第四節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)

1、.第四節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)【教學(xué)目的】一、知識(shí)與技能1.從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值.知道燃料熱值的物理意義及其單位；2.理解內(nèi)能的利用在人類開(kāi)展史上的重要意義；3.通過(guò)能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認(rèn)識(shí)熱機(jī)效率.二、過(guò)程與方法1.通過(guò)對(duì)燃料燃燒過(guò)程的分析，歸納出燃料燃燒過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化；2.通過(guò)對(duì)熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化及損失的分析，理解進(jìn)步熱機(jī)效率的詳細(xì)措施；3.能利用不同渠道搜集信息，有初步的信息搜集才能.三、情感、態(tài)度和價(jià)值觀1.通過(guò)學(xué)習(xí)進(jìn)步熱機(jī)效率的詳細(xì)措施，幫助學(xué)生進(jìn)步節(jié)能意識(shí)；初步認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)的開(kāi)展對(duì)自然環(huán)境造成的影響，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí).2.通過(guò)燃料燃燒放出有害物質(zhì)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)到事物都是一

2、分為二的，培養(yǎng)學(xué)生初步的辯證的觀點(diǎn)，養(yǎng)成辯證看問(wèn)題的良好習(xí)慣.【教學(xué)重點(diǎn)】燃料的熱值，熱機(jī)效率的計(jì)算.【教學(xué)難點(diǎn)】熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化及損失，進(jìn)步熱機(jī)效率的詳細(xì)措施.【教具準(zhǔn)備】多媒體課件.【教學(xué)課時(shí)】1.5課時(shí)【穩(wěn)固復(fù)習(xí)】老師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)所學(xué)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)老師可針對(duì)性地挑選部分難題講解，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的穩(wěn)固.【新課引入】老師提問(wèn)：汽油機(jī)以汽油為燃料，柴油機(jī)以柴油為燃料，現(xiàn)代火箭以液態(tài)氫為燃料，你還見(jiàn)到過(guò)哪些燃料？燃料在燃燒的過(guò)程中是什么能向什么能轉(zhuǎn)化？學(xué)生答復(fù)后，老師歸納指出：燃燒時(shí)是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，目前人類獲得內(nèi)能的主要途徑是燃料燃燒，下面我們就一起學(xué)習(xí)第四節(jié)熱機(jī)效率和

3、環(huán)境保護(hù).【預(yù)習(xí)指導(dǎo)】閱讀課本P50-53文字內(nèi)容和插圖，把根本概念、規(guī)律、規(guī)定，以及進(jìn)步熱機(jī)效率、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)等，用紅色筆做上記號(hào)，并完成對(duì)應(yīng)練習(xí)冊(cè)中“課前預(yù)習(xí)部分，然后，各小組內(nèi)部交流討論，提出預(yù)習(xí)疑問(wèn)，組長(zhǎng)做好記錄，準(zhǔn)備展示.【交流展示】1.各小組代表舉手發(fā)言，報(bào)告“課前預(yù)習(xí)答案，老師評(píng)價(jià)訂正.2.學(xué)生質(zhì)疑，老師指導(dǎo)釋疑.【拓展探究】 燃料的熱值學(xué)生小組內(nèi)部討論交流，答復(fù)以下問(wèn)題，老師點(diǎn)撥訂正.師 熱值的物理意義是什么？熱值的定義、物理量符號(hào)、定義式及單位怎樣？生：熱值是表示不同燃料燃燒釋放熱量的才能不同的特性的物理量.某種燃料完全燃燒放出的熱量與所用該燃料的質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值

4、，物理量符號(hào)為q，定義式q=Q/m，單位是“J/kg.師 氣體燃料的熱值又是如何定義的？定義式及單位怎樣？生：氣體燃料的熱值是某種燃料完全燃燒放出的熱量與所有該燃料的體積之比，定義式為q=Q/V，單位是“J/m3.師 分析課本P51常見(jiàn)燃料的熱值，你有哪些結(jié)論？生：1每種燃料都有自己的熱值，不同燃料的熱值一般不同.2無(wú)煙煤與木炭、焦炭與酒精、汽油與煤油的熱值一樣.3氫氣的熱值最大，火箭用液態(tài)氫作燃料.4熱值是燃料的一種屬性，與燃料種類有關(guān)，與燃料質(zhì)量、體積、燃燒情況、放熱多少無(wú)關(guān).【師生互動(dòng)歸納總結(jié)】熱值反映了所有能燃燒的物質(zhì)的一種性質(zhì)，反映了不同燃料在燃燒過(guò)程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領(lǐng)的大小

5、，也就是說(shuō)，它是燃料本身的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒均沒(méi)有關(guān)系.師 計(jì)算燃料燃燒放出熱量公式如何？請(qǐng)先做例題.生：Q=mq或Q=qV氣體燃料例題2多媒體展示在一次物理實(shí)驗(yàn)中，共燃燒酒精42g,假如酒精完全燃燒，那么能釋放多少熱量？這些熱量被10kg的水完全吸收，水的溫度能上升多少攝氏度？酒精的熱值q=3.0×107J/kg，水的比熱容c=4.2×103J/kg·解：Q放mq42×10-3kg×3.0×107J/kg=1.26×106J,由Q放Q吸c(diǎn)mt得：t=Q吸/cm1.26&#

6、215;106J/4.2×103J/kg·×10kg=30即酒精完全燃燒釋放的熱量是1.26×106J；水的溫度能上升30.【課堂訓(xùn)練】老師引導(dǎo)學(xué)生做對(duì)應(yīng)練習(xí)冊(cè)中的題目. 熱機(jī)效率師 用多媒體展示課本P52圖13-21熱機(jī)燃料的能量走向示意圖，引導(dǎo)學(xué)生答復(fù)：什么是熱機(jī)效率？如何進(jìn)步熱機(jī)效率？生：熱機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，對(duì)外做的有用功與燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機(jī)效率，=W有用/Q.進(jìn)步內(nèi)燃機(jī)的效率的方法有：1設(shè)計(jì)好壓縮比、點(diǎn)火時(shí)機(jī)或噴油時(shí)機(jī)，使燃料燃燒的更充分一些.2減少各種熱量損失.3使用時(shí)，注意保養(yǎng)，保證良好的光滑，合理調(diào)整運(yùn)動(dòng)零件之間的間隙，減小因抑

7、制摩擦力而額外消耗的能量.【課堂訓(xùn)練】老師引導(dǎo)學(xué)生做對(duì)應(yīng)練習(xí)冊(cè)中的題目 環(huán)境保護(hù)師 用多媒體展示燃料燃燒對(duì)環(huán)境的影響的視頻，引導(dǎo)學(xué)生觀察考慮，討論、交流保護(hù)環(huán)境，消除和控制大氣污染的措施.【師生互動(dòng)歸納總結(jié)】危害：煙塵污染空氣；尾氣中二氧化硫、二氧化碳和氫氧化合物，會(huì)形成酸雨.保護(hù)環(huán)境，控制和消除大氣污染的措施：加強(qiáng)立法工作，加強(qiáng)環(huán)保部門(mén)的執(zhí)法力度，對(duì)工廠和交通工具要強(qiáng)迫達(dá)標(biāo)排放；改進(jìn)燃燒設(shè)備，加裝消煙除塵裝置；城市和人口密度大的城鎮(zhèn)實(shí)行集中供熱；推廣和普及氣體燃料的使用；大力植樹(shù)種草；開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能、地?zé)崮?、核能等新能量，減少礦物燃料的使用等.【課堂訓(xùn)練】老師引導(dǎo)學(xué)生做對(duì)應(yīng)練習(xí)冊(cè)中的題目.【

8、課堂小結(jié)】老師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)本節(jié)課學(xué)到了什么.【課后作業(yè)】1.請(qǐng)同學(xué)們做課本P53-54作業(yè)12345.2.請(qǐng)同學(xué)們完成對(duì)應(yīng)練習(xí)冊(cè)中的題目.【課后作業(yè)答案】1.大 2.A 3.C4.每千克干木柴完全燃燒能放出1.2×107J的熱量，4.8×107J5.能量損失：部分燃料未完全燃燒；抑制摩擦消耗能量；廢氣排出帶走能量；機(jī)械傳熱損失能量污染：排放的煙塵使大氣非常渾濁；尾氣中二氧化硫、二氧化碳、氫氧化合物會(huì)形成酸雨，危害植物，污染空氣.【本章練習(xí)答案】1.可通過(guò)熱傳遞和做功兩種方法讓鐵絲溫度升高.2.B 3.C 4.B5.很快地牽動(dòng)繩子，抑制摩擦對(duì)銅管做了功，使銅管內(nèi)能增加，溫

9、度升高，銅管與管內(nèi)乙醚發(fā)生熱傳遞，乙醚吸熱，內(nèi)能增大，溫度升高，到達(dá)沸點(diǎn)時(shí)沸騰，沸騰的乙醚蒸氣膨脹對(duì)軟木塞做功，把軟木塞沖起.6.用酒精燈給試管加熱時(shí)，由于熱傳遞，使水的內(nèi)能增加，溫度升高，到達(dá)水的沸點(diǎn)時(shí)，沸騰產(chǎn)生大量水蒸氣，水蒸氣膨脹對(duì)軟木塞做功，把軟木塞向上沖起.7.1Q放=mq=0.2kg×3.0×107J/kg=6×106JQ吸=Q放·=6×106J×60%=3.6×106J2t=t0+Q吸/cm=10+3.6×106J/4.2×103J/kg·×10kg95.71.在幫助學(xué)生理解熱值概念時(shí)，可以課前讓學(xué)生做社會(huì)理論調(diào)查：家庭農(nóng)村爐灶的變化及燃料使用的變化，體會(huì)一樣質(zhì)量的不同燃料在燃燒時(shí)釋放的熱量有明顯差異.認(rèn)識(shí)不同燃料的熱值不同，并