北师大版九年级物理第10章第6节燃料的利用和环境保护教案 (1)

《燃料的利用和环境保护》教学设计
课题：10.6燃料的利用和环境保护
课型：新授课
教学目标：
1、知识与技能
知道燃料燃烧的过程中能的转化是化学能转化为内能。
知道燃料热值的概念及其单位，会查热值表，并知道某种燃料热值单位的物理意义。
知道锅炉的效率。
2、过程与方法
通过燃料燃烧过程的分析，归纳出燃料燃烧过程中的能量转化。
通过对影响锅炉效率的分析，了解提高锅炉效率的具体措施。
3、情感态度与价值观
初步认识科学技术的发展对自然环境造成的影响，增强环保意识。
通过燃料燃烧放出有害物质的学习，初步认识到事物都是一分为二的，培养初步的辩证唯物主义观点，养成辩证地看待问题的良好习惯。
教学重点：热值的概念及其单位。
教学难点：理解热值的物理意义。灵活应用锅炉的效率解决简单的实际问题。
教学过程：
教学过程
师生活动
教学内容
设计意图及资源应用
课前提问引入新课
师：提问。生：齐答。师：口述导语
汽油机和柴油机工作时，哪个冲程对外提供动力？能量是怎样转化的？做功冲程内能转化为机械能这说明内能可以对外做功，内能的另一个应用是利用内能加热物体，本节课我们学习这一知识。10.6燃料的利用和环境保护（板书课题）
创设情境，激发学生学习兴趣，引入新课
新课
师：出示教学目标。生：一名学生朗读。师：交待学习内容师并用多媒体出示学习提纲生：阅读教材后回答问题。答1：能燃烧的物质叫燃料。固体燃料：干柴、煤；液体燃料：汽油、柴油、酒精；气体燃料：氢气、天然气；燃料燃烧释放的化学能转化为内能。生答2：不一样；他们的成分不同；燃烧1㎏的汽油放出的热量多。师：口述生：完成思考3。齐读师：板书热值符号生：板书热值单位。学生读单位。师：引导学生完成思考4，并能举一反三。（多媒体课件展示）生：查看热值表回答问题。师：边提出问题边讲。总结归纳理解热值的含义。问题1：不同燃料的热值一定不同？生：不一定，焦炭与酒精的热值相同。问题2：放出热量越多热值越大？生：不对；热值与放出热量多少无关。问题3：一桶汽油用去一半，剩下的汽油的热值变化吗？生：不变；热值与质量无关,只与燃料的种类有关。问题4：燃料燃烧越充分热值越大？生：不对；热值与是否完全燃烧无关.师：引导学生总结出燃料燃烧放出热量的计算公式，和导出公式。（注意：二者间的区别与Q放=cm(t0-t)的区别）教师板书例1、例2。生指出至少的含义师：出示提纲（多媒体课件展示）生：阅读教材自学完成1、3、4、5等问题，师：在问2前师引导学生回答为什么存在锅炉效率？然后说出锅炉效率的定义、公式及其导出公式。在问2后面提出（1）提高锅炉效率的措施。生答：燃料充分燃烧；减少热量损失；加大受热面积。（2）提高锅炉效率（燃料的利用率）给我们带来哪些好处？生答：教材29页下至30页上。在问5中引导学生说出环境保护除了教材上的做法还可以使用清洁能源如太阳能、用天燃气代替汽油（油改气）、植树种草。
教学目标：1、知识与技能知道燃料燃烧的过程中能的转化是化学能转化为内能。知道燃料热值的概念及其单位，会查热值表，并知道某种燃料热值的物理意义。知道锅炉的效率。2、过程与方法通过燃料燃烧过程的分析，归纳出燃料燃烧过程中的能量转化。通过对影响锅炉效率的分析，了解提高锅炉效率的具体措施。3、情感态度与价值观初步认识科学技术的发展对自然环境造成的影响，增强环保意识。通过燃料燃烧放出有害物质的学习，初步认识到事物都是一分为二的，培养初步的辩证唯物主义观点，养成辩证地看待问题的良好习惯。教学重点：热值的概念及其单位。教学难点：理解热值的物理意义。灵活应用锅炉的效率解决简单的实际问题本节课学习的主要内容
一、燃料的热值。二、燃料的有效利用。我们先根据学习提纲学习第一个内容。一、热值学习提纲思考1：什么是燃料？你见过哪些燃料？燃料燃烧时可以放出热量，这些热量是从什么能量转化来的？
思考2：燃烧质量为1㎏的汽油和1㎏的废报纸，它们放出的热量一样多吗?为什么？哪种燃料放出的热量多？思考3：热值的定义和符号？
思考4：热值单位、热值单位的物理意义。
大量事实表明，相同质量的不同燃料，在燃烧时，放出的热量是不同的，在物理学中用“热值”来表示燃料的这种特性。一、热值。1、定义：某种燃料完全燃烧时化学能转化为内能的量（放出的热量）与其质量的比叫做这种燃料的热值2、热值的单位：J/㎏
或
J/m3
读法：
焦每千克
焦每立方米
3、酒精的热值是3.0×107J/㎏，它的物理意义:1㎏的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J无烟煤的热值是：3.4×107J/㎏,它的物理意义是:1㎏的无烟煤完全燃烧放出的热量是3.4×107J天然气的热值是3.8×107J/m3，它的物理意义是:1m3的天然气完全燃烧放出的热量是3.8×107J请同学们查看热值表回答下列问题：（1）哪种燃料热值最大？（2）哪种燃料热值最小？（3）为什么火箭采用液态氢做燃料﹡理解热值：
（1）热值表示燃料在燃烧过程中放热本领（放热能力）的大小。
（2）热值是燃料本身的一种特性，不同燃料的热值一般不同。
（3）热值只与燃料的种类有关，与燃料的形态、体积、质量、是否完全燃烧、放出热量多少等均无关,因此，同种燃料的热值一般不变4、燃料燃烧放出热量的计算公式:
Q放=mq
或
Q放=qv
导出公式：ｍ=
Q放/q
v=
Q放/
q
例1：完全燃烧3㎏酒精放出的热量是多少?(酒精的热值是3.0×107J/㎏)
解：Q放=mq=3㎏×3.0×107J/㎏=9×107J答：完全燃烧3㎏酒精放出的热量是9×107J
例2：酒精的热值是3×107J/kg，若要获得6×107J
的热量，至少需要燃烧多少kg的酒精？解：由Q放=mq得m=Q放/q=6×107J/3×107J/kg=2kg答：若要获得6×107J的热量，至少需要燃烧2kg的酒精二、燃料的有效利用1、什么叫锅炉2、锅炉的效率：锅炉有效利用的热量与燃料完全燃烧放出热量的比，叫作锅炉的效率公式：
η=Q吸/Q放导出公式：Q吸=ηQ
Q放=Q吸/η3、节约能源、保护环境的重要措施有哪些？4、燃料的广泛应用给人类带来了哪些好处？又造成了哪些危害？5、大气污染的主要来源是什么?有哪些主要危害？对于环境保护你可以做哪些具体有效的工作？
明确学习目标有利于学生有目的的学习，便于提高学生学习成绩。让学生带着问题阅读教材，能调动学生学习的积极性，使学生更好地理解教材的设计意图，从而更好的学习新知识。引入热值，让学生知道热值
的物理意义，热值的符号（q）、定义、单位及热值单位的物理意义，使学生更好地理解并掌握热值的相关知识。加深对热值是物质一种特性的认识。会查热值表归纳总结，注重关键词的含义，进一步体会、理解、掌握教学重点，突破教学难点。让学生明确公式中字母的含义，便于学生更好地应用公式解决简单的实际问题。明确锅炉的含义，知道锅炉的效率的定义、计算公式和导出公式，提高锅炉效率的措施，能应用公式解决简单的实际问题，此类题也是中考的考点之一。让学生辩证地看待问题，注重节能和环保的教育。
练习
师：出示练习题生：前4个问题口答，5题学生板演师：展示答案并对学生的表现做出评价。生：小组讨论，小组派代表板书并讲解。
学以致用1、干木柴的热值是1．2×107J/kg,它的物理意义是（1kg干柴完全燃烧放出的热量是1．2×107J），完全燃烧4kg的干木柴，能放出（4.8×107）J的热量。
2、一瓶汽油用去
以后，剩下的汽油
（
D
）A、比热容减小
，热值减小
B、比热容不变，热值减小
C、比热容减小
，热值不变
D、比热容和热值都不变
3、下列说法正确的是
（
C
）
A、热值越大的燃料，燃烧放出热量越多。
B、热值越大的燃料，完全燃烧放出热量越多。
C、质量相同的燃料，热值越大的燃料，燃烧放出热量越多。
D、以上说法都不对。4、现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有（
C
）
A．较大的比热
B．较低的沸点
C．较大的热值
D．较高的凝固点
5、燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.02m3天然气(假设天然气完全燃烧），天然气的热值是8.4×107J/m3。求：
⑴水吸收的热量？
⑵天然气完全燃烧放出的热量?
⑶燃气灶烧水时的效率?解：水吸收热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg.℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J天然气放出的热量:Q放=qv=8.4×107J/m3×0.02m3
=1.68×106J锅炉的效率:η=Q吸/Q放=6.72×105J/1.68×106J=40℅答：燃气灶烧水时的效率是40%。拓展延伸1、A、B两种燃料，完全燃烧时放出的热量之比QA：QB=1：2，它们的热值之比qA：qB=2：3，则两种燃料的质量之比是（
A
）
A、3:4
B、4:3
C、1：3
D、3：12、社会上少数不法商贩将矸石破碎后掺在优质煤中高价销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量中的（
A
）A、热值
B、比热容
C、温度
D、质量
3、某校每天烧水要消耗80m3的煤气，煤气完全燃烧释放热量的75%被水吸收，则学校每天要将多少吨初温为20℃的水烧开（1标准大气压下）?
(煤气的热值q=4.2×107J/kg，密度为1.2kg/m3）解：煤气的质量：由ρ=m/V得，m=ρV=1.2kg/m3×80m3=96kg煤气放出的热量Q放=mq=96kg×4.2×107J/kg=4.032×109J由η=Q吸/Q放得，水吸收的热量Q吸=ηQ放=75%×4.032×109J=3.024×109J1标准大气压下谁的沸点是100℃由Q吸=cm(t-t0)得，m=Q吸/c(t-t0)=3.024×109J/(4.2×103J/(kg·℃)×(100℃-20℃)=9×103kg=9t答：学校每天要将9t初温为20℃的水烧开。4、杨洋同学家原来是用液化石油气烧水，参加“探究性学习”活动后，在老师的指导和同学们的帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器，这台热水器6月份平均每天可将100kg水从15℃升高到65℃。
(1)若液化石油气的热值为8.0×107J/kg，改用太阳能热水器后，6月份平均每天可节约液化石油气多少千克？[液化石油气完全燃烧放热的70%被水吸收；C水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)使用太阳能热水器比使用燃料烧水，除了节约能源外，还有哪些优点？(至少写出两点)解：水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(65℃-15℃)=2.1×107J由η=Q吸/Q放得，Q放=Q吸/η=2.1×107J/70%=3×107J由Q放=mq得，m=Q放/q=3×107J/8.0×107J/kg=0.375kg答：改用太阳能热水器后，6月份平均每天可节约液化石油气0.375kg。(2)环保
取之不尽。
了解学生对知识的掌握情况，有针对性地进行训练，提高学生应用所学知识解决实际问题的能力。效仿Q放=mq的计算过程，利用公式Q放=qv计算，应用公式η=Q吸/Q放求效率，注重培养学生运算能力，养成计算题书写过程规范、准确的好习惯此层次要求较高，属于综合应用问题，使学生认识到知识之间的相互联系，从而更好地理解、掌握知识，提高学生的应变能力，达到触类旁通，举一反三的目的。
小结
生：归纳总结师：补充
学到了什么1、燃料燃烧的过程中，燃料的化学能转化为内能。2、热值的定义、单位，及燃料燃烧放出热量的计算公式。3、知道某种燃料热值的物理意义，会查热值表。
4、锅炉的效率，及提高锅炉效率的方法。5、燃料燃烧既给我们带来好处，又会造成危害，我们在生活中一定要节约能源、保护环境。
培养学生归纳、概括能力和语言表达能力
作业
教材30页1题
31页3题
巩固知识，形成能力。
板书设计
10.6燃料的利用和环境保护一、热值
1、定义：2、热值的单位：J/㎏
或
J/m3
读法：
焦每千克
焦每立方米
3、酒精的热值是3.0×107J/㎏，它的物理意义:1㎏的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J4、燃料燃烧放出热量的计算公式:
Q放=mq
或
Q放=qv导出公式：ｍ=
Q放/q
v=
Q放/
q例1解：Q放=mq=3㎏×3.0×107J/㎏=9×107J答：完全燃烧3㎏酒精放出的热量是9×107J
例2解：由Q放=mq得m=Q放/q=6×107J/3×107J/kg=2kg答：若要获得6×107J的热量，至少需要燃烧2kg的酒精二、燃料的有效利用2、锅炉的效率：锅炉有效利用的热量与燃料完全燃烧放出热量的比，叫作锅炉的效率公式：
η=Q吸/Q放导出公式：
Q吸=ηQ放
Q放=Q吸/η应用公式计算：
清晰展现本节课的主要内容，有利于学生明确本节课的重点和难点。
教学反思
热值与密度、比热容一样是物质本身的一种特性，在中考中具有重要位置，热值是热学的重要考点之一，它与电学、机械和功联系非常紧密，我们必须学好它。本节课中，学生表现积极，回答问题声音响亮，计算题书写规范工整，学生讲解也很到位，总结的很好，很全面。拓展延伸中的3题综合能力较强，需要利用密度公式先求出燃料质量，再应用本节学习的公式Q放=mq和Q吸=ηQ放求出Q放和Q吸最后应用公式Q吸=cm(t-t0)求出水的质量。张梓旋同学表现很好。拓展延伸中的4题有两个地方关键，一是利用公式Q放=Q吸/η计算，二是“节约”这两个字的含义要理解好，范庭菽同学讲的非常好。本节课的教学，我体会到要相信学生，给他们交流合作的机会，发表看法的机会，你一定会收到意想不到惊喜。学生能够真正理解并掌握了本节课所学的知识，效果很好。录音效果不是太好，学生的声音有点小。