2.2 物体的内能 第3课时 （培优教学课件）科学新教材浙教版九年级上册

该初中科学课件聚焦“燃料的热值”与“化学反应中的能量变化”，通过火箭燃料、灶具燃料等生活实例提问导入，衔接化学能转化为内能的前序知识，搭建从现象到概念的学习支架。 其亮点在于以科学思维构建热值概念，通过比值定义法及燃料热值表对比，凸显热值的特性；结合探究实践设计镁与盐酸、氢氧化钡与氯化铵实验，让学生观察温度变化判断反应类型。融入汽车能耗分析，渗透态度责任教育，助力学生理解概念、培养探究能力，教师可提升教学效率。

九年级上册•浙教版 第2节 物体的内能 第二章 能的转化与能量守恒 第3课时 1 导入新课 火箭以液氢和煤油为燃料，灶具使用天然气、液化石油气……燃料燃烧放出热量，将化学能转化为内能。相同质量的不同燃料完全燃烧放出的热量相同吗？燃料燃烧放出的热量如何计算？让我们带着这些问题进入本课的学习。 学习目标 科学观念 理解热值的概念，知道热值是燃料的一种特性；知道燃料燃烧时化学能转化为内能。 科学思维 通过比较不同燃料的放热本领，建立热值的概念，体会比值定义物理量的方法。 探究实践 1.能运用Q＝mq（或Q＝Vq）计算燃料完全燃烧放出的热量。 2.通过实验观察化学反应中的放热与吸热现象，能判断放热反应与吸热反应。 态度责任 1.关注燃料利用与环境保护的关系，树立节约能源、保护环境的意识。 2.了解提高燃料利用率的常见措施，增强节能环保意识。 重点难点 重点 1.热值的概念及燃料完全燃烧放出热量的计算Q＝mq（Q＝Vq）。 2.化学反应中的能量变化，放热反应与吸热反应的判断。 难点 理解热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、是否完全燃烧无关。 1. 燃料的热值 2. 化学反应中的能量变化 3. 课堂总结 4. 练习与应用 学习内容 一、 燃料的热值 第2节 物体的内能 6 一、 燃料的热值 火箭以液氢和煤油为燃料 一、 燃料的热值 灶具使用液化石油气或天然气 汽车使用柴油或汽油 一、 燃料的热值 燃料：木柴、煤、石油、天然气、沼气等都是燃料，燃料燃烧放出热量，将贮存在燃料中的化学能转化为内能。 一、 燃料的热值 10 一、 燃料的热值 由于燃料的成分不同，相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量也不同。 一、 燃料的热值 热值定义：一定质量的某种燃料完全燃烧放出的热量与它的质量的比，叫作这种燃料的热值，用符号q表示。热值在数值上等于 1 kg 某种燃料完全燃烧时放出的热量。 热值公式：q= Q：燃料完全燃烧放出的热量，单位：J m：燃料的质量，单位：kg q：燃料热值，单位：J/kg 热值单位：J/kg（固体、液体），读作焦耳每千克；J/m3（气体），读作焦耳每立方米 3. 4. 12 一、 燃料的热值 木炭的热值的意义：木炭的热值是3.4107J/kg，它表示 1 kg 木炭完全燃烧时放出的热量是3.4107J。 一、 燃料的热值 热值意义：反映了一定质量的不同燃料完全燃烧过程中，化学能转化为内能的本领大小。热值大，说明相同质量（或体积）的这种燃料完全燃烧时放出的热量多，即化学能转化成的内能多。 一、 燃料的热值 燃料 热值 / J・kg⁻¹ 燃料 热值 / J・kg⁻¹ 燃料 热值 / J・m⁻³ 干木柴 约 1.2×10⁷ 酒精 3.0×10⁷ 煤气 3.9×10⁷ 无烟煤 约 3.4×10⁷ 柴油 3.3×10⁷ 天然气 (7.1～8.8)×10⁷ 焦炭 3.0×10⁷ 煤油 4.6×10⁷ 氢 1.4×10⁸ 木炭 3.4×10⁷ 汽油 4.6×10⁷ 常用燃料的热值 一、 燃料的热值 从上表中可以得出什么结论？ （1）热值是燃料的一种特性，不同的燃料热值一般不同。 （2）氢气的热值较大。 注意：热值只与燃料的种类有关，与燃料的形状、质量、体积、是否完全燃烧均无关！ 思考与讨论 一、 燃料的热值 燃料完全燃烧放出热量的计算公式 固体、液体燃料：Q放=mq q：热值，单位：J/kg；m：质量，单位：kg；Q放：放热总量，单位 J 气体燃料：Q放=Vq q：热值，单位：J/m3；V：体积，单位：m3；Q放：放热总量，单位 J 7. 17 一、 燃料的热值 燃料很难完全燃烧，燃料燃烧放出的热量也不可能完全得到利用。 提高燃料利用率的措施：一是改善燃烧条件，让燃料尽可能完全燃烧，如将煤炭磨成粉末等；二是尽可能减少热量损失，如加大受热面积等。 18 【例1】人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们　　 （填“热值”“热量”或“比热容”）不同。完全燃烧0.14米3的天然气可放出　 焦的热量。（天然气热值为3.0×107焦/米3） 热值 一、 燃料的热值 4.2×106 19 【答案】热值；4.2×106。 【解答】解：热值是燃料的一种特性，由于干木柴、煤的热值不同，所以它们的放热本领不同； 完全燃烧0.14m3的天然气放出的热量： Q放＝Vq＝0.14m3×3.0×107J/m3＝4.2×106J。 故答案为：热值；4.2×106。 一、 燃料的热值 20 二、 化学反应中的能量变化 第2节 物体的内能 21 人类利用燃烧放出的热量来取暖、煮熟食物、发电、烧制陶瓷、冶炼金属…… 那么，其他化学反应也能放出热量吗？有没有使反应物温度降低的化学反应呢？ 二、 化学反应中的能量变化 22 二、 化学反应中的能量变化 1.如图所示，将一段镁条（Mg）放入试管中，加入少量稀盐酸（稀HCl），用手触摸试管外壁。 探索活动 23 二、 化学反应中的能量变化 探索活动 二、 化学反应中的能量变化 2.用研钵将约 20g 氢氧化钡(Ba(OH)2)晶体磨成粉末，倒入一只小烧杯中。在一玻璃片上洒上少量水，并将小烧杯放在玻璃片上。再向小烧杯中加入约 10g 氯化铵(NH4Cl)晶体，用玻璃棒迅速搅拌后静止片刻，提起小烧杯，如图所示。记录观察到的现象。 探索活动 25 二、 化学反应中的能量变化 二、 化学反应中的能量变化 3.将上述两个实验反应后容器温度变化情况填到记录表中。 探索活动 实验反应 反应后容器温度变化情况 Mg 与 HCl 反应 温度升高（放热反应） Ba (OH)₂与 NH₄Cl 反应 温度降低（吸热反应） 化学反应在生成新物质的同时，伴有能的变化，而能的变化通常表现为吸收热或放出热。像燃烧这样的化学反应能放出热，而有些化学反应则需要吸收热。 27 二、 化学反应中的能量变化 科学・技术・社会・环境 汽车的能耗 图是一辆汽车行驶过程中消耗的能的分配扇形图。从图可见，汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能，大约只有 25% 用于做功，而其余 75% 则被损耗掉了。损耗掉的能包括排气管排出的废气带走的内能和传给散热器散失的内能等。排出的废气主要是CO2，CO2 是导致全球气候变暖的温室气体。废气中还有CO、NO、NO2以及未燃烧的碳氢化合物，这些都是有毒的物质。 28 二、 化学反应中的能量变化 科学・技术・社会・环境 汽车的能耗 而用于做功的 25% 的能中，大约有 30% 用于发动机的水箱循环和空调工作，大约有 17% 消耗在传动装置上，只有 53% 用于驱动车轮推动汽车前进。汽车前进时，需要克服地面阻力和空气阻力，空气阻力随着汽车速度的提高而增大。综合考虑上述各种因素，整辆汽车的总效率约为 13%。 29 【例2】据记载：在虎门销烟中，把烟土倒入盐水池浸泡，再投入生石灰，生石灰遇水便沸，烟土湮灭。吗啡（化学式C17H19NO3）是烟土中最主要的生物碱，吸食容易成瘾，危害极大。 （1）生石灰“遇水便沸”，说明生石灰与水反应　 （填“放热”或“吸热”）； （2）生石灰与水生成Ca（OH）2，请写出Ca（OH）2的一种用途：　 。 放热　 二、 化学反应中的能量变化 改良酸性土壤　 30 【答案】（1）放热； （2）改良酸性土壤。 【解答】解：（1）生石灰“遇水便沸”，说明生石灰与水反应是放热反应； （2）Ca（OH）2可以用于改良酸性土壤。 故答案为：（1）放热； （2）改良酸性土壤。 二、 化学反应中的能量变化 31 三、课堂总结 第2节 物体的内能 三、课堂总结 四、练习与应用 第2节 物体的内能 发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（　　） A．较小的密度 B．较大的比热容 C．较低的沸点 D．较高的热值 D 四、练习与应用 35 【答案】D 【解答】解： 发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故D正确。 故选：D。 四、练习与应用 36 2.下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D．焦炭的热值是3.0×107J/kg,完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量 D 四、练习与应用 37 【答案】D 【解答】解：AC、热值是燃料的特性，其大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量和燃烧程度无关，故AC错误； B、根据Q=mq可知，放出的热量与热值、质量有关，故B错误； D、焦炭的热值是3.0×107J/kg,完全燃烧1kg焦炭放出的热量为：Q放=mq=1kg×3.0×107J/kg=3.0×107J，故D正确。 故选：D。 四、练习与应用 38 3.如图所示装置气密性良好，要使注射器中的活塞明显向右移动，使用的液体M和固体N不可能是（　　） A．水和生石灰 B．稀硫酸和锌 C．稀盐酸和石灰石 D．稀硝酸和硫酸钡 D 四、练习与应用 39 【答案】D 【解答】解：A、水和生石灰反应放出大量的热，使瓶内压强增大，注射器中的活塞向右移动，故不符合题意； B、稀硫酸和锌反应生成氢气，有气体生成，使瓶内压强增大，注射器中的活塞向右移动，故不符合题意； C、稀盐酸和石灰石反应生成二氧化碳气体，有气体生成，使瓶内压强增大，注射器中的活塞向右移动，故不符合题意； D、稀硝酸和硫酸钡反应不能发生化学反应，没有热量的放出，瓶内压强不变，注射器中的活塞不会向右移动，故符合题意。 故选：D。 四、练习与应用 40 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $