课件17张PPT。第四节 热机效率和环境保护它们都离不开燃料。
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。固体燃料液体燃料气体燃料燃料可分为三种〖请你说说〗日常生活中常用到的燃料有哪些？ 常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。请计算：干木柴烟煤汽油 你能列举一些常见的燃料吗？它们分别属于哪一类？ 质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。 在物理学中，把1kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做燃料的热值。热值的符号：q 单位：J/kg（J/m3）固体和液体燃料气体燃料 热值是反映燃料燃烧时化学能车化为内能的本领的大小的物理量，同种燃料的热值与燃料的质量无关。 Q=mq质量m为的燃料完全燃烧释放的能量是：
Q：燃料完全燃烧释放的热量
ｑ：燃料的热值
ｍ：燃料的质量无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。热机效率讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放机械传热损失一部分能量 热机真正转变为对外做功的部分废气排出带走的能量热机中燃料释放能量的主要走向示意图由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只燃料燃烧时所释放能量的一部分。热机效率热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率，即：
η=议一议怎样提高热机的效率？使燃料充分燃烧;
尽量减少各种热量损失；
在热机的设计和制造上采用先进的技术；
注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。 想一想热机的效率能达到100%吗？为什么？ 不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因为各种热量损失以燃料条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即热机效率小于100%。环境保护热机为人类的发展做出丑了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题：1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死.
2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长.
3.破坏土壤、植被、森林.
4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.
5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍.酸雨的危害 讨论交流 如何保护我们的环境？改进燃烧设备，加装消烟除尘装置;
集中供热；
改用气体燃料，普及煤气和天然气；
充分开发利用污染少和无污染的新能源。
当堂检测反馈1、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千克，液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃料中的热值最高的是( ）
A、液化石油气 B、煤气
C、烟煤 D、木柴A2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（ ）
A、较小的质量 B、较小的密度 C、较大的比热容 D、较大的热值D3、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴油能放热 J，这些热通过柴油机的转化能对外做有用功 J。 （柴油的热值为3.3×107J/kg4、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为3.0×107J/kg)能放出多少热量？若这些热量的30%被水吸收，则能使30kg 、20℃的水温度升高到多少度？6.6×1071.98×107课后作业：
发射卫星的火箭燃料要体积小，重量轻，但发出的热量要大，这样才能减轻火箭的重量，使卫星快速地送上轨道。液体燃料放出的能量大，产生的推力也大；而且这种燃料比较容易控制，燃烧时间较长，因此，发射卫星的火箭大都采用液体燃料。
西营中学： 主备人：李福玲复备人： 第周第课 总课时数
课题
热机效率和环境保护
课型
新授课
课标与教材
课标与教材
课标要求：
课标要求从能量转化的角度认识燃料的热值；通过能量的转化和转移，认识效率。
活动建议：调查当地几种炉灶的能量利用率，写出调查报告。
教材分析：
本节是在既学生学习了内燃机，认识到燃料燃烧放出热量后再来学习燃料的热值，符合学生的认知规律，易于学生接受所学知识；通过学习热机工作时燃料释放的能量的主要流向，使学生能从科学角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道，培养自觉的环保意识。
教学重点：
热值概念的建立及热值的计算
教学难点：
了解热机效率及提高热机效率的途径，知道在利用热机形成的环保问题。
学情分析
通过列举日常生活中的燃料使用，学生应该认识到不同燃料的热值是不同的；根据热值的定义及第二节的根据比热容计算热量的经验，学生能学会根据热值进行计算燃料放热多少；对于热机的效率，学生来自生活的经验和体验是很多的，在部分男同学的带动下，大多数学生也会受到触动而更多的关注技术、关注社会的发展。
教学目标
知识与技能：
1、从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同，建立热值概念。知道热值是燃料燃烧放热的特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。
2、了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率，及提高热机效率的意义所在。
过程与方法：
通过调查不同热机的效率，树立节能、环保的意识。
情感态度与价值观：
能大致说出热机的使用与人类社会发展的关系，并能简述热机的使用产生的排放物对环境不良影响，培养自觉的环保意识。
教学方法与媒体
结合前面学过的比热容及机械效率的概念，本节课采用类比法进行概念教学；热值的计算采用讲练结合，给学生更多的练习时间；借助多媒体向学生多展示一些有关热机效率、节能、燃料燃烧排放物污染与治理方面的资料，培养自觉的环保意识。
教具准备
师 生 活 动 过 程
复备修改或设计意图
引入新课
多媒体展示图片
使用各种燃料的各种交通工具
讲述：燃料燃烧的过程就是化学能转变为内能的过程，从原始人类至今，人们使用的能量大部分还是通过燃料燃烧获得的。
引入燃料的热值
提问：你们家中常燃烧哪些燃料？
为什么同样质量的不同燃料燃烧后放出的热量不同？
学生自学
3、提出自学要求：
①什么是燃料的热值？符号是什么？单位是什么？
②如何理解定义中的“完全燃烧”这一说法？
酒精的热值是3.0×107J/kg，其物理意义是什么？
③ 观察教材37页常见燃料的热值表，你能发现什么问题？
小结：a、不同燃料的热值一般不同，热值是燃料的一种特性；
b、在众多气体燃料中，氢气的热值最大，做火箭的燃料。
热值的计算
提问：2 Kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少？ 你是如何计算的？
氢气的热值是1.4×108J/m3，
2m3的氢气完全燃烧出的热量是多少？ 你是如何计算的？
强调单位.
热机的效率：
结论：热机利用的做有用功的热量只占燃料燃烧放出热量小部分。
２、热机效率：（η）用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比。
（η＝Q有／Q总放×100%）（类比）（η机械=W有/Q燃×100%）
请思考下列情境：
1、站在汽车或摩托车排气口附近就会闻到汽油或柴油的气味，你认为原因是什么？
2、发动机要用循环流动的水来冷却，这说明了什么？
3、夏天坐摩托车时，有时不小心会被摩托车的烟囱烫伤，这是为什么？
根据学生的回答，小结。出示热机燃料燃烧能量走向示意图。
提高热机效率的途径：
讲述几种热机的效率
课件展示提高热机效率的方法。
图片展示由于热机的使用造成的环境污染，启发学生结合身边的实际实例谈谈如何进行环境保护。
燃料的共同特点：
①能够燃烧
②燃烧是化学能转化为内能的过程
小结计算公式。
Q放 = m q
Q 放= V q
教学反思
板书设计：第四节热机效率和环境保护
一、燃料的热值：
1kg某种燃料完全燃烧释放出的能量（热量）称为这种燃料的热值：（ｑ）
质量是ｍ的燃料完全燃烧放出热量是：Q放= m q
体积为V的燃料完全燃烧放出热量是：Q放= V q
二、热机效率
热机利用的做有用功的热量只占燃料燃烧放出热量小部分。
热机效率：（η）用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比。
η提高热机效率的途径：
三、环境保护
布置作业：见课件
