燃料及其燃烧值

燃料及其燃烧值一、教学目标：1、在物理知识方面要求：⑴、知道燃烧过程，是燃料的化学能转化为内能的过程⑵、知道什么是燃料的燃烧值及其单位，会查燃料燃烧值表。

2、通过学习，会计算某种燃料完全燃烧放出的热量。

3、阅读有关内容懂得利用燃料、节约能源的意义，二、重点、难点分析：1、重点是掌握燃烧值的概念和单位，根据燃烧值的定义会计算燃料燃烧时放出的热量。

2、燃烧值是用于反映燃料燃烧放热本领的物理量，在应用燃烧值定义计算问题时，在理解燃烧值的实际物理意义基础上解答问题，对初中学生来说有一定的困难，是教学难点。

三、主要教学过程：㈠、引入新课：1、复习内能、热量等概念，指出本章进一步学习内能的应用。

2、同学们是否知道“海湾战争”，为什么美国人大动干戈？除了一些政治原因外，中东地藏中最吸引工业发达国家的是什么？——石油。

石油经过分馏法可提练出汽油、煤油和柴油。

它们都是燃料。

生活中烧水、煮饭、取暖时，需要热量，它们大多是从哪里来的？内能是人类使用的最大量的一种能量，获得内能的途径之一是燃烧燃料。

㈡、新课教学板书：第三章：内能的利用热机一、燃料及其燃烧值：1、燃料的燃烧值：指导学生阅读，提问1：燃料燃烧过程是物理变化还是化学变化？提问2：在这个过程中能的转化情况怎样？板书：燃料燃烧过程中:燃料的化学能转化为内能,放出热量。

提问3：你说出燃料的种类和常用的燃料吗？分固体（木柴、煤等）液体（汽油、柴油、酒精等）气体（煤气、天燃气、氢气）组织学生看课本P30图3-1，并讨论图注中所出的问题。

四口之家一个月需要的内能，即吸收热量是一定的，这些热量由燃料燃烧放出。

用木柴需要150千克，煤只需75千克，而液化气只要30千克。

从某种意义上讲，木柴不如煤，煤不如液化气。

（提问：如何区别燃料之间上差异？）引入燃烧值的概念。

2、燃料值的定义，单位。

1千克的燃料完全燃烧放出的热量，叫燃料的燃烧值。

单位：焦耳/千克（读作：焦耳每千克）燃烧值是用来比较计算不同种类的等质量的燃料完全燃烧时放出的热量的多少。

各燃料的燃烧值可由表查出。

提问：汽油的燃烧值多大？它的物理含义是什么？汽油的燃烧值是4.6×107焦/千克，它的物理含义是：完全燃烧1千克的汽油放出4.6×107焦的热量。

完全燃烧的概念。

（并非仅指充分燃烧）3、燃料完全燃烧放出的热量的计算：已知烟煤的燃烧值是2.9×107焦/千克，求7千克烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦？1千克烟煤完全燃烧放出的热量是2.9×107焦2千克烟煤完全燃烧放出的热量是2×2.9×107焦7千克烟煤完全燃烧放出的热量是7×2.9×107焦燃料完全燃烧放出的热量=燃料的燃烧值×燃料的质量4、有效利用燃料：燃料的有效利用，提高炉子的效率。

（提高炉子的效率有哪些措施？）炉子的效率=(有效利用的热量)/(燃料完全燃烧放出的热量)有效利用燃料的途径：让燃料尽可能充分燃烧，减少热量的损失，有效利用燃料是节约能源的重要措施。

（阅读P31最后一段，进行节约燃料的教育）补：燃烧值与燃烧效率的区别：燃烧值是：每千克的燃料完全燃烧释放出的热量。

单位焦每千克燃烧效率指：燃料实际燃烧时放出的热量与理想情况下燃料完全燃烧放出的热量之比。

板书：第一节燃料及其燃烧值一、燃料的特点：1、能够燃烧2、燃烧是化学能转化为内能的过程二、燃料的燃烧值：定义：1千克的某种燃料完全燃烧放出的热量单位：焦/千克意义：燃烧值反映燃料的燃烧特性，燃烧值大表示较少的燃料可以放出较多的热量。

三、有效利用燃料：影响燃料有效利用的因素：不完全燃料（块状材料、供氧不足。

）热量向外散发。

炉子的效率：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧所放出的热量之比。

㈣、作业：《物理之友》§3.1练习。

补充计算题2题1、 5千克的酒精完全燃烧，放出的热量全部被300克的铜块吸收，铜块的温度升高了210℃，求铜块原来的温度（C 铜=3.9×102焦/（千克〃℃），酒精燃烧值为3×107焦）.2、若用燃烧值为4.2×107焦/千克的液化石油气作燃料，要把温度为25℃、质量为20千克的水加热到60℃，需完全燃烧多少千克的液化石油气？设液化石油气完全燃烧放出的热量的70%被水吸收。

第二节内能利用一、教学目标：1、了解内能的两个重要应用是：加热和做功，2、知道热机中能的转化。

3、了解内能的利用与环境的关系，提高学生对环境保护的意识。

二、重点、难点分析内能的两方面应用三、主要教学过程：㈠、复习：习题：5千克的酒精完全燃烧，放出的热量全部被300克的铜块吸收，铜块的温度升高了210℃，求铜块原来的温度（C 铜=3.9×102焦/（千克〃℃），酒精燃烧值为3×107焦/千克）。

解：Q 放=3×107焦/千克×5×10-3千克=1.5×105焦Q 吸=Q 放12831039.0105.135=⨯⨯⨯=∆t (℃) t0=210-128=82(℃)㈡、引入新课前面我们学习了如何计算物体温度改变时吸收或放出的热量的多少，燃料燃烧时放出热量的多少。

在现代社会中，人类每年都要消耗大量的燃料来获得内能，这些内能又是怎样使用的呢？下面我们来学习内能的利用。

㈢、内能的利用放铜铜Q t m C =∆1、利用内能直接用来加热。

在日常生活中，我们都离不开火，加热食品，取暖，这是利用内能来加热，这是一类内能的利用。

请同学举一些直接用内能加热物体实例。

直接加热物体中的问题：效率、能源浪费问题、环境污染。

阅读P32，回答：在取暖时如何提高效率，讨论家族生活用热的方式，近年来的发展与今后哪些方面还可以改进。

除了直接用来加热外，另一类是利用内能做功。

2、利用内来做功内能做功实验：器材：铁架台、试管、试管夹、试管塞、水、酒精灯，火柴。

现象：试管内水沸腾后不久，软木塞被冲出。

解释：燃料化学能通过燃烧转化为内能，传给水及水蒸气，水蒸气内能增加，对外做功，把木塞冲出去。

水蒸气一部分内能转化为木塞机械能。

利用内能做功制造出内燃机（热机）热机的出现带来了历史上的工业革命。

(看Page40阅读材料)热机中能量转化：内能转化为机械能。

板书：第二节内能的利用一、直接用来加热物体二、对物体做功热机：把内能转化机械能的机器当堂练习：《物理之友》§3.2练习第三节内燃机一、教学目标：1、在物理知识方要求：⑴、常识性了解四冲程内燃机的构造和工作原理，⑵、了解热机在工作过程中能的转化，⑶、了解柴油机与汽油机的构造上的主要区别。

2、通过讲述汽油机和柴油机的构造和工作的不同、使学生学习分析比较的研究方法。

3、了解内燃机在生产、生活中的实际应用。

二、重点、难点分析：1、内燃机构造、工作原理。

2、汽油机与柴油机的主要异同三、教具：汽油机、柴油机模型演示器，《鹏博士》教学软件与自制课件。

四、主要教学过程设计：㈠、复习提问引入新课1、改变物体内能的两种方式是什么？2、内能有哪两方面的主要作用？3、什么是热机？热机中的能量转化情况是什么？热机应用历史上从蒸汽机到内燃机，内燃机有汽油机及柴油机等,大多数交通工具,都使用它们。

我们有必要学习内燃机原理。

㈡、新课教学1、汽油机简介什么是汽油机，指出汽油在汽油机汽缸内燃烧、生成高温高压燃气，燃气推动活塞而做功，燃气内能转化为活塞运动的机械能。

⑴、汽油机构造：（用模型和教学课件）A、进气门：打开时，空气和汽油混合气可从此门吸入。

B、排气门：打开时，燃烧过的废气可从此门排出。

C、火花塞：在高温下产生电火花，主要功能是点燃高温的汽油混合气。

气缸、活塞、连杆、曲轴：活塞在气缸内往复运动，通过连杆联结曲轴，将活塞运动转化转动。

冲程的概念：指活塞从气缸一端运动到另一端。

⑵、汽油机的工作原理：(模型演示与课件演示)四冲程汽油机活塞在气缸内往复运动，由吸气、压缩、燃烧膨胀——做功、和排气四个冲程。

吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动。

汽油和空气组成燃料混合气吸进气缸。

压缩冲程：进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动。

可燃气体被压缩，导致气压增大，温度升高。

临界点：压缩冲程末端，火花塞放电，点燃燃气。

做功冲功：燃料猛烈燃烧，产生高温高压燃气，从而推动活向下运动，并通过连杆，带动曲轴。

排气冲程：进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动。

把燃烧过的废气排出。

⑶、注意点：教师：汽车在开动前，是如何使内燃机起动的?学生：接通电源，开动"马达"。

学生：用手"摇车"。

A、内燃机不能自行启动，需要有启动过程，电动机(用电瓶)电启动，用手摇(如：拖拉机)，脚踏(如：摩托车)。

B、在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。

其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成。

（压缩冲程：机械能→内能）2、柴油机：用柴油作燃料的内燃机〉柴油机与汽油机有共同的地方，也有不同之外。

⑴、柴油机与汽油机的相同点：都是内燃机；一个工作循环都要经历四个冲程。

不同点：构造上：汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴。

吸气冲程：汽油机吸入汽油和空气,柴油机只吸入空气。

压缩临界点：汽油机火花塞电产生火花点燃燃气(点燃式)；柴油机从喷油嘴喷雾状柴油遇热立即燃烧，因为压缩气体温度已超过柴油燃点，这种方式称为压燃式用途方面：柴油机比汽油机便宜，但汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。

而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。

㈢、小结板书部分板书：第三节内燃机（用课件方式展示）内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机1、汽油机：用汽油作为燃料的内燃机构造：进气门、排气门、火花塞、气缸、活塞、连杆、曲轴工作原理：工作过程以一个循环为一个单元，一个循环四个冲程热机一个工作循环,转2圈，有4个冲程，其中有1个是做功冲程。

柴油机是压燃式，汽油机是点燃式。

效果测试：《物理之友》§3.1练习第四节火箭、第五节热机效率、第六节内能的利用和环境保护（共2课时）一、教学目标：1、在物理知识方面要求：⑴、常识性了解火箭工作原理，了解三级火箭的结构，⑵、常识性了热机的效率及提高热机效率的途径，2、通过火箭发展史有介绍和火箭应用方面知识，进行爱国主义，热爱科学等方面的教育。

3、知道内能利用与环境保护的关系，提高环保意识。

二、重点、难点分析：热机的效率及其提高途径，内能利用与环境保护的关系。

三、教具：挂图，录像资料（或教学课件）四、主要教学过程：㈠、提问引入火箭讨论1、有关火箭的应用方面的知识，你知道哪些？2、最早的火箭，发明在哪个国家？㈡、火箭1、演示实验：用打气筒给气球充气，充到一定程度后放在讲桌上，请同学观察：松开气口后喷出气体方向与气球的运动方向的关系。