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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。
九年级物理学科导学案课题：10.6 燃料的利用和环境保护（第1课时）主备人：刘传芝备课时间：2019.8.28【学习目标】课标要求：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。
目标达成：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。
学习流程：【课前展示】火箭的工作原理【创境激趣】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？（化学能转化为内能）【自学导航】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。
（燃料燃烧化学内）【合作探究】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。
（单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量）2、计算公式：。
（Q＝mq）2、单位：，干木柴的热值是1.2×107J/kg,它表示.( J/kg 一千克干木柴完全燃烧放出的热量为1.2×107J)3、热值是燃料的一种 ,不同燃料的热值一般不。
（属性不同）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。
（有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比）2、提高炉子效率的方法：第一、（如）。
（尽可能让燃料完全燃烧大型锅炉）第二、（如）。
（尽可能减小各种热损失）任务三：有效利用燃料的措施、环保措施、【展示提升】典例分析知识迁移1、煤气的热值是 3.9×107J/kg读作，它表示的意义是。
10.6 燃料的利用和环境保护导学目标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。
重点：燃料热值的概念和单位，并根据定义计算燃料燃烧放热的有关问题．难点：提高锅炉的效率要从联系实际入手，分析实际问题，知道锅炉的效率．自主学习1．能够燃烧的物质叫做，它的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，燃料的能转化为能。
2．相同质量的不同燃料，燃烧时化学能转化为内能的量是_________的。
某种燃料燃烧时能转化为的量（的热量）叫这种燃料的热值。
3．热值的单位是，有些气体燃料的热值单位也用。
4．火箭的燃料用液态氢，是因为氢的大。
5．锅炉有效利用的热量与之比，叫锅炉的效率，计算公式是。
6.节约能源、保护环境的主要措施是。
合作探究（一）燃料的热值及其单位、物理意义。
读一读：精读教材28页内容。
想一想：同时燃烧质量1kg的汽油和1kg的废报纸，它们放出的热量（选填“一样”或“不一样”）多，原因是：。
填一填：1.热值的定义：叫做这种燃料的热值。
2.公式：若用Q放表示放出的热量，用m表示完全燃烧的燃料质量，用q表示热值，则燃料完全燃烧放出的热量的计算公式可以表示为：。
3.单位：，干木柴的热值是1.2×107J/kg,其物理意义是 .4.有些气体燃料的热值单位是J/m3，如煤气的热值是3.9×107J/ m3，其物理意义是，若用Q放表示放出的热量，用V表示完全燃烧的燃料体积，用q表示热值，则燃料完全燃烧放出的热量的计算公式可以表示为：。
试一试：5.完全燃烧0.5kg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）（二）炉子的效率、提高炉子效率的措施读一读：教材第29页内容。
填一填：1.利用燃料获得内能，一般燃料放在什么地方？答：；2.燃料实际燃烧释放的能量（选填“大于”、“等于”或“小于”）按照理论值计算出来的热量，原因是：。
《燃料的利用和环境保护》教学目标1.了解炉子效率。
知道炉子工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高炉子效率，及提高炉子效率的意义所在。
2.了解燃料的利用与人类社会发展的关系，并能简述大气污染的主要原因。
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。
4.知道保护环境的主要措施。
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。
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。
教学重难点1.燃料的有效利用。
2.了解炉子效率及提高炉子效率的途径。
3.知道燃料有效利用途径及环境保护的重要性。
教学过程【复习巩固】1.在燃料燃烧的过程中，燃料的转化成 。
2.煤油的热值是４.６×107J/kg表示的物理意义是。
3.完全燃烧0.5kg汽油能放出多少热量？（q汽油=4.6×107J/kg）【引入新课】人要生存，离不开能量，能量中最简单的内能，主要是燃料在炉子中燃烧获取的，比如我们烧水时，燃料燃烧释放的热量，其中一部分会被水吸收，那么，它的能量还有哪些去向呢？（学生讨论、小组展示）燃料燃烧时的能量去向（引导）我们看到，燃料燃烧时释放的能量，哪些是人们有效利用了的？（学生）被水吸收的（引导）总能量来自于哪里？（学生）燃料完全燃烧放出的热量（引导）日常生活中，人们比较关注炉子的效率，那么炉子的效率应该如何表示呢？（学生）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。
表示为：（引导）从炉子中能量的去向，我们可以看到，被水吸收的能量是人们有效利用的能量，散失到空气中的能量、被锅吸收的能量、烟尘带走的能量、煤渣带走的热量等等这些热量，应属于损失的能量，那么，如何提高炉子的效率呢？（学生讨论、小组展示）1.降低炉子热损耗。
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。
初中物理 九年级 第十章 机械能、内能及其转化 导学案 学生姓名：________ 成绩等次:____1[知识回顾]1.将内能转化成机械能的机器，统称为_____。
热机的种类很多如：蒸汽机、汽轮机、喷气发动机、内燃机等。
2.常见的内燃机有_______和_______，它们一个工作循环由______、______、______和______四个冲程。
一个工作循环中对外做功___次，活塞往复___次，曲轴转___周。
其中将内能转化为机械能的是_____冲程.五、火 箭[导学目标]了解火箭的原理、火箭的构造.[课堂导学]火箭使用的是______发动机.喷气式发动机的燃料在燃烧室内燃烧后产生______、______的气体,这种气体从发动机的尾部以极高的速度喷出,同时产生生大的反冲推力推动机身向前运动.喷气式发动机又分为_______________和______________两类.空气喷气式发动机只携带燃料,它需要利用外界空气来助燃,因此,飞行高度受到一定的限制.火箭喷气式发动机,它本身带有燃料和氧化剂,不需要领先外界空气来助燃,因此,飞行高度_________.液体燃料火箭主要由_____________、______________、______________、__________和________组成,如图.[课堂导练]1.火箭是______的一种，工作时将____能转化成______能。
火箭喷气发动机本身带有_________和_________，不需要依靠外界空气来助燃，因此飞行______不受高度限制。
2.火箭工作的能量转化:燃料燃烧时燃料的______能转化为燃气的____能,高温高压的燃气的反冲推力推动火箭运动,燃气的内能转化为火箭的______能．3.喷气式发动机有两种，需要用大气中的氧气来助燃的是__________发动机，这种发动机在__________上使用；自带燃料和氧化剂的是__________发动机，它工作时不需要空气，可以在大气层外工作能够用来发射__________.4.现代火箭使用的燃料多为______燃料.液体火箭的推进剂为液体,燃料和氧化剂的组合情况很多,如:酒精和液态氧、煤油和液态氧、液态氢和液态氧等。
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。
《六、燃料的利用和环境保护》导学案
【学习目标】：
1．知道在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。
2．知道燃料的热值及其单位、符号、物理意义；会查燃料热值表。
知道炉子的效率。
3．会应用热值的概念进行简单的燃烧放热的计算。
4．知道如何提高炉子的效率；效率的计算公式。
【学习重点】：热值的定义及其单位。
燃料的有效利用
【学习难点】：有关热值及效率的计算。
【温故互查】：以二人小组叙述下列知识点：（互相讲、听、检查）
1. 热量的概念及其单位？
2. 比热容的概念、符号、单位？
3. 热量的计算公式？
【设问导读】：阅读课本29-31页，完成下列问题：
1．燃料的种类很多，1、固态的有： ；液态的有 。
气态的有： 。
燃料在燃烧的过程中，_________能转化为_________能。
2．相同质量的不同燃料，燃烧时化学能转化为内能的量是_________的。
______的某种燃料燃烧时化学能转化为内能的量（放出的热量）叫这种燃料的热值。
3．热值的单位是____，有些气体燃料的热值单位也用_____。
4．阅读教材第28页表10-3你会发现：不同的燃料，热值_________；表中_________的热值最大。
5．火箭的燃料用液态氢，是因为氢的___________大。
6．炉子有效利用的热量与___________之比，叫炉子的效率。
7．炉子效率的计算公式是η=Q 有效利用∕Q 放
补充知识：热机效率：
（一）热机的效率
1.定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所释放的能量之比.
2.公式：η=总有用
量燃料完全燃烧释放的能用来做有用功的能量Q Q ×100%
注意：由于热机在工作过程中，总有能量损失，所以热机的效率总小于1，汽油机的效率为20%～30%，柴油机的效率为30%～45%.柴油机的效率比汽油机的效率高，这主要是因为柴油机的构造和工作过程与汽油机有所不同，柴油机在压缩冲程中的压缩比比汽油机更大.
（二）提高热机效率的主要途径
1.使燃料充分燃烧.
2.尽量减少各种热损失.
3.在热机的设计和制造上，采用先进的技术.
4.使用时，注意保养，保证良好的润滑，合理调整运动零件之间的间隙，减小因克服摩擦阻力而额外消耗的功.
影响炉子效率的因素：一是燃料不可能完全燃烧；二是燃料燃烧时放出的热量散失很多，只有一小部分被有效利用。
提高炉子效率（燃料利用率）的方法：①让燃料尽可能充分燃烧。
②加大_________面积，减少各种热量的损失。
提高燃料的______________，是节约能源、保护环境的重要措施。
例如，将煤转化为__________再进行燃烧，既可以提高燃料的____________，又可以减少燃烧时产生的_____________气体对大气的污染。
例1 完全燃烧14g 酒精，能放出多少热量？若这些热量全部被质量为5kg ，初温为20℃的水
吸收，水的温度会升高到多少摄氏度？（酒精的热值为3×107J/kg ）.
分析：14g=0.014kg
根据公式Q 放=mq 得：
Q 放=____________________________________=4.2×105J
所以Q 水吸=Q 放=4.2×105J.
再根据公式Q 水吸=c 水m 水（t-t 0）得： t=水水水吸
m c Q +t 0=______________________________________.
答：_________________________________________________.
题型Ⅱ 生活·物理·社会
例2 学校在室温20℃时，每天向学生供100kg 开水.烧这些水若分别用干木柴、烟煤、汽油三种燃料，在完全燃烧的情况下，需多少千克干木柴？多少千克烟煤，多少千克汽油？（设燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
分析：本题考查了热量计算公式Q=cm △t ，由此公式可求出80kg20℃的水升高100℃时吸收的热量，也即燃料完全燃烧放出的热量，再依据Q=mq 求出燃料的质量.
答：
【自我测评】
1．热值的符号是q,热值的计算公式是q= Q 放∕m
q 氢=___________，表示的物理含义是___________________。
2．由q= Q 放∕m 得出Q 放=__________，如果热值的单位是J ∕m ³，则Q 放=_____________。
3．完全燃烧14克酒精放出的热量是___________________。
4．有一箱木炭，它的质量为10Kg,热值为3.4X107 J ∕Kg ，若用掉一半，剩下的木炭
的热值为 ，半箱木炭燃烧最多能放出的热量是 。
5．燃料热值的大小由燃料本身的性质决定，与燃料的质量、体积、放出的热量、是否完全燃烧等因素都_________。
6．一桶煤油用掉一半，剩下的煤油（ ）
A 、密度和热值不变，比热容减为原来的一半
B 、燃料的比热容和密度不变，热值减为原来的一半
C 、热值和比热容不变，密度减为原来的一半
D 、密度、热值、比热容都不变
7．下列关于热值的说法正确的是（ ）
A 、燃料燃烧时，随着不断放热，热值越来越小
B 、采取措施使燃料燃烧得更充分，就可以提高燃料的热值
C 、酒精用去一半后，剩余酒精的热值会变小
D 、燃料实际燃烧时放出的热量，比按热值计算出的热量少
8．用锅炉烧水时，下列措施不能提高炉子效率的是（ ）
A 将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使煤尽量完全燃烧
B 少烧一些水，少用一些煤
C 、加大受热面积，减少向外放热
D 、以上措施都不能提高炉子的效率
9．航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（ ）
A 、较小的质量
B 、较小的密度
C 、较大的比热容
D 、较大的热值
10．下列关于燃料热值概念的叙述正确的是（ ）
A 、燃烧时放出热量多的燃料的热值大
B 、相同质量的不同燃料燃烧时放出热量多的燃料的热值大
C 、质量1 kg 完全燃烧时放出热量多的燃料的热值大
D 、质量1 kg 燃烧时放出热量多的燃料的热值大
11．完全燃烧21g 热值为3.0X107 J ∕Kg 的酒精，可以放出多少焦耳的热量？这些热
量可使多少千克的水温度升高500C.
【巩固训练】
1.下列供热方式最有利于环境保护的是( )
A.用煤做燃料供热
B.用石油做燃料供热
C.用天然气或煤气做燃料供热
D.用太阳能灶供热
2.酸雨是怎样形成的？它有什么主要危害？
答：
3．甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值，下列说法正确的是（）
A、甲种燃料比乙种燃料的热量少
B、完全燃烧mkg乙种燃料，刚好烧开一壶水，那么用mkg甲种燃料也能烧开这壶水
C、完全燃烧相同质量的两种燃料，乙种燃料放出的热量多
D、通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值越大
4．小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气，已知天然气的热值为8.4×107J／m3，放出的热量有50％被有效利用，现要将质量为4kg，初温为25℃的水加热到100℃，需要完全燃烧多少立方米的天然气？
【拓展训练】：
1.天然气是一种清洁能源，国家“西气东输”重点工程的建设已于2002年国庆节期间部分投入使用.对保护环境和解决内地省区能源问题都有重大意义. 天然气与煤相比，从热学角度分析它突出的优点是 .从环保角度分析它突出的优点是 .天然气的热值约为8.7×107J/m3，从新疆吐一哈油田往上海每输送100m3的天然气，相当于输送了多少J的能量.
2.西气东输主干线西起塔里木盆地的轮南油气田，向东经九个省市区，最终到达上海，总计年输送天然气1.2×1010m3，即年输气质量为多少kg.若这些天然气完全燃烧，放出的热量是多少J.(管道内天然气密度为6kg/m3，天然气的热值是5×107J/kg)。
