的热值,说出热值的单位及其物理意义。
2.会计算燃料完全燃烧时放出的热量。
3.复述锅炉的效率,以及提高锅炉效率的方法和实际意义。
4.说出燃料的有效利用和环境保护的关系,养成自觉保护环境的意识。
学法指导
1.注意与生活实际相结合来学习课本内容。
2.课外阅读有关我国环境污染和环境保护方面的报道。
【预习导学】
知识点1热值
1.燃料的种类:固体燃料有 、 等,液体燃料有 、 等,气体燃料有 、 、 等。除了课本所列举的这些燃料外,你还能说出的燃料有
。
2.燃烧的过程中能的转化是 。
3.某种燃料完全燃烧时 转化为 (放出的热量)与其 的比,叫作这种燃料的热值。热值的单位是 。气体燃料的热值也可以用 作为单位。
4.根据热值的定义式q= ,请你推导出燃料完全燃烧放出热量的计算式是Q= 。
5.酒精的热值是 ,其物理意义是完全燃烧1 kg的酒精可以放出 的热量。2 kg的酒精完全燃烧放出的热量是 。
【答案】知识点一
1.木材　煤　汽油　柴油　氢气　煤气　天然气　酒精、煤油、竹子
2.燃料的化学能转化为内能
3.化学能　内能的量　质量　J/kg　J/m3
4.　mq
5.3.0×107 J/kg　3.0×107 J　6×107 J
知识点2燃料的有效利用
6.锅炉的效率:锅炉 的热量与燃料 的热量之比。根据机械效率的表达式,请你写出锅炉效率的表达式 。
7.锅炉的效率能够等于1吗 为什么
8.提高燃料的利用率有什么意义
9.说一说可以用哪些方法来提高燃料的利用率,保护环境。
10.说一说燃料的利用对环境的危害。
【答案】知识点二
6.有效利用　完全燃烧放出　η=×100%
7.不能。因为燃料很难完全燃烧,而且有效利用的热量又比实际放出的热量少,所以锅炉的效率不能等于1。
8.可以节约能源、保护环境。
9.①在工厂更新锅炉,使用现代化的大型锅炉。②将煤转化为煤气再进行燃烧。③对于取暖锅炉、机车、汽车等可以通过技术改造改变它们的燃料品质和燃烧方式。
10.燃料的利用,改善了人类的生活,促进了社会的发展。然而,由于煤、石油等燃料往往含有杂质,在燃烧时会产生二氧化硫等有害气体,在燃烧不充分时,还会产生烟尘和一氧化碳。这些烟尘、废气是大气污染的主要来源。大气污染直接危害人体健康,影响植物的正常生长。大气中的二氧化硫和氢氧化物溶于水中发生化学变化,会产生酸雨,危害农作物、森林以及湖泊中的生物。
【合作探究】
任务驱动1燃料利用与环境保护
1.共享单车是一种新型绿色环保共享经济,方便了日常的出行。许多市民开始不使用汽车而骑自行车上班。
(1)从环保角度看,这主要有利于减少城市的 。
A.大气污染　　　　B.水污染
C.土壤污染　　　　 D.白色污染
(2)骑车上班还有利于身体健康。体重80 kg 的金老师每天骑车(车的质量约20 kg)上班“减肥”。若他以5 m/s 的速度匀速前行,受到的阻力约为人与车总重的,则他消耗的功率约为 W。(g取10 N/kg)
(3)不同的运动方式,人体消耗的能量是不同的。由表中数据可知,金老师运动减肥的最佳方式是 。
活动方式 每小时每千克消耗的能量/kJ
慢走 12.01
中速跑 42.00
自行车 17.97
驾驶汽车 8.82
　(4)2020年受全球新冠疫情影响,国际原油价格一路走低,截至4月9日原油价格已跌至26.27美元/桶。国内许多加油站前汽车排起了长长的车队,结合我国近年石油生产与消费量比较图,谈谈自行车、公交对我国能源发展的意义。
【答案】任务驱动一
1.(1)A
(2)200
(3)中速跑
(4)减少能源消耗,缓解能源紧张(或调节能源结构等其他合理答案均得分)。
任务驱动2探究不同燃料的热值
2.某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1分钟记录了杯中水的温度(见下表)。
加热的时间/min 0 1 2 3 4 5 6
甲杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38
乙杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定 的位置,再调整固定 的位置。(均选填“A”或“B”)
(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有:加热时间和水的 、 和 。
(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 。
(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并利用记录的数据和公式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗 为什么
【答案】任务驱动二
2.(1)B　A
(2)质量　初温　燃料的质量
(3)煤油
(4)不可靠,因为一是燃料不能完全燃烧,二是燃烧后放出的热量不能被水完全吸收。
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