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

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?！窘虒W重點】燃料的熱值、熱機效率以及學生環(huán)保意識的培養(yǎng)?！窘虒W難點】熱機效率的理解和環(huán)境保護?！窘虒W準備】

2、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環(huán)境污染方面的社會調(diào)查?！窘虒W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?！窘虒W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

3、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。（出示板書）。單位是J/kg，氣體燃料熱值單位是J/m3。思考：給熱值下定義時你認為應該注意哪些？（一是質量必須是單

4、位質量1千克，這就保證了質量相同；二是必須完全燃燒）強調(diào)：熱值是燃料的重要特性，只和燃料的種類有關，與質量和是否完全燃燒無關。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：1kg的干木柴完全燃燒釋放出1.2×107J的熱量；那么質量為mkg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：mq。由此得出熱值的計算公式：Qmq。思考：氣體燃料通常不用質量而用體積，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q3.3×107J/kg，所以Qmq4 kg×3.

5、3×107J/kg1.32×108 J。答：完全燃燒釋放的熱量為1.32×108 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“熱機燃料燃燒能量走向示意圖”。由圖可知，真正能轉變?yōu)橛杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵尫拍芰康囊徊糠帧?、引導學生由機械效率的定義得出熱機效率。定義：熱機轉變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒

6、所釋放的能量的比值稱為熱機效率。用表示（即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（三角旋轉式發(fā)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

7、的有關圖片和生活場景。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)境質量標準和信息窗內(nèi)容，進行環(huán)?？倓訂T。4、交流與討論：結合生活實際談談：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：出示課件：1、熱值：概念：單位；公式：計算：2、熱機效率：概念：提高熱

8、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4.9×107J/ 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。3、下列關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量無關，只與燃料種類有關。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=3.4×107J/kg，5瓶水

9、的質量是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)上或有關資料中查詢，寫一份關于熱機與環(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