10.5调查燃料的利用及其对环境的影响（课件）-----2025-2026学年北师大版物理九年级上学期

该初中物理课件聚焦燃料的热值、利用效率及环境影响，通过木炭、煤炭等常见燃料实例导入，以“不同燃料特性差异”设问衔接能量转化，搭建从概念定义到公式计算再到实际应用的学习支架。 其亮点在于结合火箭燃料选择、家庭天然气使用计算等实例，通过“议一议提高热机效率途径”等探究活动，渗透科学思维（模型建构：热值计算模型）与科学态度与责任（分析酸雨成因提环保建议），助学生形成能量观念，教师可高效落实知识与素养目标。

第五节 调查燃料的利用及其对环境的影响 北师大九年级第十章 尹岗镇教育总校 李向男 1.知道燃料在燃烧过程中将化学能转化为内能。 2.知道什么是燃料的热值、单位。 4.会用热值的计算公式进行简单的计算。 学习目标 3.知道热值的物理意义；会查燃料热值表。 人们获取能量的主要方式之一就是燃烧燃料。 木柴 煤炭 汽油 天然气 新课引入 任务分解： 1.认识常见的燃料，了解燃料的热值。 2.了解燃料的利用效率，讨论提高燃料利用效率的途径。 3.认识燃料的利用对环境的影响，提出环境保护的建议。 不同场合使用的燃料往往不同。不同燃料的特性有什么差异？ 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？ 想一想 提出问题 木柴（固体燃料） 能够燃烧的物质称为燃料。 酒精（液体燃料） 天然气（气体燃料） 燃料的种类很多。燃料的燃烧是一种化学反应，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。 一、认识常见的燃料 1.燃料的分类 固体燃料 液体燃料 气体燃料 草木、煤炭等 石油、酒精、汽油等 煤气、天然气 等 　　不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？ 　　经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃烧，煤放出的热量要比柴多得多。我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。 想一想 2.热值的概念 (1)定义： 一定质量的某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。 (2)物理意义： 热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 (3)国际单位： 固液体燃料：焦每千克；符号：J/kg。 气体燃料： 焦每立方米；符号：J/m3。 注意: ①在表述燃料热值的物理意义时,必须强调完全燃烧。 ②热值是燃料一种性质,大小只与燃料种类有关,与燃料质量、是否完全燃 烧均无关。 　　请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。 常见燃料的热值 4.燃料完全燃烧放热的计算公式： (1)酒精的热值是3.0×107J/kg，它的物理意义是什么？ 1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J (2)2kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦？ 3.0×107J/kg×2kg =6.0×107J (1)固体或液体燃料完全燃烧放热的计算公式： Q 放=mq；其中 q表示热值，单位是J/kg, m表示质量，单位是kg。 (2)气体燃料完全燃烧放热的计算公式： Q放 = Vq；其中q表示热值，单位是J/m3。 V表示体积，单位是m3。 思考：为什么发射火箭要用氢作为燃料呢？ 氢的热值大。 学以致用 某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气完全燃烧放出多少热量？相当于多少kg干木柴完全燃烧放出的热量？ （天然气热值为7.5×107J/m3，干木柴热值为107J/kg） 解： 巩固练习 答：相当于30kg干木柴完全燃烧放出的热量。 实际上燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的热量要少，而且有效利用的热量又比放出的热量要少。如何提高燃料的利用效率？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？ 燃料的利用效率 实际生活中，燃料能实现完全燃烧吗？ 一、了解燃料的利用效率 热机的效率 （1）定义：热机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。 （2）公式： 燃料燃烧不完全，排出的废气温度较高，热机散热损失能量，克服零件摩擦需要消耗能量…… 议一议：怎样提高热机的效率？ 使燃料尽可能充分燃烧；尽量减少各种热量损失；通过提高设计、制造热机的技术，提高热机的效率；注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦而额外消耗的能量…… 想一想：热机的效率为什么不能达到100%？ 一、了解燃料的利用效率 （1）定义：锅炉有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作锅炉的效率。 （2）公式： （3）过去的锅炉效率很低，即使经过技术改造，现在的普通锅炉效率一般也只有60%左右，现代化的大型锅炉效率可达90%以上。 旧锅炉厂房 现代化大型锅炉厂房 一、了解燃料的利用效率 锅炉的效率 燃料燃烧不完全；锅炉工作过程中有热量损失…… 议一议：怎样提高锅炉的效率？ 使燃料尽可能充分燃烧；尽量减少各种热量损失…… 想一想：锅炉的效率为什么不能达到100%？ 煤、石油等燃料往往含有杂质，在燃烧时会产生二氧化硫等有害气体，在燃烧不充分时，还会产生烟尘和一氧化碳。这些烟尘、废气是大气污染的主要来源。大气污染直接危害人体健康，影响植物的正常生长，甚至产生酸雨，还会导致温室效应加剧。 燃料的利用改善了人类的生活，促进了社会的发展，为人类作出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题。 二、认识燃料的利用对环境的影响 酸雨 森林受到酸雨破坏 温室效应 全球变暖，冰川加速熔化 酸雨对建筑物的破坏 汽车尾气 燃煤供暖 工业排放 汽车尾气是许多城市环境污染的主要来源之一。 汽车尾气含有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。此外汽车产生的噪声也会危害人们的身心健康。 雾霾的成因 我们既要有效地利用燃料，又要很好地控制和减小燃料的利用对环境的不利影响。节约能源和保护环境是我国的基本国策。 电动汽车 光伏发电站 随着科学技术的进步，人们大力发展新能源，研究和开发低能耗、少污染的高性能热机，促进可持续发展。 风力发电装置 课堂小结： 1.对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是 (　　 ) A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比 B.燃料没燃烧时就没有热值 　C.就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值， 跟燃料的 质量及燃料燃烧放出的热量无关 　D.容易燃烧的燃料热值一定大 C 课堂练习 2.已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃烧0.7 kg干木柴能放出 多少热量？假设这些热量全部被水吸收,能使多少千克水温度由20 ℃ 升高到70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。 　　Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J 　　m = Q c(t -t0) 8.4×106 J 4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃) 　　 = 　　 = 40 kg 3.关于热机效率，下列说法正确的是：(　　 ) 　A.热机效率越高，即热机做的有用功多 　B.热机效率越高，即热机的功率越大 　C.要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证 良好的涧滑 　D.提高热机效率，有利于环保减排 C D 4.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气 带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率 为__________。 35% 1、用煤气灶既方便又环保，一般的煤气灶正常工作时。15min可使质量为 4Kg、温度为23℃的水沸腾，该城市水的沸点为93℃，求： ⑴水吸收的热量； ⑵若煤气灶放出的热量70%被水吸收，煤气灶实际放出的热量为多少? 【C水=4.2×103J／(kg·℃)】 （3）若煤气的热值为 q煤气=4×107J/m3 .需要多少煤气？ 2、在一标准大气压下，质量是0.1kg的酒精完全燃烧放出的热量有40﹪被5kg、50℃的 水吸收。那么水温度升高到多少？ [水未烧干 q酒精=3×107J/kg] 课后作业 $