九年级物理全册 第10章 第六节 燃料的利用和环境保护教案2 (新版)北师大版
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《燃料的使用与环境保护》教材分析:从教材安排上来看,课本以人们熟悉的固体、气体、液体燃料入手,引出燃料热值的概念,介绍了常见燃料的热值、炉子的效率及提高炉子效率的措施、燃料的有效利用、环境污染和保护。
在环境污染和环境保护的学习上,应加大信息量,结合生活实际认识环境污染的危害和环境保护的现实意义。
教学目标:【知识与能力目标】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。
【过程与方法目标】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。
【情感态度价值观目标】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。
教学重难点:【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。
课前准备:1.教师研读课标、教材,撰写教学设计,制作多媒体课件。
2.学生预习本课内容,收集有关资料。
教学过程:一、复习旧课:1.热机是把内能转化为机械能的机器。
2.汽油机以汽油为燃料,柴油机以柴油为燃料,现代火箭以液态氢为燃料。
同学们,你还见过哪些燃料?燃料在燃烧的过程中是将化学能转化为内能。
二、激发学习动机:前面我们学习了热机,知道热机通过燃烧燃料可以给我们带来诸多方便和好处,那大家考虑一下,燃料燃烧有没有给我们带来一些问题呢?学生回答:有,环境污染。
如何更好地利用燃料,又要保护我们的环境,这节课我们就来学习有关燃料的利用和环境保护的问题。
出示课题,引入新课。
三、讲授新知识:(一)燃料教师问:同学们知道的能够燃烧的物质有哪些?学生举例:教师总结,像这些能够燃烧的物质我们把它叫做燃料。
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。
六、燃料的利用和环境保护基础知识基础技能1.燃料的热值(1)燃料燃烧时能的转化现代社会中,人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的内能,燃料的燃烧是一种化学变化,在燃烧过程中,燃料的化学能转化为内能,也就是常说的释放能量。
(2)燃料热值的意义燃料的种类很多,由于燃料的成分不同,相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量也不同,在物理学中就用燃料的热值来表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小,也就是我们俗话说的“燃料经不经烧”。
(3)定义1 kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值。
由定义可知热值的单位是“焦/千克”。
释疑点何为“完全燃烧”“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽。
1 kg的某种燃料只有在完全燃烧时放出的热量才是这种燃料的热值,如果没有完全燃烧放出的热量比热值就小。
【例1】关于燃料的热值,下列说法正确的是( )A.某种燃料完全燃烧放出的热量B.1 kg某种燃料燃烧时放出的热量C.1 kg某种燃料完全燃烧时放出的热量D.燃烧的热值随燃料的质量多少而改变解析:燃料的热值的定义是有条件的,即燃料的质量是1 kg,燃烧情况要为完全燃烧,这样的燃料燃烧产生的热量才叫燃料的热值。
热值是燃料的一种特性,它与燃料的质量多少无关。
答案:C2.燃料的有效利用(1)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,只有一小部分被有效利用。
(2)炉子的效率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。
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。
(3)提高燃料利用率的方法提高燃料的利用率是节约能源的重要措施,把固体燃料磨成粉末吹进炉膛燃烧,加大送风量,可使燃料燃烧得更充分,加大受热面积,可减小烟气带走的热量,这些都是提高炉子的效率和燃料利用率的具体措施。
(4)利用现代化工手段,将煤转化为煤气再进行燃烧利用,这样既可以提高燃料的利用率,又可以减少对环境的污染。
《燃料的使用与环境保护》教材分析:从教材安排上来看,课本以人们熟悉的固体、气体、液体燃料入手,引出燃料热值的概念,介绍了常见燃料的热值、炉子的效率及提高炉子效率的措施、燃料的有效利用、环境污染和保护。
在环境污染和环境保护的学习上,应加大信息量,结合生活实际认识环境污染的危害和环境保护的现实意义。
教学目标:【知识与能力目标】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。
【过程与方法目标】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。
【情感态度价值观目标】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。
教学重难点:【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。
课前准备:1.教师研读课标、教材,撰写教学设计,制作多媒体课件。
2.学生预习本课内容,收集有关资料。
教学过程:一、复习旧课:1.热机是把内能转化为机械能的机器。
2.汽油机以汽油为燃料,柴油机以柴油为燃料,现代火箭以液态氢为燃料。
同学们,你还见过哪些燃料?燃料在燃烧的过程中是将化学能转化为内能。
二、激发学习动机:前面我们学习了热机,知道热机通过燃烧燃料可以给我们带来诸多方便和好处,那大家考虑一下,燃料燃烧有没有给我们带来一些问题呢?学生回答:有,环境污染。
如何更好地利用燃料,又要保护我们的环境,这节课我们就来学习有关燃料的利用和环境保护的问题。
出示课题,引入新课。
三、讲授新知识:(一)燃料教师问:同学们知道的能够燃烧的物质有哪些?学生举例:教师总结,像这些能够燃烧的物质我们把它叫做燃料。
10.6 燃料的利用和环境保护课前准备一、新课标学习要求1.知识与技能了解常见的固体燃料、气体燃料、液体燃料.知道燃料的热值及其单位、物理意义.会应用热值的概念进行简单的燃烧放热的计算.知道炉子效率的含义,了解提高炉子效率的措施.了解燃料有效利用的措施.了解环境保护措施.2.过程与方法利用对比的方法了解不同燃料热值的差异.利用分类学习法了解常见的固体、液体、气体燃料.通过学习活动,培养学生科学的学习方法.3.情感、态度与价值观通过教师和学生双边的教学活动,以实验、讨论法,激发学生的学习兴趣.注意在活动中培养学生的交流意识、环境保护意识,养成爱科学、爱自然的良好品质.三、二、相关知识空气中的铅污染内燃机发明以后,很快就被用来做汽车的发动机.从此汽车川流不息地奔驰在城市、乡村,给人类带来极大的方便.但是随着汽车的激增,这也给人们和社会带来了新的危害一大气铅污染.原来,汽车运行时要烧汽油,而汽油是一种易燃易爆的燃料,为了防止它在发动机中爆炸,于是在汽油中必须加入一种防爆剂——四乙基铅.它是一种铅的有机化合物,是无色的油状液体,还有一种水果香味,也叫“铅水”.汽油在燃烧过程中,这种有毒的铅化合物混入废气里,排放到空气中,使空气中含铅量猛增.据统计全世界每年通过汽车发动机排放到空气中的铅,大约有40万吨.近十年来,人类已把430万吨铅扩散到了空气中,使大气中的含铅量比原始状态增加了一倍.现代人体中的含铅量比原始人高出100倍.铅一旦进入人体,尤其是进入脑细胞以后,会造成积累中毒,永远呆在那里,危害人的精神系统,使人智力衰退,甚至引起中毒性神经病.铅还会危害心血管、肾脏、内分泌等系统;还会干扰红血球输送氧气的功能,破坏人的造血功能,引起贫血并毒害人体的消化系统,造成腹痛、便秘、食欲不振等.三、学法点拨课本以人们熟悉的固体、气体、液体燃料入手,引出燃料热值的概念,介绍了常见燃料的热值、炉子的效率及提高炉子效率的措施、燃料的有效利用、环境污染和保护.在环境污染和环境保护的学习上,应加大信息量,多从资料中认识环境污染的危害和环境保护的现实意义.四、教材知识全解(一)、燃料的热值想想议议1.人类从什么时候起开始使用火?2.日常生活中常用的燃料有哪些?并从固、液、气三态给它们归类.3.燃料燃烧时,能量是怎样转化的?4.根据你的经验,相同质量的不同燃料,燃烧时放出的热量相同吗?分析与结论(二)、燃料燃烧时能的转化现代社会中,人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的内能.燃料的燃烧是一种化学变化,在燃烧过程中,燃料的化学能转化为内能,也就是常说的释放能量.1.燃料热值的意义燃料的种类很多,由于燃料的成份不同,相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出热量不同,在物理学中就用燃料的热值来表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小.也就是我们俗语中的:燃料顶烧不顶烧.2.定义1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值.由定义可知热值的单位是“J/kg”.3.热值的物理意义表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少.如木炭的热值为3.4×107J/kg,它表示:1kg的木炭完全燃烧时所放出的热量是3.4×107J.同种燃料的热值相同,不同燃料的热值不同.4.放出热量的计算如果用m表示完全燃烧燃料的质量,用q表示该种燃料的热值,用Q放表示燃料完全燃烧时所放出的热量,则:Q放=m•q其中:m的单位是kg,q的单位是J/kg,Q放的单位是J.注意5.正确理解燃料的热值:(1)理解热值的物理意义是本节的重点。
《燃料的利用和环境保护》
教学目标
1、建立热值概念。
知道热值是燃料燃烧放热的特性,了解热值的表示法和常见燃料的热值,能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。
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,及提高热机效率的意义所在。
3、了解热机的利用与人类社会发展的关系,并能简述热机的使用产生的排放物对环境不良影响,培养自觉的环保意识。
教学重点
了解热机效率及提高热机效率的途径,知道在利用热机形成的环保问题。
教学难点
热机效率的理解,并能用热机效率进行简单计算。
教学过程
〖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。
而燃料的燃烧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。
(1)燃料的特点:能够燃烧,并放出热量;燃料燃烧的过程是化学能变为内能的过(2)介绍燃料种类(固体、液体、气体),
(3)举例说明不同的燃料燃烧时放出热量不同。
〖新课教学〗
一、燃料的热值。
热值:1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。
符号:q
(1)单位:焦/千克。
(J/kg)。
或气体燃料的热值:J/m3
(2)热值的物理意义:
干木柴的燃烧值是1.2×l07焦物理意义是1千克的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×l07焦。
(3)公式:Q=mq或q=Q/m
(4)例题:计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。
分析:从热值表中查得柴油的热值是q=3.3×107 J/kg,则
Q=mq=4kg×3.3×107 J/kg=1.32×108 J
二、热机效率。
热机是内能转化成机械能的机器,它跟所有机械一样,也有效率的问题。
热机效率是热机性能的一个重要指标。
(1)热机的效率:用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
(2)学生分析热机燃料燃烧能量走向示意图讨论如何提高热机效率的效率?让燃料尽可能充分燃烧,减小内能损失,运动部件润滑良好。
三、环境保护。
1、内能对环境的影响。
(1)废气污染(CO、SO2、酸雨),
(2)噪声污染。
2、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)。
〖小结〗
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。
板书设计
第四节燃料利用和环境保护
一、燃料的热值。
热值:1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。
(1)符号:q
(2)单位:焦/千克。
(J/kg)。
或气体燃料的热值:J/m3
(3)热值的物理意义:
(4)公式: Q=mq或q=Q/m
二、热机效率。
三、环境保护。
7.1 《力》
【教材分析】
力是生活中常见的一种物理现象,力学是初中物理的重点知识。
学好力的概念是今后学习力学知识的基础。
【学情分析】
在日常生活中,学生对力已有许多感性认识,如何将感性认识转化为理性知识是本节教学的难点。
先让学生列举一些有关力的实例,然后用不完全归纳法归纳出力是物体对物体
的作用;再通过实验现象概括出力的作用效果是使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变;最后通过实验,让学生体验力的作用是相互的。
本节教学设计的思路是“实例(实验)——分析——概括”。
教学中要注意联系生活实际,突出科学探究中的分析与论证这一环节。
二、
三、过程与方法
1.通过活动和生活经验感受力的作用效果。
2.了解物体间力的作用是相互的,并能解释有关现象。
3.“实例——分析——概括”。
三、情感、态度与价值观
1.通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,乐于探索自然现象和日常生活中的科学道理。
2.善于将自己的见解公开并与他人交流,认识交流与合作的重要性。
【教学重难点】
教学重点:
1.力的概念、单位及其作用效果。
2.力的三要素,会用示意图表示力。
教学难点:
1.力的概念。
2.认识物体间力的作用是相互的,并解释有关现象。
【教学方法】
观察法、实验法、讨论法、探究法,分析归纳法
【教学用具】
气球,弹簧,磁铁,铁钉,多媒体课件。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
情景导入
通过吹气球的小游戏,引发学生思考“为什么气球会飞出去?”,同时活跃课堂气氛,
激发学生的学习热情。
进行新课
一、什么是力
通过这几幅图“人推.车人拉.弹簧起重机提.重物压路机压.路面”归纳总结出力的概念
1.力的概念:力是物体对物体的作用。
(施力物体和受力物体)
(1)力不能离开物体而单独存在,施力物体与受力物体总是同时存在的。
(2)不直接接触的物体间也会产生力的作用。
(让学生举事例说明)
2.在物理学中,力的符号为F.
3.(为了纪念伟大的科学家牛顿,我们把)力的单位规定为:牛顿,简称牛,符号为N。
4.小常识:手托起两个鸡蛋所用的力大约为1N。
一个质量为50kg的同学对地面的压力大约是500N。
1.力可以改变物体的运动状态.
①速度大小改变②运动方向改变
2.力可以使物体发生形变.
当物体发生形变或运动状态改变时,我们就可以判断物体受到了力的作用。
不同的力作用效果不同,那么它的作用效果与哪些因素有关呢?
二、力的三要素
力的作用效果与哪些因素有关?
1.用弹簧演示实验,用力越大,弹簧伸长的越长,再结合生活中的例子。
归纳总结出:力的作用效果与力的大小有关。
2.用弹簧演示实验,拉弹簧可使弹簧伸长,压弹簧可使弹簧缩短,同时结合生活中的例子。
归纳总结出:力的作用效果与力的方向有关。
3.推门实验,教师在门前,门边处推门,学生在门后靠近门轴处推门,都用全力,结果教师很容易就把门推开了。
说明:力的作用效果还与力的作用位置有关,这个力的作用位置在物理上叫做力的作用点。
老师总结:力的作用效果与力的大小,方向和作用点有关,在物理学中,我们把它们称为力的三要素。
生活中,打台球、高尔夫球时,力的大小、方向、作用点都很重要。
四、力的示意图
力看不见摸不着,那么怎样去表示力呢?
1、在物理学中,用一根带箭头的线段表示力:在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点,在同一个图中,力越大,线段应该越长。
有时还可以在力的示意图旁边用数值和单位标出力的大小。
例题加练习
2、画力的示意图步骤:
1.确定受力物体;
2.找出作用点;
3.找出受力方向 ;
4.画出带箭头的线段;
5.标出数值和单位;
6.检查同一图若有两个及两个的力时,保证力越大,线段越长;
五、力的相互作用
1、力的作用是相互的。
在日常生活中,我们都有体验,当你手拍桌子时,手会疼,用船浆用力推岸,船就会离岸而去,在交通事故中,汽车撞断路边的栏杆的同时,车子本身也会“受伤”。
这说明了什么?
手会疼,说明桌子对手施加了作用力;
船会离岸而去,说明河岸对船桨施加了作用力;
车子会“受伤”,说明车子受到了墙对它的作用力。
总结:甲物体对乙物体施力时,乙物体对甲物体同时也施力。
因此,力的作用是相互的。
2、应用
“力的作用是相互的”这一物理知识在日常生活中有哪些现象或应用?
师生共同列举:跑步、划船、游泳等;
⏹小结
本节课我们主要学习了:①力是物体对物体的作用;②力可以使物体发生形变,也可以使物体的运动状态发生改变;③力的作用是相互的;④如何使用力的示意图表示力。
让学生回想气球游戏,找一位同学用本节课所学知识来解释气球会飞出去的原因。
教师总结。
同时说明火箭发射升空、喷气式飞机飞行也是利用这一原理。
⏹布置作业
课后动手动脑学物理
⏹板书设计
7.1 力
一、力的概念
1.物体对物体的作用。
2.在物理学中,力的符号为F。
3.单位:牛顿,简称牛(N)
二、力的作用效果
1.力可以使物体发生形变;
2.力可以使物体的运动状态发生改变。
三、力的三要素
力的大小,方向和作用点。
四、力的示意图
五、力的相互作用
教学反思。