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12.4 机械能与内能的相互转化 课时2 燃料的热值 学案
一、学习目标
1. 知道燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程，了解常见燃料的种类。
2. 理解热值的概念，知道热值是燃料的一种特性，知道热值的单位是J/kg（气体燃料为J/m ）。
3. 会查阅热值表，能运用热值公式Q=mq进行燃料燃烧放热的简单计算。
二、知识预习
1. 燃料
燃料的燃烧是一种__________变化，在燃烧过程中，燃料的__________能转化为__________能。
常见的燃料分为三类：固体燃料如__________和__________，液体燃料如__________和__________，气体燃料如__________和__________。
2. 热值
定义：燃料__________燃烧放出的热量与燃料的__________之比，叫作这种燃料的热值。
符号：热值用字母__________表示。
单位：固体和液体燃料的热值单位是__________，读作"__________"；气体燃料的热值单位是__________，读作"__________"。
物理意义：热值在数值上等于__________某种燃料__________燃烧放出的热量。
定义式：__________（用字母表示）。
热量计算公式：固体/液体燃料__________（用字母表示），气体燃料__________（用字母表示）。
热值反映了燃料__________的本领大小。热值只与燃料的__________有关，与燃料的质量、__________、是否完全燃烧等__________关。
3. 热值的重要结论
不同燃料的热值一般__________（填"相同"或"不同"）。
在常见燃料中，__________的热值最大，为__________J/kg。
热值定义中必须强调"__________"，因为不完全燃烧时放出的热量偏少，计算出的热值会偏__________。
三、对比归纳表
表1：热值与比热容的对比
对比项目 比热容（c） 热值（q）
定义 __________ __________
符号 __________ __________
单位 __________ __________
物理意义 __________ __________
影响因素 __________ __________
计算公式 __________ __________
四、课堂探究
探究：比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
实验方法：本实验采用了__________法，控制了__________和__________相同，只改变__________。
实验器材：燃烧皿、__________、__________、__________、__________等。
实验步骤：取质量相等的__________和__________各__________g，分别放入两个燃烧皿中，点燃后对装有__________的水（约__________g）的试管加热，记录加热前后__________。
实验现象：酒精燃烧使水温升高约__________℃，面巾纸碎片燃烧使水温升高约__________℃。
实验结论：质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般__________。说明燃料燃烧放热的多少与__________有关。
五、课堂练习
练1：热值概念选择题
关于热值，下列说法正确的是（　　）
A．某种燃料燃烧时放出的热量与所用该燃料的质量之比，叫做这种燃料的热值
B．1kg的某种燃料燃烧一半后，其热值减少一半
C．热值大的燃料燃烧时放出的热量多
D．1kg不同的燃料完全燃烧时放出热量多的热值大
练2：热值公式计算题
一般家用轿车使用标号为93的汽油作燃料（热值为4.6×10 J/kg），端午节放假，小翔爸爸驾车携全家出游，仪表显示全程燃油20kg。此次出游，轿车耗能__________J。
六、解题脚手架
燃料燃烧放热计算三步法
第一步：判断__________——确定是固体/液体燃料还是气体燃料，选择Q=mq还是Q=Vq。
第二步：代入__________——注意单位统一（质量用kg，体积用m ，热值用J/kg或J/m ）。
第三步：__________——注意科学记数法的运算（先算系数，再算指数）。
已知条件：m=__________kg，q=__________J/kg。
公式：Q=__________ = __________ × __________ = __________ J。
七、自我评价
1. 本节课我学会了：__________________________________________________
2. 我还不太理解的地方：__________________________________________________
3. 我觉得这节课最有意思的是：__________________________________________________
参考答案
一、知识预习答案
1. 燃料：化学，化学，内。木柴，煤，汽油，酒精，天然气，煤气。
2. 热值：完全，质量。q。J/kg，焦每千克，J/m ，焦每立方米。1kg，完全。q=Q放/m。Q放=mq，Q放=Vq。燃烧放热，种类，体积，无。
3. 热值的重要结论：不同。氢气，1.43×10 。完全燃烧，小。
二、对比归纳表答案
表1：比热容定义：物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比；热值定义：燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比。比热容符号：c；热值符号：q。比热容单位：J/(kg·℃)；热值单位：J/kg（固体/液体），J/m （气体）。比热容物理意义：反映物质吸放热本领；热值物理意义：反映燃料燃烧放热本领。比热容影响因素：物质的种类和状态；热值影响因素：燃料的种类。比热容计算公式：Q=cmΔt；热值计算公式：Q=mq。
三、课堂探究答案
探究：控制变量，燃料质量，水的质量，燃料种类。酒精，面巾纸碎片，温度计，铁架台，量筒。酒精，面巾纸碎片，5，相等质量，30，温度计示数。约48，约15。不相等，燃料的种类。
四、课堂练习答案
练1：D。A错误，必须是"完全燃烧"放出的热量；B错误，热值是燃料本身的特性，与质量无关，燃烧一半后热值不变；C错误，放热多少不仅与热值有关，还与燃料的质量有关；D正确，根据热值定义，1kg不同的燃料完全燃烧时放出热量多的，热值就大。
练2：9.2×10 J。解析：已知m=20kg，q=4.6×10 J/kg，根据Q=mq=20kg×4.6×10 J/kg=9.2×10 J。

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