九年级物理 燃料的利用和环境保护教案 北师大版
北师大物理九年级上册 燃料的利用与环境保护导学稿第1课时
（1）请计算出实验中水吸收了多少热量。
（2）有的同学试图用水吸收的热量来计算酒精的热值，请你回答这种做法是否可以，并说明理由。
九年级第1学期物理学科导学稿执笔人：总第课时
备课组长签字：包级领导签字：学生：上课时间：
集体备课
个人空间
一、课题：10.6-1燃料的利用和环境保护
二、学习目标
1、记住燃料热值的概念、单位、物理意义。
2、会运用热值的有关知识解决有关问题。
三、教学过程
【自主预习】
1、人类获得内能的主要途径：__________________.
（3）说明家用煤炉效率低的原因是什么？
（4）家用煤炉除了热效率以外，还有一个重大的问题是什么？
反思栏
2、现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有()
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
3、某汽车在一次行驶过程中消耗了5kg汽油，已知汽油的热值为4.6×107J／kg。（1）求这些汽油完全燃烧放出的热量？（2）若水箱中4kg的冷却水，温度升高50℃，水至少要吸收多少热量?［c水= 4.2×103J／(kg·℃)］
5、王萌同学学习了有关的热学知识后，知道水的比热容是4.2×103J/（kg．℃），她想估算一下家中每天烧水、煮饭需要的热量．于是她仔细地记录了烧水、煮饭所需的时间，并经折算成烧水时间，相当于每天将30kg、20℃的水烧开．
（1）王萌同学家每天生活饮食需要多少热量？
（2）普通煤的热值为3×107J/kg，按每块蜂窝煤含煤0.5kg计算，她家每天实际用煤2kg，推算她家供热系统的热效率是多少？
北师大版九年级物理 10.6燃料的利用和环境保护 教案
燃料的利用和环境保护一、教学背景分析“燃料的利用和环境保护”与我们的生活密切相关，学生对燃料的利用和环境保护已经有丰富的感性认识；这是他们学习本节课的重要课程资源。
本节主要教学内容有两个：一是燃料的热值；二是燃料的有效利用和环境保护。
教材首先从介绍燃料的定义和种类入手，使学生知道什么叫燃料，对燃料的种类，常见的固体、液体、气体燃料有一个初步的认识；因为内能是人类使用最多的一种能量，而获得内能的途径是燃料的燃烧，教材分析了燃料在燃烧的过程中，放出能量的实质是能量的转化，是化学能转化为内能。
通过学习使学生对不同形式的能的转化有更深入的理解。
由于燃料的成分不同，质量相同的不同燃料，在燃烧时放出的热量是不相同的，也就是质量相同的不同燃料完全燃烧时，化学能转化为内能的量并不相同，大部分学生有这方面的生活经验，所以教材中直接给出了热值的概念。
燃料的有效利用是一个很重要的问题。
如何提高燃料的效率，有效利用燃料，教材以学生比较熟悉的炉子为例，分析了燃料燃烧时，效率不高的原因，一是燃料很难完全燃烧，因此放出的热量往往比按热值计算出来的数值要小；二是放出的热量又很难完全有效利用，所以有必要研究炉子的效率问题。
有效利用燃料是节约能源和保护环境的重要措施。
因为能源问题是当今社会的重大问题之一，所以有必要强调节约能源的重要性，对学生进行节能教育。
关于环境保护问题，一方面是为了提高学生的环境意识，另一方面要让学生辨证地看待科学进步对人类社会的影响，使学生初步认识到事物都是一分为二的，培养学生初步的辨证唯物的观点，养成辨证看问题的良好习惯。
本节的学习还有利于学生进一步理解热机和火箭的工作原理。
二、教学目标1．知道燃料燃烧过程能的转化是化学能转化为内能。
2．知道热值概念，会查阅一些燃料的热值表。
3．通过对影响炉子效率的分析，了解提高炉子效率的具体措施，提高节能意识。
4．通过燃料燃烧过程放出有害物质的学习，树立辩证看待问题的意识，了解科技的发展给人类带来物质享受的同时，还会产生影响环境等负面效应。
北师大版九年级物理《燃料的利用和环境保护》教案-新版
1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全 ℃-40℃)=1.26×106 活运用热值
燃烧放出的热量全部被水吸收）
J
公式
分析：利用吸热公式 Q 吸=Cm(t-t0)可以算出将水 因为 Q 吸=Q 放 烧开要吸收多少热量，解题时应注意在标准大气 =1.26×106J
压下，水的沸点是 100℃，即水烧开时的温度为 所以干木柴质量
称为炉子的效率，可以画出比例图，学生分析并
理解炉子的效率是哪些部分之比．
未燃烧的 能量
散失的能 量
利用的能 量
观察思考
对于提高炉子的效率和燃料的利用率可以 由学生阅读资料，分组讨论得出．提高燃料利用 率也是由学生阅读资料，教师可以提供一些有关 的课外资料，主题是提高燃料的利用率，形成学
培养学生的 节约意识，
生可持续发展的观念．
4、环境保护
课件展示图片或视频
三、小结（略）
Байду номын сангаас四、作业
六、燃料的利用和环境保护
二．有效利用燃料
一．燃料的热值
1．炉子的效率
板 1．能量转化：燃料燃烧过程中化学能转化为内 2．提高燃料利用率的方法
书 能。
3．提高燃料利用率的意义——节
设 2．热值定义：1kg 的某种燃料完全燃烧放出的热 约能源，环境保护
性。燃烧值大，反映单位质量的该种燃料完全燃
烧时放出的热量多（化学能转化为内能多）
引导学生学会看课本中的表，学会表述其物理意
义。
解答：Q 吸
例题：把 5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少 =Cm(t-t0)=4.2×103J 加深理解比
kg 的干木柴？（已知干木柴的热值为
/(kg·℃)×5kg×(100 热容公式，灵
初中物理同步讲义北师大版热机 火箭 燃料的利用和环境保护(提高) 知识讲解
热 机 火 箭 燃 料 的 利 用 和 环 境 保 护 ( 提 高 )【学习目标】1. 知道热机中的能量转化。
2.知道四冲程热机的构造和工作原理。
3.了解现代火箭的构造和特点，了解多级火箭是星际航行的运载工具。
4. 知道燃料的热值及其单位，并知道某种燃料热值的物理意义。
5.知道燃料燃烧过程中的能的转化是化学能转化为内能。
【要点梳理】 要点一、热机将燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器，统称为热机。
常见的热机有：蒸汽机、 内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。
内燃机分为汽油机和柴油机， 它们分别用汽油和柴油作为燃料。
汽油机和柴油机的异同点：不同点 相同点项 目汽油机柴油机(1)构造基本相同都是燃料 在气缸内燃烧，都是内燃机。
(2)都将内能转化为机械能。
(3)每一个工作循环都是由 吸气、压缩、做 功、排气四个冲程组成。
构造 气缸顶部有火花塞 气缸顶部有喷油嘴点火方式压缩冲程末由火花塞放出电火花 点燃，称点燃式 压缩冲程末由喷油嘴向气缸内喷雾状柴油 遇到高温高压的空气自动燃烧，称压燃式燃料汽油、吸气冲程吸进汽油和空气混合物柴油、吸气冲程吸进气缸的只是空气压缩比压缩冲程末气体体积被压缩为吸 进体积的1/9至1/6 压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的 1/22至1/16做功 做功冲程初燃气压强为30至50个 大气压，温度2000℃至2500℃, 高温高压的气体推动活塞做功 做功冲程初燃气压强为50至100个大气压， 温度1700℃至2000℃,高温高压的气体推动活塞做功效率 效率较低20%至30% 效率较高30%至45%用途轻便，多用于汽车、飞机、小型农 笨重，多用于拖拉机、载重汽车、轮船等重火花塞进气门 排气门活塞汽缸 连杆曲轴喷油嘴排气门汽缸曲轴进气门活塞连杆机具 型机械 要点诠释：(1)汽油机和柴油机的工作原理：汽油或柴油在气缸里燃烧时生成高温高压的燃气，用来推动活塞做 功。
北师大版 九年级物理上册 第十章 第六节《燃料的利用和环境保护》教学课件
新课讲解
二、燃料的有效利用
1.锅炉的效率 (1)锅炉有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作锅
炉的效率。表达式为 η=（Q有效/Q总）x100% , 其中η表示锅炉 的效率，Q有效表示有效利用的热量，Q总表示燃料完全燃烧放出
的总热量。 (2)现代化大型锅炉的效率可达90%以上，一般小型锅炉的效率只 有60%左右。
新课讲解
例:下表是一些燃料的热值,选项中判断正确的是( C )。
单位:J/Байду номын сангаасg
无烟煤 焦炭 酒精
3.4×107 3.0×107 3.0×107
煤油 汽油
氢
4.6×107 4.6×107 1.4×108
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值 B.燃料燃烧释放的热量越多，热值越大 C.现代火箭使用液态氢做燃料，是因为它具有较大的热值 D.汽油的热值是4.6x107J/kg，其值的大小与燃料的质量有关
拓展与延伸
布置作业
请完成《 少年班》P15-P18对应习题
新课讲解
2.影响燃料有效利用的因素 一是燃料不可能完全燃烧; 二是燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一部分被有效利用。 3.提高燃料利用率的方法 把固体燃料磨成粉末吹进炉膛内进行燃烧，加大送风量，可使 燃料燃烧得更充分。减少热量散失，如可以采用各种方法加大 受热面积，减少烟气带走的热量等。
新课讲解
新课讲解
3.燃料的热值
某种燃料完全燃烧时化学能转化为内能的量(放出的热 定义
量)与其质量的比叫作这种燃料的热值,用字母q表示
单位
焦/千克(J/kg)，读作焦每千克。气体燃料的热值单位 是焦/立方米(J/m3 )
新课讲解
表示一定质量的燃料在完全燃烧时所释放的热量的 多少。燃料的热值是燃料的一种特性，它与燃料的 质量、体积等无关，只与燃料的种类有关。相同质 物理意义 量的不同燃料,在完全燃烧时放出的热量一般是不相 同的;如木炭的热值为3. 4x107J/kg,它表示 1kg 木炭 完全燃烧时所放出的热量是3.4x107J。同种燃料的热 值相同，不同种燃料的热值一般不同。
《燃料的利用和环境保护课件 (公开课获奖)北师大版2
．
３．１kg的汽油完全燃烧放出的热量相当 于 kg干木柴完全燃烧放出的热量．
４．关于燃料的热值，下列说法正确的是（ ）
Ａ．热值越大，燃烧时温度就越高． Ｂ．热值越大，燃烧时放出热量就越多． Ｃ．燃料的质量越大，热值就越大． Ｄ．燃料的热值与燃料的质量无关．
５．用液态氢作火箭的燃料，主要是因为 液态氢的 （ ）
-- 电子，揭开了原子具有结构的秘密。
元电荷人们把最小电荷叫做元电荷，常用 符号e表示。 e=1.6×10-19C
绿豆
原子核
原 （带正电） 子 结 构 电子
（带负电）
100米
电子在电力吸引作用下绕核运动
➢在通常情况下，原子核所带正电荷数与 核外所有电子总共带的负电荷数相等，整 个原子呈中性，也就是原子对外不显带电 的性质。
燃料完全燃烧放出的热量=质量 ⅹ 热值
Q放=mq Ｑ放＝Vq
5、请同学们通过查看课本中的热值表，回答以 下问题： １）哪种燃料的热值最大？
２）哪种燃料的热值最小？
３）火箭为什么用液态氢做燃料？
注：热值是燃料的一种性质， 与燃料的质量、放出热量的多 少、是否完全燃烧无关，热值 与燃料的种类有关
学以致用：
本节课学习的主要内容：
一．燃料的燃烧 １．燃料的种类及燃料燃烧的实质 ２．热值的定义．单位及简单计算
二．燃料的有效利用 １．炉子的效率 ２．有效利用燃料的途径 ３．燃料的利用与环境保护
、常见的燃料有哪些？
柴、煤、木炭、汽油、柴油、氢气、煤气、天然气……
、请将这些燃料进行分类。
固体燃料：柴、煤、木炭…… 液体燃料：汽油、柴油、酒精…… 气体燃料：氢气、煤气、天然气……
• 他们的课程，无论是在内容和形式上，都是经过认真 研判，把各学科的核心素养作为教学主线。既涵盖城市中 小学、又包括乡村大部分学校的教学模式。適合全國大部 分教學大區。本課件就是從全國一等獎作品中，优选出的 具有代表性的作品。示范性强，有很大的推广价值。
北师版九年级物理第6节 燃料的利用和环境保护课件
在热机的各种能 量的损失中,废气 带走的能量最多.
废气 带走
归纳与小结
对于热机而言，燃料的不完全燃烧、汽缸部件吸热 后的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗 的能量，都是引起能量损失的原因.因此，提高小结
提高热机效率的方法：
（1）设法利用废气能量，是提高燃料利用率的重要 措施. （2）在设计和制造热机时，要不断改进和创新，尽 量减少各种热量损失. （3）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.
课堂小结
1.燃料的热值只与燃料的种类有关.
2.燃料的热值公式：Q=mq或Q=vq.
3.热机的效率不可能达到100%. 4.热机效率的计算公式：
η= W有 ×100% Q放
5.有效提高热机效率对社会发展及环境保护具有重要意义.
课堂训练
1.关于燃料的热值正确的是（ B ） A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关 B．燃料的热值与燃料的种类有关 C．燃料的热值与燃料的多少有关 D．燃料的热值与上面三个因素都有关
热机对环境的影响：
1.热机对大气的影响： （1）产生有毒气体. （2）产生大量二氧化碳，造成温室效应. （3）产生粉尘. 2.热机产生噪音. 因此，提高热机效率，减少燃料的消耗，从而节约能源，减 少污染对环境保护有重要的意义.
如何保护我们的环境？
1.改进燃烧设备，加装消烟除尘装置. 2.集中供热. 3.改用气体燃料，普及煤气和天然气. 4.充分开发利用污染少和无污染的新能源.
观察与思考
1.不同物质的热值一般相同吗？
不同.
2.不同物质的热值是否有相同的？
有.
3.哪种物质的热值最大 ？它是多少？表示的物理意 义是什么？
氢的热值最大，为1.4×108J，表示每千克的氢完全燃烧放出 的热量为1.4×108J.
最新北师大版物理九年级《燃料的利用和环境保护》同步教案
10.6 燃料的利用和环境保护教学目标【知识与能力】1.知道什么是燃料的热值及其单位的意义，会查燃料热值表。
2.会计算某种燃料完全燃烧放出的热量。
3.知道热机的效率。
4.了解提高效率的途径。
【过程与方法】通过与机械效率的对比了解热机的效率，知道机械效率是评价投入、产出比的基本方法，并了解不同热机的效率值。
【情感态度价值观】了解热机的使用对社会的贡献和带来的环境污染，感受到自然科学的发展和先进技术的应用在推进社会发展的同时，也造成了环境污染。
教学重难点【教学重点】掌握热值的概念和单位；根据热值的定义计算燃料燃烧时放出的热量。
【教学难点】对热机效率的理解。
教学过程引入新课无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，乃至直入苍穹的火箭等都离不开燃料。
从原始人类学会用火的那天起，至今，人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的，火的利用给人类社会带来了进步。
时至今日，我们的日常生活都离不开燃料的帮助。
列举一下生活中我们可以使用哪些燃料烧开一壶水?这些燃料可以如何分类?进行新课一、燃料的热值◆探究活动1：日常生活中常用到的燃料有哪些？分析燃料燃烧过程中的能量转化：燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
◆探究活动2：燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的。
1.燃料的热值（1）定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量之比，叫做这种燃料的热值。
定义式：Q=mq。
（2）物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
干木柴的热值是1.3×107 J·kg-1，其物理意义为1kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.3×107J。
（3）热值的单位：焦每千克(J·kg-1)。
（4）气体燃料的热值对某些气体燃料完全燃烧放出的热量与其体积之比，叫做这种气体燃料的热值，其定义式为Q，热值在数值上等于在标准状态下1 m3的燃料完全燃烧放出的热量，单位为焦每立qV方米；符号：J·m-3。
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第六节燃料的利用和环境保护
教学目标：
1.知识与技能
①知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能。
②知道什么是燃料的热值和单位，会查燃料热值表。
③了解提高锅炉效率和燃料利用率的措施，进行节约燃料的教育。
2.过程与方法
①通过对燃料燃烧过程的分析，归纳出燃料燃烧过程中的能量转化。
②通过对影响炉子效率的分析，了解提高炉子效率的具体措施。
3.情感、态度与价值观
①通过对影响炉子效率的分析，了解提高炉子效率的具体措施，提高节能意识；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。
②通过燃料燃烧放出有害物质的学习，使同学们初步认识到事物都是一分为二的，培养初步的辩证观点，养成辩证看问题的良好习惯。
教学重点：
热值的定义及其单位。
燃料的有效利用。
教学难点：
理解热值的物理意义。
教学过程
一、引入新课
人要生存，离不开能量，机器要运转，也离不开能量，而内能又是人类和各种动力机械主要利用的能量形式之一。
本节我们的任务就是来认识一下人们是如何利用内能的。
说到内能的利用，首先要考虑内能的来源，而燃料的利用正是这一来源的主要途径。
下面我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。
二、进行新课
㈠、燃料的特点
教师：我们都知道，煤炭、汽油、柴油是燃料，除此之外还有哪些是燃料？
学生：柴火是燃料。
学生：酒精、蜡烛也是燃料。
学生：煤气、天然气也是燃料。
教师：同学们说得很好，谁能归纳一下，它们都有哪些共同的特点？
学生：它们都能够燃烧。
学生：它们燃烧时都能放出热量（内能）。
教师：那么燃料燃烧时获得的内能是由什么能转化来的呢？
学生：在燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能放出热量。
教师：燃料燃烧实际发生的是一种化学变化，在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能。
总结：燃料的特点：能够燃烧。
燃烧是化学能转化为内能的过程。
㈡、燃料的热值
教师：同学们归纳了燃料的共同特点是都能燃烧。
那么不同燃料在燃烧时有什么不同呢？煮饭时用煤为什么比用柴草好呢？
学生：煤比柴草放出的热量多。
教师：煤一定比柴草放出的热量多吗？怎样比较才更合适？（类比：铁一定比棉花重吗？）
学生：应取相同质量的煤与柴草相比。
教师：它们质量相同，就一定是煤放出的热量多吗？
学生：不知道
教师：还应补充一条：要让它们都充分燃烧。
在它们都烧完、烧尽的条件下，才有可比性。
为了比较不同燃料的这一差异，我们引入一个新的概念：燃料的热值。
定义：1千克的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。
单位：焦/千克。
物理意义：热值直接反映了燃料的燃烧特性。
热值大，反映单位质量的该种燃料完全燃烧时放出的热量多（化学能转化成的内能多）。
看课本中的表：几种燃料的热值（指导学生学会表述其物理意义）
教师：汽油的热值为4.6×107焦/千克。
其物理意义是什么？一筒汽油与半筒汽油相比，哪个热值大？
学生：（略）
㈢、燃料的有效利用
①影响燃料有效利用的因素
教师：1千克干木柴完全燃烧能放出多少热量？
学生：1.2×107焦。
教师：这些热量若全部被水吸收，可把35千克左右的水由20℃烧开。
实际生活中1千克干木柴能把35公斤20℃的水烧开吗？
学生：不可能。
教师：那是为什么呢？
学生：因为燃料不可能做到完全燃烧。
学生；因为热量有散失，水吸不到那么多热量。
教师：燃料燃烧时需氧气助燃，供氧不足是燃料不能完全燃烧的主要原因。
另外，烟气也会带走大量热量，炉壁还会传走一部分热量。
这样就使得真正传给水的热量仅占燃料放出热量的一小部分。
当然不能烧开那么多水。
②提高炉子效率的措施
为了反映炉子对燃料的利用率，我们经常用炉子的效率来描述。
炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做炉子的效率。
为了提高炉子的效率，人们做了种种努力，主要措施有：
增加供氧量。
如用风箱、吹风机就起了这一作用。
大型工业锅炉还采用把煤粒用鼓风机吹起来烧，使效率大大提高。
炉壁选用隔热材料。
这主要是为减少炉壁向外传热。
增大受热面积。
大型锅炉采用供水管道直接分布在炉膛内，使其充分受热，
减小了烟气的热损失。
目前，我国炉具的平均效率还较低，若平均效率能提高1%。
全国每年节省的燃料相当于一个大型煤矿的年产量。
可见。
改造炉具，提高炉子的效率具有巨大的节能潜力。
㈣、内能对环境的影响。
①废气污染（CO、SO、酸雨），
②噪声污染。
㈤、保护环境，减小污染措施。
①改进燃烧设备，采取集中供热，加装消烟除尘装置。
②提高内能的综合利用率。
把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品；把内能的一次利用变为多次利用（如用余热供暖等）。
③充分开发、利用污染小或无污染的能源（如太阳能等）。
我国政府历来重视环境问题，把发展经济与保护环境放到了同等重要的位置。
只要我们大家都能像重视生命一样重视环境，责无旁贷地承担起保护环境的义务，难题也就变得不难了，就一定能使天更蓝、水更清。
三、小结（略）
四、布置作业
P
1、2
36
五、教学反思：。