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第十章 机械能、内能及其转化
第五节 调查燃料的利用及其对环境的影响
1.认识常见的燃料，了解燃料的热值。
2.了解燃料的利用率，讨论提高燃料利用效率的途径。
3.知道燃料对环境的影响，提出环境保护的建议。
【重点】燃料的热值。
【难点】提高燃料利用效率的途径。
一、新课导入
人们获取能量的主要方式之一就是燃烧燃料。柴草、煤、天然气、汽油、柴油等都是生活中常用的燃料。不同场合使用的燃料往往不同。不同燃料之间有什么特性差异？燃料的利用对人类社会发展有什么意义？对环境有什么影响？
二、新知探究
任务一 认识常见的燃料
能够燃烧的物质称为燃料。燃料的种类很多，固体燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽油、柴油、酒精等，气体燃料有氢气、煤气、天然气等。
木柴燃烧
酒精燃烧
天然气燃烧
燃烧是一种化学反应，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。
由于燃料的成分不同，相同质量的不同燃料，在燃烧过程中化学能转化为内能的量是不同的。一定质量的某种燃料完全燃烧，化学能转化为内能的量（放出的能量）与其质量的比叫作这种燃料的热值。
热值通常用符号q 表示。热值的单位是焦每千克，用符号J/kg表示。
气体燃料的热值一般用J/m3作单位，它表示温度为0℃、压强为1.01×105Pa状态下每立方米该燃料完全燃烧时，化学能转化为内能的量。
相同质量的不同燃料完全燃烧，放出的热量往往不同。请你设计一个实验，比较相同质量的石蜡与酒精完全燃烧所放出的热量哪个更多。
实验器材：温度计、电子台秤、烧杯（装有适量的水）、铁架台、酒精灯、蜡烛等。
实验装置：如图所示。
讨论下面的问题：
（1）如何比较两种燃料燃烧时放出热量的多少？
通过比较相同质量的水升高的温度来判断等质量酒精和蜡烛完全燃烧放出热量的多少的。
（2）在测量温度时要注意哪些事项？
测量温度时温度计不要碰到烧杯。
（3）如何保证两种燃料燃烧的质量相同？
用电子台秤称取相同质量的酒精和蜡烛。
任务二 了解燃料的利用效率
实际上燃料很难完全燃烧，对热机而言，燃料燃烧释放的能量只有一部分被有效利用，做有用功。热机用来做有用功的哪部分能量，与燃料完全燃烧释放的能量之比，叫作热机的效率。
锅炉是利用燃料或其他能源把水加热成为热水或蒸汽的设备。锅炉有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作锅炉的效率。
任务三 认识燃料的利用对环境的影响
煤、石油等燃料往往含有杂质，在燃烧时会产生二氧化硫等有害气体，在燃烧不充分时，还会产生烟尘和一氧化碳。
煤炭、石油和天然气等化石燃料过多燃烧排放出大量的二氧化碳，还会导致温室效应加剧。
我们既要有效地利用能源，又要很好地控制和减弱能源的利用对环境的不利影响。节约资源和保护环境是我国的基本国策。我国力争使二氧化碳排放量于2030年前达到峰值，并争取在2060年前实现碳中和。
三、课堂小结
四、课堂训练
1.通过查表可知汽油的热值为4.6×107J/kg，它表示的物理意义是 1kg汽油完全燃烧，化学能转化为内能的量为4.6×107J 。完全燃烧0.5kg的汽油可放出 2.3×107 J的热量。
2.关于热值，下列说法正确的是（ CD ）
A.燃料燃烧时用的燃料越多，获得的热值越大
B.燃料燃烧时放出的热量越多，这种燃料的热值越大
C.相同质量的不同燃料完全燃烧，放出热量较多的燃料热值较大
D.不同燃料完全燃烧放出相同热量时，所用质量越少的燃料热值越大
3.古语道：“人要实，火要虚。”这句话的意思是做人要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空一些，才能燃烧得更旺。“火要虚”的目的是（ C ）
A.增大可燃物的热值
B.降低可燃物的燃点
C.使可燃物充分燃烧
D.减少燃烧过程中的散热损失
五、布置作业
本节是实践课，让学生通过查阅资料了解燃料的热值，燃料的利用效率以及提高燃料利用效率的途径。学生通过调查燃料的利用对环境的影响，能够提出环境保护的建议。本节课旨在让学生动手动脑，通过自己的思考，动手操作去了解有关燃料的相关知识，锻炼了学生的思考能力，动手操作能力和自主学习能力。

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