燃料的利用和环境保护教学设计教案

《燃料的利用和环境保护》教学设计

教学目标：

1.知识与技能

①知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能。

②知道什么是燃料的热值和单位，会查燃料热值表。

③了解提高锅炉效率和燃料利用率的措施，进行节约燃料的教育。

2.过程与方法

①通过对燃料燃烧过程的分析，归纳出燃料燃烧过程中的能量转化。

②通过对影响炉子效率的分析，了解提高炉子效率的具体措施。

3.情感、态度与价值观

①通过对影响炉子效率的分析，了解提高炉子效率的具体措施，提高节能意识；初步认识科学技术的发展对自然环境造成的影响，增强环保意识。

②通过燃料燃烧放出有害物质的学习，使同学们初步认识到事物都是一分为二的，培养初步的辩证观点，养成辩证看问题的良好习惯。

教学重点：

热值的定义及其单位。燃料的有效利用。

教学难点：

理解热值的物理意义。

教学过程

一、引入新课

人要生存，离不开能量，机器要运转，也离不开能量，而内能又是人类和各种动力机械主要利用的能量形式之一。本节我们的任务就是来认识一下人们是如何利用内能的。

说到内能的利用，首先要考虑内能的来源，而燃料的利用正是这一来源的主要途径。下面我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。

二、进行新课

㈠、燃料的特点

教师：我们都知道，煤炭、汽油、柴油是燃料，除此之外还有哪些是燃料

学生：柴火是燃料。

学生：酒精、蜡烛也是燃料。

学生：煤气、天然气也是燃料。

教师：同学们说得很好，谁能归纳一下，它们都有哪些共同的特点

学生：它们都能够燃烧。

学生：它们燃烧时都能放出热量（内能）。

教师：那么燃料燃烧时获得的内能是由什么能转化来的呢

学生：在燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能放出热量。

教师：燃料燃烧实际发生的是一种化学变化，在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能。

总结：燃料的特点：能够燃烧。燃烧是化学能转化为内能的过程。

㈡、燃料的热值

教师：同学们归纳了燃料的共同特点是都能燃烧。那么不同燃料在燃烧时有什么不同呢煮饭时用煤为什么比用柴草好呢

学生：煤比柴草放出的热量多。

教师：煤一定比柴草放出的热量多吗怎样比较才更合适（类比：铁一定比棉花重吗）

学生：应取相同质量的煤与柴草相比。

教师：它们质量相同，就一定是煤放出的热量多吗

学生：不知道

教师：还应补充一条：要让它们都充分燃烧。在它们都烧完、烧尽的条件下，才有可比性。

为了比较不同燃料的这一差异，我们引入一个新的概念：燃料的热值

定义：1千克的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值

单位：焦/千克。

物理意义：

热值直接反映了燃料的燃烧特性。热值大，反映单位质量的该种燃料完全燃烧时放出的热量多（化学能转化成的内能多）。

看课本中的表：几种燃料的热值（指导学生学会表述其物理意义）

教师：汽油的热值为×107焦/千克。其物理意义是什么一筒汽油与半筒汽油相比，哪个热值大

学生：（略）

㈢、燃料的有效利用

①影响燃料有效利用的因素

教师：1千克干木柴完全燃烧能放出多少热量

学生：×107焦。

教师：这些热量若全部被水吸收，可把35千克左右的水由20℃烧开。实际生活中1千克干木柴能把35公斤20℃的水烧开吗

学生：不可能。

教师：那是为什么呢

学生：因为燃料不可能做到完全燃烧。

学生；因为热量有散失，水吸不到那么多热量。

教师：燃料燃烧时需氧气助燃，供氧不足是燃料不能完全燃烧的主要原因。另外，烟气也会带走大量热量，炉壁还会传走一部分热量。这样就使得真正传给水的热量仅占燃料放出热量的一小部分。当然不能烧开那么多水。

②提高炉子效率的措施

为了反映炉子对燃料的利用率，我们经常用炉子的效率来描述。

炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做炉子的效率。

为了提高炉子的效率，人们做了种种努力，主要措施有：

增加供氧量。如用风箱、吹风机就起了这一作用。大型工业锅炉还采用把煤粒用鼓风机吹起来烧，使效率大大提高。

炉壁选用隔热材料。这主要是为减少炉壁向外传热。

增大受热面积。大型锅炉采用供水管道直接分布在炉膛内，使其充分受热，减小了烟气的热损失。

目前，我国炉具的平均效率还较低，若平均效率能提高1%。全国每年节省的燃料相当于一个大型煤矿的年产量。可见。改造炉具，提高炉子的效率具有巨大的节能潜力。

㈣、内能对环境的影响。

①废气污染（CO、SO、酸雨），

②噪声污染。

㈤、保护环境，减小污染措施。

①改进燃烧设备，采取集中供热，加装消烟除尘装置。

②提高内能的综合利用率。

把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品；把内能的一次利用变为多次利用（如用余热供暖等）。

③充分开发、利用污染小或无污染的能源（如太阳能等）。

我国政府历来重视环境问题，把发展经济与保护环境放到了同等重要的位置。只要我们大家都能像重视生命一样重视环境，责无旁贷地承担起保护环境的义务，难题也就变得不难了，就一定能使天更蓝、水更清。

三、小结（略）

四、布置作业