10.5 调查燃料的利用及其对环境的影响 教案-2025-2026学年物理北师大版（2024）九年级全一册

第五节　调查燃料的利用及其对环境的影响 1．物理观念： (1)知道燃料燃烧过程中能量的转化是化学能转化为内能。 (2)了解燃料热值的定义，知道热值的单位，会描述热值的物理意义。 (3)知道热值是燃料的一种特性，反映的是燃料完全燃烧时放热本领的大小，仅取决于燃料的种类。 (4)知道热机的效率及定义，并能提出提高热机效率的方法与措施。 (5)认识到燃料的燃烧会对环境产生影响。 2．科学思维： 利用热值的概念，推理归纳出燃料完全燃烧时放出热量的计算公式，并能进行简单计算。 3．科学探究： 通过查找资料，探究影响热机的效率的因素，学会寻找证据从而验证猜想。 4．科学态度与责任： 了解热机的使用对社会的贡献与带来的问题，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，也造成了环境污染等问题，激发社会责任感。 1．教学重点： 燃料的热值及其物理意义、单位。 2．教学难点： (1)教学应侧重“情感、态度和价值观”方面。 (2)热值与热量的计算。 多媒体课件。 教师引导并提问：人们获取能量的主要方式之一就是燃烧燃料。柴草、煤、天然气、汽油、柴油等都是生活中常用的燃料。不同场合使用的燃料往往不同。不同燃料之间有什么特性差异？燃料的利用对人类社会发展有什么意义？对环境有什么影响？ 　　任务一　认识常见的燃料 1．提出问题1：燃料的种类有很多，你知道哪些常见的燃料？这些燃料有哪些差异呢？引导学生回答，通过常见实例，如加热一壶同样质量的水消耗的燃料质量不同，让学生认识到不同的燃料燃烧放出的热量不同。 2．提出问题2：让学生讨论如何比较燃料释放出热量的能力。 学生回答：(1)取质量相同的不同燃料，让它们完全燃烧，比较释放热量的多少。(2)让不同燃料释放出相同的热量，比较燃烧质量的多少。 让学生自学教材P28～29内容，交流分析出热值的概念、单位，几种常见燃料的热值及其所代表的物理意义。 归纳总结：(1)一定质量的某种燃料完全燃烧，化学能转化为内能的量(放出的热量)与其质量的比叫作这种燃料的热值。(2)热值的单位是J/kg、J/m3。(3)煤油的热值是4.6×107 J/kg，代表的物理意义是1 kg的煤油完全燃烧释放的热量是4.6×107 J。 3．根据热值的概念和热值所代表的物理意义，交流讨论得出燃料燃烧时释放热量的公式。 归纳总结：Q＝qm，Q＝qV，其中m是燃料的质量，单位是kg，V是燃料的体积，单位是m3，q是燃料的热值，单位是J/kg、J/m3。 4．知识拓宽：学生讨论，火箭升空为什么常以液态氢作为燃料？ 学生回答：因为氢的热值大，相同质量的不同燃料完全燃烧，氢释放的热量最多，故常利用氢作为燃料。 　　任务二　了解燃料的利用效率 1．让学生根据生活经验分析，用煤气烧水时，煤气燃烧释放的热量能否被水完全吸收？有哪些能量损失？ 学生回答：(1)煤气不能完全燃烧，损失了一部分能量，水也只吸收了一部分热量。(2)装水的容器吸收了一部分能量，煤气灶本身吸收一部分热量，还有高温的烟气带走了一部分能量，只有水吸收的热量才是有效利用的。 2．教师提问：可用什么方法表达能量的利用程度？并引导介绍锅炉的效率η＝×100%。 组织学生讨论为什么η＜1？如何提高锅炉效率？ 3．出示汽油机模型，演示其工作过程，让学生讨论分析热机在工作的过程中有哪些能量损失？如何来表示热机的效率？ 学生以组为单位阐明自己组的观点，其他组给予补充。教师出示课件展示热机能量流向图，总结问题。 归纳总结：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比，叫作热机的效率。表达式为η＝×100%。 组织学生讨论节能和有效利用燃料的途径和方法。 　　任务三　认识燃料的利用对环境的影响 提出问题：燃料的利用改善了我们的生活，给我们带来了很多便利，但也带来了很多问题，你能举出燃料利用对环境的影响吗？ 引导学生阅读教材P30～31。 布置实践作业：对家庭生活中的燃料利用进行调查，完成一篇燃料利用与环境保护的调查报告。 第五节　调查燃料的利用及其对环境的影响 1．燃料燃烧：化学能→内能 2．热值 3．热机的效率 4．锅炉的效率 5．提高热机、锅炉效率的途径 本节课的重点是燃料的热值及热机的效率。本课时从提出问题入手，让学生思考不同的燃料释放热量的本领为何不同，引导出热值的概念，为了进一步地加深对热值概念的理解，利用典例剖析进行巩固。在实际教学中充分利用自主学习的方法，比如利用能量流向图分析问题，结合图解帮助学生想象，提高学生的观察能力和分析能力。本节课的一个较大特点是紧密联系实际，考查了能量在具体过程中的损耗，要注意让学生细致地分析问题，养成缜密的思维形式。注意联系实际的教学，要使学生能够利用所学到的提高效率的方法应用于实际生活中，解决简单的问题。教学中要结合技术和社会的关系，让学生结合所生活的社区，思考关于节能和环境保护的问题。 学科网（北京）股份有限公司 $$