13.4 热机效率和环境保护 教案

13.4 热机效率和环境保护
教学目标
1、知识与技能
（1）建立热值概念。知道热值是燃料的重要特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行燃料放热的简单计算。
（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以及提高热机效率的意义所在。
2、过程与方法：通过社会调查，了解热机效率及热机带来的负面影响。
3、情感态度与价值观：了解热机的利用与人类社会发展的关系，培养自觉的环保意识，激发学生的社会责任感。
教学重点
燃料的热值、热机效率以及学生环保意识的培养。
教学难点
燃料放热及热机效率的计算。
教学过程
一、设疑自探
1、创设环境，新课引入
现代社会人类的生存和发展离不开机械，而内能是各种动力机械主要利用的能量形式之一，而燃料的燃烧正是这一来源的主要途径。大家说说，常见的燃料有哪些？它们燃烧时释放能量的能力相同吗？今天我们就来进行研究。（板书课题：12.4热机效率和环境保护）
2、引导学生设疑：
看到这个课题，你想知道什么？请提出来。老师将大家所提问题归纳、整理、补充为下面的自探提示：
（1）什么是燃料的热值？单位是什么？常见燃料的热值如何？
（2）什么是热机效率？提高热机的效率有哪些途径？
（3）热机对环境有什么危害？我们应当如何去做？
二、解疑合探
(一)燃料的热值
1、热值定义：指1千克某种燃料完全燃烧释放出的热量。
2、热值表示符号：用q表示。
单位：J/kg（固体燃料或液体燃料），J/m3（气体燃料）。
3、注意：①热值表示的是燃料完全燃烧时释放的热量；②热值是燃料的一种特性，只和燃料的种类有关，与其质量、体积、是否完全燃烧无关；③热值可以检验燃料的优劣。
4、热量的计算公式：Q=mq或Q=qV
例：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。
解：Q=mq=4 kg×3.3×107J/kg=1.32×108 J。
交流与讨论：在课本图12-26中，实际需要的干木柴、烟煤和汽油的质量大大超过计算得出的数值，这是为什么?
(二)热机效率
实际上热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作的过程中损耗掉了，真正转变为有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。
1、热机效率：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。
2、热机效率计算公式：η=Q有/Q总×100%
3、提高热机效率的具体措施：
(1)使燃料尽可能完全燃烧(煤粉、鼓风)
(2)减小机械摩擦(选用优良润滑油)
(3)尽量简化机械传动部分(三角旋转式发动机)
三、质疑再探
同学们，你还有哪些不明白的地方？请提出来，大家共同探讨。
（思考：通过技术改良，热机的效率能否达到100%?为什么?）
四、运用拓展
1.关于燃料的热值，以下说法正确的是（　）
A.燃料的热值与燃烧情况有关 B.容易燃烧的燃料，热值一定大
C.煤的热值比干木柴大，煤燃烧放出的热量一定比干木柴多
D.0.5g汽油和2kg汽油，它们的热值是一样的
2.现代火箭用液态氢作为燃料，主要是利用了它的（　）
A.热值大?? ?B.比热容大?? C.凝固点较高? D.沸点较低
3.近几年煤炭价格较高，少数不法商贩将煤矸石、破碎石掺在优质煤中高价销售，客户为不上当，最恰当的方法是检测煤的（　　）
A.温度???? B.质量?? ??C.热值???? D.比热容
4.现有一瓶液体燃料，若倒掉一半后完全燃烧则（　　）
A.热值减半，放出的热量减半???? B.热值减半，放出的热量不变
C.热值不变，放出的热量减半???? D.热值不变，放出的热量不变
5.两台柴油机，甲的效率是40%，乙的效率是35%，这表明（　　）
A.甲柴油机的功率大于乙柴油机的功率
B.甲柴油机的功大于乙柴油机做的功
C.相同的时间里，甲柴油机的耗油量多一些
D.在消耗等质量的柴油时，甲做的有用功多一些
6.酒精的比热容为2.4×103J/(Kg?℃)，其物理含义是____，一杯酒精倒去一半，剩下酒精的比热容将____，热值将___(变大/变小/不变)．
（三）课堂小结：
1、通过本节课的学习，你有哪些收获？
2、学科班长评价本节课活动情况。
板书设计
12.4 热机效率和环境保护
一、燃料的热值
1、定义
2、单位
3、公式
二、热机效率
1、定义
2、计算公式
3、提高热机效率的途径