《熱機效率和環(huán)境保護》優(yōu)質(zhì)課教學設計新課標滬科版九年級物理

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1、《熱機效率和環(huán)境保護》教學設計 【教學目標】 知識與技能： 1、建立熱值概念。知道熱值是燃料的重要特性，了解熱值的表示法和常見燃料的熱值，能利用熱值表進行有關(guān)燃料放熱的簡單計算。 2、了解熱機效率。知道熱機工作時燃料釋放能量的主要流向，知道可以怎樣提高熱機效率以及提高熱機效率的意義所在。 過程與方法：通過社會調(diào)查、分組交流合作，了解熱機效率及熱機帶來的負面影響。 情感態(tài)度與價值觀：了解熱機的利用與人類社會發(fā)展的關(guān)系，并能夠簡述熱機使用產(chǎn)生的排放物對環(huán)境的不良影響，培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識，激發(fā)學生的社會責任感。 【教學重點】 燃料的熱值、熱機效率以及學生環(huán)保意識的培養(yǎng)。 【教學難點

2、】 熱機效率的理解和環(huán)境保護。 【教學準備】 木柴、煙煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油氣（打火機中裝有）等燃料樣本，多媒體課件，布置學生課前進行有關(guān)環(huán)境污染方面的社會調(diào)查。 【教學方法】 啟發(fā)式教學法，自學討論法，設疑問教學法，類比教學法。 【教學過程】 一、新課引入。 無論是燒菜做飯，還是奔馳的汽車與火車，乃至直入蒼穹的火箭等都離不開燃料。即從原始人類學會用火的那天起，至今，人們使用的能量絕大部分還是通過燃料燃燒獲得的。那么燃料燃燒釋放的能量究竟有多少用來做了有用功？以及燃料的燃燒對環(huán)境會造成那些影響呢？今天我將和大家一道共同來學習“第四節(jié)　熱機效率和環(huán)境保護”。（出示課

3、題） 二、新課學習： 1、［課件展示］：木柴取暖、煤氣燒飯、鍋爐中煤炭燃燒、內(nèi)燃機車、飛機、輪船等，引出常見的燃料。 2、［設置疑問］：常見的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等，在燃燒時都會釋放能量，但它們釋放能量的能力是否相同呢？如果不同，那又如何來表示它們這種能力的大小呢？ 3、［交流與討論］：如何比較不同燃料燃燒釋放能量的能力的不同？ 注：如果學生不能回答，可由教師引導：必須保證哪些量相同才能進行比較？（燃料的質(zhì)量要相同，而且都要完全燃燒）。 4、（由此）引導學生給熱值下定義。 （一）、燃料的熱值 ①定義：把1千克某種燃料完全燃燒釋放出的能量（熱量）叫做這種燃料的熱值。用q表

4、示。（出示板書）。單位是J/kg，氣體燃料熱值單位是J/m3。 ②［思考］：給熱值下定義時你認為應該注意哪些？（一是質(zhì)量必須是單位質(zhì)量1千克，這就保證了質(zhì)量相同；二是必須完全燃燒） ③［強調(diào)］：熱值是燃料的重要特性，只和燃料的種類有關(guān)，與質(zhì)量和是否完全燃燒無關(guān)。 ④學生查熱值表，并表述木柴、液化氣熱值的物理意義。 5、引導學生推導熱值的計算公式。 由熱值的定義我們知道： 1　kg的干木柴完全燃燒釋放出1.2107J的熱量； 那么質(zhì)量為m　kg的干木柴完全燃燒釋放出多少J的熱量，怎么計算？ 學生回答：m﹒q　。由此得出熱值的計算公式：Q＝m﹒q。 ［思考］：氣體燃料通常不用質(zhì)量

5、而用體積，因此計算氣體燃料放熱時，公式應該寫成？ 6、例題：計算4kg柴油完全燃燒釋放的熱量。 解：查表可知q＝3.3107J/kg， 所以Q＝mq＝4 kg3.3107J/kg＝1.32108 J。 答：完全燃燒釋放的熱量為1.32108 J。 7、［學生估算］：在圖所示的情況下，所需的干木柴、煙煤和汽油。 ［交流與討論］：在圖中，而實際需要的干木柴、煙煤和汽油的質(zhì)量大大超過計算得出的數(shù)值，這是為什么？ （二）、熱機效率。 1、［引語］：實際上熱機工作時，并不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功，有很大一部分能量在工作的過程中損耗掉了。 2、［課件展示］：課本“熱機燃

6、料燃燒能量走向示意圖”。 由圖可知，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵尫拍芰康囊徊糠帧? 3、引導學生由機械效率的定義得出熱機效率。 定義：熱機轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機效率。用η表示（即η＝Q有/Q總100％）。 ［過渡語］：為了合理利用能源，人們一直都在努力提高熱機的效率。 4、　學生自學P38第四自然段 ［交流與討論］：如何合理利用能源，提高熱機的效率？ 后學生歸納：主要途徑是減少熱機各種能量損失。 具體措施： （1）使燃料盡可能完全燃燒（煤粉、鼓風） （2）減小機械摩擦（選用優(yōu)良潤滑油） （3）盡量簡化機械傳動部分（三角旋轉(zhuǎn)式發(fā)

7、動機） 5、［課件展示］：各種熱機的效率 ［思考］：熱機的效率能否達到100％？為什么？ 三）環(huán)境保護 ［引語］：熱機為人類的發(fā)展做出了重大貢獻，但也帶來了一些負面影響，造成了環(huán)境污染，如噪聲污染、廢氣污染等。 1、［課件展示］：燃料燃燒造成的環(huán)境污染的有關(guān)圖片和生活場景。 2、［交流與討論］：通過上面的展示，并聯(lián)系我們的生活環(huán)境談一談：燃料燃燒對環(huán)境有哪些影響？ 后學生歸納： （1）燃料燃燒排放的煙塵，使空氣混濁，影響動植物生長。 （2）汽車等交通工具排放的尾氣：如過多CO2引起地球溫室效應，全球氣候變暖。CO能造成“煤氣中毒”，讓人缺氧致死。SO2會形成酸雨，危害植物、危

8、害莊稼，破壞生態(tài)平衡，還會腐蝕建筑物……　 3、［閱讀］：我國大氣環(huán)境質(zhì)量標準和信息窗內(nèi)容，進行環(huán)?？倓訂T。 4、［交流與討論］：結(jié)合生活實際談談：為了保護環(huán)境，應該怎樣從我做起？ 然后抽幾個學生代表上臺發(fā)表環(huán)保演講。 三、課堂小結(jié)： 出示課件： 1、熱值：①概念：②單位；③公式：④計算： 2、熱機效率：①概念：②提高熱機效率的途徑：具體措施： 3、保護環(huán)境，從我做起。 四、課內(nèi)信息反饋：　 1、液化氣的熱值是4.9107J/ m3，，其物理意義是　　　　　　　，完全燃燒5 m3 的液化氣可以產(chǎn)生 　J的熱量?！? 2、火箭常用液態(tài)氫氣作燃料，其原因是　　　　　　　　　　。

9、 3、下列關(guān)于熱值的說法正確的是（　　?。? A.燃料不燃燒，其熱值為零。 B.燃料不完全燃燒其熱值要變小。 C.燃料的熱值與燃燒情況和質(zhì)量無關(guān)，只與燃料種類有關(guān)。 D. 燃料燃燒時放出熱量多的其熱值就大。 4、一個含0.6 kg無煙煤的蜂窩煤，能燒開5瓶水，而0.6 kg的液化氣可以供普通人家一天做飯、燒開水、洗澡用水。這樣看來不同的燃料的　　　不同，若q無煙煤=3.4107J/kg，5瓶水的質(zhì)量是9kg，從20℃到燒開，那么這個煤爐的效率是　　　　。（一個標準大氣壓下） 5、要提高熱機的效率，下列做法不可行的是（　?。? A.盡量減少廢氣帶走的熱量。 B.盡量保持機械部件之間

10、有良好的潤滑。 C.盡量減少曲軸傳遞給飛輪的機械能。 D.盡量減少散熱損失。 6、煤和石油在燃燒時生成的氣體中含有大量的二氧化碳、氮氧化合物等，燃料的不完全燃燒還會產(chǎn)生粉塵和一氧化碳，這些　　和　　排放到空氣中，嚴重污染了大氣。 7、用煤炭燒開水，水實際吸收的熱量遠遠小于依照熱值計算的熱量，為什么？ 五、實踐活動： 請教化學老師，了解汽車、拖拉機等熱機排放的廢氣中，主要有哪些成分？再請教生物老師，了解哪些對人有害？有什么樣的危害？哪些對熱體無害？再從網(wǎng)上或有關(guān)資料中查詢，寫一份關(guān)于熱機與環(huán)境的調(diào)查報告。 【板書設計】 第四節(jié)　　熱機效率和環(huán)境保護 (一)　燃料的熱值 1、定義：把1千克某種燃料完全燃燒釋放出的能量（熱量）叫做這種燃料的熱值。用q表示。 2、單位：J/kg（固體、液體） J/ m3（氣體） 3、公式：Q＝mq（或Q＝Vq） 4、計算： （二）熱機效率 1、定義：熱機轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機效率。用η表示。 2、公式：η＝Q有/Q總100％ 3、提高熱機效率的主要途徑：減少熱機各種能量損失 （三）環(huán)境保護：從我做起 【教學反思】