北师大版九年级物理：《燃料的利用和环境保护》教学设计

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。

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。

第六节燃料的利用与环境保护
教学目标
知道燃料的热值及其单位，了解锅炉的效率；通过对当地的空气污染和使用燃料的变化的调查，增强环保意识，科学技术的应用对自然环境的影响意义，环境恶化对人类的挑战。

教学准备
回顾上节课知识，燃料的热值，热值的物理意义；锅炉的效率以及提高效率的方法；环境保护的重要意义。

学生活动
课外探究本地大气污染和本地燃料的变化，分组调查，方式多样化，走访问卷、实地观察、书籍资料、网络资源；联系学生自己的实际，制定以下调查报告
小组活动
各小组向全班报告本小组的调查结果，还有自己在调查过程后的心得体会。

关于本地空气污染调查报告
关于当地燃料结构的变化。

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。

《探究—物质的比热容》“注重学生发展，改变学科本位”。

本节阐述了有关燃料的热值，热机效率等物理概念，还涉及了科技发展史（热机的发展），生物，化学知识（酸雨的形成和生物的影响），环境保护（大气污染）等方面的内容。

通过具体分析，使学生认识到在利用燃料内能方面，也不可避免地会有一部分内能转化和转移到其他方面，因此要建立热机效率的概念，并与机械效率作联系和类比。

使学生了解内燃机的发展对人类进步起到的作用，同时要使学生认识到它给环境带来的污染问题。

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: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。

实验器材：烧杯，电加热器，空气温度计，水，煤油、视频资料、PPT等。

一、图片引入人要生存，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。

（1）你知道的燃料有哪些？常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。

宁阳县*初中九年级物理《第十章能及其转化》学生课堂学习活动设计学习目标：1、知道燃料的热值及其单位、物理意义。

2、会运用热值的有关知识解决有关问题。

3、知道炉子的效率、提高炉子效率的措施及有效利用燃料的措施、环保措施。

学习活动：一、情景引入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，你还见过哪些燃料？如何分类？燃料在燃烧的过程中是什么能转化为什么能？思考并填写：1、固态的有：；液态的有。

气态的有：。

2、人类获得内能的主要途径：，燃料燃烧是能转化为能。

二、探究新知任务一：燃料的热值及其单位、物理意义。

讨论并比较：同时燃烧质量1kg的汽油和1kg的废报纸，它们放出的热量一样吗？为什么？1、定义：叫做这种燃料的热值。

2、计算公式：。

2、单位：，干木柴的热值是1.2*107J/kg,它表示.3、热值是燃料的一种,不同燃料的热值一般不。

查表，回答下列问题：1、表中热值最大的是哪种燃料？热值最小的是哪种燃料？2、火箭上为什么用液态氢作燃料？3、热值反映了燃料的什么性质？4、不同燃料的热值一定不同吗？延伸：完全燃烧汽油能放出多少热量？要放出6*105J的热量，至少需要燃烧多少酒精？（汽油的热值为4.6*107J/kg,酒精的热值为3*107 J/kg）任务二：炉子的效率、提高炉子效率的措施思考、讨论、尝试回答：1、利用燃料获得内能，一般燃料放在什么地方？2、燃料实际燃烧释放的能量是否等于按照理论值计算出来的热量？为什么？4、我们有效利用的能量是否等于燃料实际燃烧所放出来的热量？为什么？交流：二、炉子效率1、定义：叫做炉子效率。

2、提高炉子效率的方法：第一、（如）。

第二、（如）。

任务三：有效利用燃料的措施、环保措施调查、讨论、交流：1、现代锅炉的效率是，一般锅炉的效率是。

2、某锅炉的效率为58%，它的物理意义是。

3怎样提高燃料的利用率，减少环境污染？AB试一试：我国按一年消耗煤10亿吨，效率由30%提高到31%，每年可以节约煤多少吨？5、燃料的利用为我们提供了大量的内能，有没有给我们造成什么危害？造成了哪些方面的危害？小结：提高燃料的，是能源、保护重要措施。

《燃料的利用和环境保护》教学设计（一）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了解提升锅炉效率和燃料利用率的措施，实行节约燃料的教育。

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，了解提升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，了解提升炉子效率的具体措施，提升节能意识；初步理解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，使同学们初步理解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理解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个来源的主要途径。

下面我们先来讨论燃料及与燃料相关的问题。

二、实行新课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。