第四節 熱機效率和環境保護 1、 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。2、 教學重難點燃料的熱值、熱機效率以及學生環保意識的培養。熱機效率的理解和環境保護。三、教學過程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）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。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。5、 板書設計第5節 熱機效率與環境保護 (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：從我做起六、課后反思 基于生活經驗，學生對于“發動機”的概念并不陌生，但對于“熱機”及其工作原理的了解卻基本上都是空白。本節內容的學習要以機械能、內能、能量的轉換等知識為基礎，通過實驗進行引入，幫助學生復習了過去的知識的同時，引出了新的一課：熱機，邏輯清晰嚴密。再通過熱機歷史的了解，幫助學生了解歷史的同時感受物理學給人類帶來的巨大作用及艱辛的演變道路，幫助學會樹立科學的價值觀：凡事不能一蹴而就，需要不斷改進，沒有最好只有更好。再通過熱機工作原理的講解，幫助學生深入地了解熱機，由于本節內容熱機屬于知識性內容，不易進行實驗操作演示，固我結合了flash，ppt等多媒體我課中的一些問題，促進我的提高，本次匯報課同前幾次匯報課一樣，對我起到了很大的幫助和促進作用，很大程度上提高了我的教育教學水平，提高了我作為一名老師的綜合能力。手段幫助學生進行理解，突破了難點，抓住了重點，很好地彌補了傳統教學在本節內容教學的不直觀，不容易理解的困難。配合一定數量的練習，幫助學生在課堂之中就把所學的內容進行消化吸收，時間分配合理，下課正好打鈴，課上時間充分利用，效率較高。板書設計以樹狀結構進行展開，很好地幫助學生形成知識網狀結構，吸收消化知識。這些就是本堂課的優點。用一個詞語概括本堂課，那就是：順利。7