熱機效率和環境保護教學設計【教學目標】知識與技能：1、建立熱值概念。知道熱值是燃料的重要特性，了解熱值的表示法和常見燃料的熱值，能利用熱值表進行有關燃料放熱的簡單計算。2、了解熱機效率。知道熱機工作時燃料釋放能量的主要流向，知道可以怎樣提高熱機效率以及提高熱機效率的意義所在。過程與方法：通過社會調查、分組交流合作，了解熱機效率及熱機帶來的負面影響。情感態度與價值觀：了解熱機的利用與人類社會發展的關系，并能夠簡述熱機使用產生的排放物對環境的不良影響，培養自覺的環保意識，激發學生的社會責任感。【教學重點】燃料的熱值、熱機效率以及學生環保意識的培養。【教學難點】熱機效率的理解和環境保護。【教學準備】木柴、煙煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油氣（打火機中裝有）等燃料樣本，多媒體課件，布置學生課前進行有關環境污染方面的社會調查。【教學方法】啟發式教學法，自學討論法，設疑問教學法，類比教學法。【教學過程】一、新課引入。無論是燒菜做飯，還是奔馳的汽車與火車，乃至直入蒼穹的火箭等都離不開燃料。即從原始人類學會用火的那天起，至今，人們使用的能量絕大部分還是通過燃料燃燒獲得的。那么燃料燃燒釋放的能量究竟有多少用來做了有用功？以及燃料的燃燒對環境會造成那些影響呢？今天我將和大家一道共同來學習“第四節熱機效率和環境保護”。（出示課題）二、新課學習：1、課件展示：木柴取暖、煤氣燒飯、鍋爐中煤炭燃燒、內燃機車、飛機、輪船等，引出常見的燃料。2、設置疑問：常見的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等，在燃燒時都會釋放能量，但它們釋放能量的能力是否相同呢？如果不同，那又如何來表示它們這種能力的大小呢？3、交流與討論：如何比較不同燃料燃燒釋放能量的能力的不同？注：如果學生不能回答，可由教師引導：必須保證哪些量相同才能進行比較？（燃料的質量要相同，而且都要完全燃燒）。4、（由此）引導學生給熱值下定義。（一）、燃料的熱值定義：把1千克某種燃料完全燃燒釋放出的能量（熱量）叫做這種燃料的熱值。用q表示。（出示板書）。單位是J/kg，氣體燃料熱值單位是J/m3。思考：給熱值下定義時你認為應該注意哪些？（一是質量必須是單位質量1千克，這就保證了質量相同；二是必須完全燃燒）強調：熱值是燃料的重要特性，只和燃料的種類有關，與質量和是否完全燃燒無關。學生查熱值表，并表述木柴、液化氣熱值的物理意義。5、引導學生推導熱值的計算公式。由熱值的定義我們知道：1kg的干木柴完全燃燒釋放出1.2107J的熱量；那么質量為mkg的干木柴完全燃燒釋放出多少J的熱量，怎么計算？學生回答：mq。由此得出熱值的計算公式：Qmq。思考：氣體燃料通常不用質量而用體積，因此計算氣體燃料放熱時，公式應該寫成？6、例題：計算4kg柴油完全燃燒釋放的熱量。解：查表可知q3.3107J/kg，所以Qmq4 kg3.3107J/kg1.32108 J。答：完全燃燒釋放的熱量為1.32108 J。7、學生估算：在圖1226所示的情況下，所需的干木柴、煙煤和汽油。交流與討論：在圖1226中，而實際需要的干木柴、煙煤和汽油的質量大大超過計算得出的數值，這是為什么？（二）、熱機效率。1、引語：實際上熱機工作時，并不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功，有很大一部分能量在工作的過程中損耗掉了。2、課件展示：課本第38頁圖1227“熱機燃料燃燒能量走向示意圖”。由圖可知，真正能轉變為有用功的能量只是燃料燃燒所釋放能量的一部分。3、引導學生由機械效率的定義得出熱機效率。定義：熱機轉變為有用功的能量與燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機效率。用表示（即Q有/Q總100）。過渡語：為了合理利用能源，人們一直都在努力提高熱機的效率。4、學生自學P38第四自然段交流與討論：如何合理利用能源，提高熱機的效率？后學生歸納：主要途徑是減少熱機各種能量損失。具體措施：（1）使燃料盡可能完全燃燒（煤粉、鼓風）（2）減小機械摩擦（選用優良潤滑油）（3）盡量簡化機械傳動部分（三角旋轉式發動機）5、課件展示：各種熱機的效率思考：熱機的效率能否達到100？為什么？三）環境保護引語：熱機為人類的發展做出了重大貢獻，但也帶來了一些負面影響，造成了環境污染，如噪聲污染、廢氣污染等。1、課件展示：燃料燃燒造成的環境污染的有關圖片和生活場景。2、交流與討論：通過上面的展示，并聯系我們的生活環境談一談：燃料燃燒對環境有哪些影響？后學生歸納：（1）燃料燃燒排放的煙塵，使空氣混濁，影響動植物生長。（2）汽車等交通工具排放的尾氣：如過多CO2引起地球溫室效應，全球氣候變暖。CO能造成“煤氣中毒”，讓人缺氧致死。SO2會形成酸雨，危害植物、危害莊稼，破壞生態平衡，還會腐蝕建筑物3、閱讀：我國大氣環境質量標準和信息窗內容，進行環保總動員。4、交流與討論：結合生活實際談談：為了保護環境，應該怎樣從我做起？然后抽幾個學生代表上臺發表環保演講。三、課堂小結：出示課件：1、熱值：概念：單位；公式：計算：2、熱機效率：概念：提高熱機效率的途徑：具體措施：3、保護環境，從我做起。四、課內信息反饋：1、四口之家分別單獨使用不同種類的燃料時的平均月消耗分別為：木柴約200千克，煙煤約80千克，液化石油氣約30千克，煤氣約60千克。這四種燃料中的熱值最高的是( )A、液化石油氣B、煤氣C、煙煤D、木柴2、航天工業中的火箭是用液態氫作為燃料的，這是因為液態氫具有（）A、較小的質量B、較小的密度C、較大的比熱容D、較大的熱值3、有關熱值的概念，下列說法中正確的是( )A、燃料完全燃燒時，它的熱值最大B、沒有燃燒的燃料，熱值等于零C、燃料燃燒時放出的熱量越多，熱值越大D、燃料的熱值與燃燒情況和質量無關，只與燃料種類有關。4、無煙煤的熱值大于干木柴的熱值，則( )A、燒無煙煤比燒干木柴產生的熱量多B、要使它們放出同樣多的熱量，完全燃燒的無煙煤的質量小于完全燃燒的干木柴的質量C、燒無煙煤比燒干木柴產生的煙塵多D、煤比木柴含有的熱量多5、用煤氣灶既方便又環保，一般的煤氣灶正常工作時。15min可使質量為4Kg、溫度為23的水沸騰，該城市水的沸點為93，求：水吸收的熱量；若煤氣灶放出的熱量70%被水吸收，煤氣灶實際放出的熱量為多少?【C水=4.2103J(kg)】6、完全燃燒140克焦炭（焦炭的熱值為3.0107J/kg)能放出多少熱量？若這些熱量的30%被水吸收，則能使30kg 、20的水溫度升高到多少度？【板書設計】第四節熱機效率和環境保護(一)燃料的熱值1、定義：把1千克某種燃料完全燃燒釋放出的能量（熱量）叫做這種燃料的熱值。用q表示。2、單位：J/kg（固體、液體） J/ m3（氣體）3、公式：Qmq（或QVq）4、計算：（二）熱機效率1、定義：熱機轉變為有用功的能量與燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機效率。用表示。2、公式：Q有/Q總1003、提高熱機效率的主要途徑：減少熱機各種能量損失（三）環境保護：從我做起【教學反思】教師課后完成