高中環(huán)境保護的教案
發(fā)表時間:2020-10-14內(nèi)能的利用和環(huán)境保護。
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教學(xué)目標
知識目標
了解內(nèi)能的實際利用,知道內(nèi)能的利用與環(huán)境保護的關(guān)系
能力目標
通過內(nèi)能的利用和環(huán)境保護的關(guān)系的學(xué)習(xí),提高環(huán)境保護的意識
情感目標
聯(lián)系能量轉(zhuǎn)化和守恒的關(guān)系,感受可持續(xù)發(fā)展的基本思想,建立發(fā)展的觀念
教學(xué)建議
教法建議
本節(jié)的教學(xué)要注重科技和社會的聯(lián)系,避免孤立的學(xué)習(xí),要注意聯(lián)系實際和社會實踐.
在內(nèi)能的利用的發(fā)展上,可以提出問題學(xué)生自主學(xué)習(xí),學(xué)生根據(jù)提出的問題,可以利用教材和教師提供的一些資料學(xué)習(xí).
環(huán)境保護的學(xué)習(xí),可以教師提出課題,學(xué)生查閱資料,從信息中學(xué)習(xí),提高收集信息和處理信息的能力.
--方案
內(nèi)能的利用和環(huán)境保護
【課題】內(nèi)能的利用和環(huán)境保護
【重難點分析】利用內(nèi)能造成的環(huán)境污染的主要危害、保護環(huán)境的措施及其意義
【教學(xué)過程()設(shè)計】
內(nèi)能的利用和環(huán)境保護
方法1、學(xué)生閱讀教材,教師也可以提供一些和內(nèi)能利用及環(huán)保有關(guān)的材料,教師提出一些問題,學(xué)生閱讀時思考,可以有:大氣污染的主要來源是什么;大氣污染的危害是什么;解決大氣污染的有效措施有哪些;我國利用內(nèi)能的發(fā)展歷程是什么;各種內(nèi)能的利用方式對環(huán)境保護的作用是什么.
方法2、對于基礎(chǔ)較好的班級,可以采用實驗探究和信息學(xué)習(xí)的方法.實例如下
實驗探究:調(diào)查附近的工廠在利用內(nèi)能進行生產(chǎn)上是如何進行的,對于環(huán)境的危害有哪些,如何減小對環(huán)境的影響.可以組織學(xué)生小組,實地考察,寫出調(diào)查報告,分析的結(jié)論等.
實驗探究(另一例):調(diào)查社區(qū)中是如何利用內(nèi)能的,調(diào)查本地區(qū)近三十年中利用內(nèi)能來取暖的發(fā)展情況,咨詢和分析現(xiàn)在的取暖和今后的發(fā)展方向.同樣可以組織學(xué)生小組,實地考察,分析并得出調(diào)查報告和結(jié)論.
信息學(xué)習(xí):網(wǎng)上查閱有關(guān)內(nèi)能的利用,環(huán)境保護,及內(nèi)能利用對環(huán)保的影響等方面的資料,并得出自己的結(jié)論,小組討論.這種學(xué)習(xí)是為了形成學(xué)生對可持續(xù)發(fā)展的思想.JAb88.com
【板書設(shè)計】
第六節(jié)內(nèi)能的利用和環(huán)境保護
1.內(nèi)能的利用
2.環(huán)境保護的問題
探究活動
利用信息學(xué)習(xí):溫室效應(yīng)和熱島效應(yīng)
【課題】溫室效應(yīng)和熱島效應(yīng)
【組織形式】個人或自由結(jié)組
【活動流程】制訂子課題;制訂查閱和查找方式;收集相關(guān)的材料;分析材料并得出一些結(jié)論;評估;交流與合作。
【參考方案】嘗試對溫室效應(yīng)、熱島效應(yīng)發(fā)表自己的見解,要注意在收集足夠材料的基礎(chǔ)上分析。
【備注】1、網(wǎng)上查找的資料要有學(xué)習(xí)的過程記錄。
2、和其他成員交流,發(fā)現(xiàn)共性和差異。
3、發(fā)現(xiàn)新問題。
擴展閱讀
初三物理知識點整理:燃料的利用和環(huán)境保護
初三物理知識點整理:燃料的利用和環(huán)境保護
一、燃料的熱值
想想議議
1.人類從什么時候起開始使用火?
2.日常生活中常用的燃料有哪些?并從固、液、氣三態(tài)給它們歸類.
3.燃料燃燒時,能量是怎樣轉(zhuǎn)化的?
4.根據(jù)你的經(jīng)驗,相同質(zhì)量的不同燃料,燃燒時放出的熱量相同嗎?
分析與結(jié)論
二、燃料燃燒時能的轉(zhuǎn)化
現(xiàn)代社會中,人類使用的能量絕大部分是從燃料的燃燒中獲得的內(nèi)能.燃料的燃燒是一種化學(xué)變化,在燃燒過程中,燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,也就是常說的釋放能量.
2.燃料熱值的意義
燃料的種類很多,由于燃料的成份不同,相同質(zhì)量的不同燃料在完全燃燒時放出熱量不同,在物理學(xué)中就用燃料的熱值來表示燃料在完全燃燒時放熱本領(lǐng)的大小.也就是我們俗語中的:燃料頂燒不頂燒.
3.定義
1kg的某種燃料完全燃燒時放出的熱量叫做這種燃料的熱值.
由定義可知熱值的單位是“J/kg”.
4.熱值的物理意義
表示一定質(zhì)量的燃料在完全燃燒時所放出熱量的多少.如木炭的熱值為3.4×107J/kg,它表示:1kg的木炭完全燃燒時所放出的熱量是3.4×107J.同種燃料的熱值相同,不同燃料的熱值不同.
5.放出熱量的計算
如果用m表示完全燃燒燃料的質(zhì)量,用q表示該種燃料的熱值,用Q放表示燃料完全燃燒時所放出的熱量,則:Q放=m·q其中:m的單位是kg,q的單位是J/kg,Q放的單位是J.
注意
正確理解燃料的熱值:
(1)理解熱值的物理意義是本節(jié)的重點。對于熱值的定義,我們要抓住其中的三個關(guān)鍵詞:1kg;某種燃料;完全燃燒.
“1kg”出熱值是針對一定質(zhì)量的燃料而言的,這一定質(zhì)量是1kg.如果燃燒的不是1kg的燃料。那么,完全燃燒時放出的熱量值與熱值的大小便不同.
“某種燃料”是說明熱值與燃料的種類有關(guān).確定的燃料才有確定的熱值,不同的燃料有不同的熱值,由此可見,熱值反映了燃料的燃燒特性。熱值大,反映1kg的這種燃料完全燃燒時放出的熱量多,或者說,化學(xué)能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能多.“完全燃燒”的含義是燒完、燒盡.1kg的某種燃料,只有在完全燃燒時放出的熱量才是這種燃料的熱值,如果沒有完全燃燒放出的熱量就比熱值小.
(2)熱值反映了所有能燃燒的物質(zhì)的一種性質(zhì),反映了不同燃料在燃燒過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領(lǐng)的大小,也就是說,它是燃料本身的一種特性,它只與燃料的種類有關(guān),與燃燒的形態(tài)、質(zhì)量、體積是否完全燃燒均沒有關(guān)系.
三、燃料的有效利用
1.影響燃料有效利用的因素
一是燃料不可能完全燃燒;二是燃料燃燒放出的熱量散失很多,只有一小部分被有效利用.
2.爐子的效率
爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比叫做爐子的效率.
現(xiàn)代化大型鍋爐的效率可達90%以上,一般小型鍋爐的效率不足60%.
3.提高燃料利用率的方法
提高燃料的利用率是節(jié)約能源的重要措施.把固體燃料磨成粉末吹進爐膛燃燒,加大送風(fēng)量,可使燃料燃燒得更充分,加大受熱面積,可減小煙氣帶走的熱量,這些都是提高爐子的效率和燃料利用率的具體措施.
四、補充知識:熱機效率
(一)熱機能量的損失
1.燃料未能完全燃燒
由于燃料的優(yōu)劣,內(nèi)燃機汽缸與活塞的密封程度等原因,熱機不可能將燃料完全燃燒,這必將有一部分能量損失.不過,這里損失的能量很小.
2.廢氣帶走很大一部分能量
四沖程內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)中用氣沖程將汽缸中的廢氣排放掉,但此時廢氣的溫度仍很高,內(nèi)能較大.
3.一部分能量消耗在散熱上
熱機大部分是由金屬組成,金屬是熱的良導(dǎo)體,傳遞了部分燃料燃燒所釋放的熱量,所以散熱也是能量損失的一個方面.
4.克服摩擦做功
活塞和曲軸在運動時要克服摩擦做功,這部分能量也要靠燃料燃燒的內(nèi)能來提供.
(二)熱機的效率
1.定義:用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒所釋放的能量之比.
2.公式:η=×100%
注意
由于熱機在工作過程中,總有能量損失,所以熱機的效率總小于1,汽油機的效率為20%~30%,柴油機的效率為30%~45%.柴油機的效率比汽油機的效率高,這主要是因為柴油機的構(gòu)造和工作過程與汽油機有所不同,柴油機在壓縮沖程中的壓縮比比汽油機更大.
(三)提高熱機效率的主要途徑
1.使燃料充分燃燒.
2.盡量減少各種熱損失.
3.在熱機的設(shè)計和制造上,采用先進的技術(shù).
4.使用時,注意保養(yǎng),保證良好的潤滑,合理調(diào)整運動零件之間的間隙,減小因克服摩擦阻力而額外消耗的功.
五、環(huán)境污染
1.廢氣污染
熱機燃料在燃燒過程中能放出一定量的有毒氣體和粉塵,這些氣體和粉塵都會污染空氣,有害于人類的健康和動植物的正常生長,產(chǎn)生的酸雨有害于農(nóng)、林、漁業(yè).
導(dǎo)致城市空氣污染的主要原因是各種車輛排放的廢氣;導(dǎo)致環(huán)境污染的主要原因是燃料燃燒后的廢氣、廢渣以及各種廢液的排放.
2.噪聲污染
熱機以及熱機帶動的機器產(chǎn)生的噪聲是環(huán)境污染的又一方面.
五、環(huán)境保護措施
1.改進燃燒設(shè)備,消除煙塵.
2.提高燃料的綜合利用,采取集中供熱.
在北方的取暖設(shè)備中,就是采用鍋爐燒的水蒸氣供給各家各戶的散熱管,這樣就減少了大氣污染;在城市中使用管道煤氣和液化氣,提高了燃料的利用率,也改善了環(huán)境.
3.充分開發(fā)利用污染少和無污染的能源.如人們正在想辦法利用太陽能.
4.在內(nèi)燃機排氣管上安裝消聲器,以減少噪聲污染.
熱機效率和環(huán)境保護
教案—九年級物理
課題第十三章第四節(jié)熱機效率和環(huán)境保護
課時安排1第1課時
教學(xué)課型新授課□實(試)驗課□復(fù)習(xí)課□實踐課□其他□
教學(xué)目標(一)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(guān)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。
(二)過程與方法
通過社會調(diào)查、分組交流合作,了解熱機效率及熱機帶來的負面影響。
(三)情感態(tài)度與價值觀:
了解熱機的利用與人類社會發(fā)展的關(guān)系,并能夠簡述熱機使用產(chǎn)生的排放物
對環(huán)境的不良影響,培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識,激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感。
教學(xué)重點燃料的熱值、熱機效率以及學(xué)生環(huán)保意識的培養(yǎng)。
教學(xué)難點熱機效率的理解和環(huán)境保護。
課前準備木柴、煙煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油氣(打火機中裝有)等燃料樣本,多媒體課件,布置學(xué)生課前進行有關(guān)環(huán)境污染方面的社會調(diào)查。
教學(xué)過程一、板書課題:
第十三章第四節(jié)熱機效率和環(huán)境保護
教學(xué)過程:
一、引入新課
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(xué)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(huán)境會造成那些影響呢?今天我們一起來學(xué)習(xí)“第四節(jié)熱機效率和環(huán)境保護”。
二、新課教學(xué)
1、課件展示:木柴取暖、煤氣燒飯、鍋爐中煤炭燃燒、內(nèi)燃機車、飛機、輪船等,引出常見的燃料。
2、設(shè)疑: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(xué)生不能回答,可由教師引導(dǎo):必須保證哪些量相同才能進行比較?(燃料的質(zhì)量要相同,而且都要完全燃燒)。
(一)燃料的熱值
燃料的熱值: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。單位是J/kg,氣體燃料熱值單位是J/m3。
注意,質(zhì)量必須是單位質(zhì)量1千克,必須完全燃燒。
強調(diào):熱值是燃料的重要特性,只和燃料的種類有關(guān),與質(zhì)量和是否完全燃燒無關(guān)。
學(xué)生查熱值表,并表述木柴、液化氣熱值的物理意義。
由熱值的定義我們知道:
1kg的干木柴完全燃燒釋放出1.2×107J的熱量;
那么質(zhì)量為mkg的干木柴完全燃燒釋放出多少J的熱量,怎么計算?
m﹒q
由此得出熱值的計算公式:Q=mq。
思考:氣體燃料通常不用質(zhì)量而用體積,因此計算氣體燃料放熱時,公式應(yīng)該寫成Q=qV
例:計算4kg柴油完全燃燒釋放的熱量。
解:查表可知q=3.3×107J/kg,
所以Q=mq=4kg×3.3×107J/kg=1.32×108J。
答:完全燃燒釋放的熱量為1.32×108J。
估算練習(xí):在圖12-26所示的情況下,所需的干木柴、煙煤和汽油。
交流與討論:在圖12-26中,實際需要的干木柴、煙煤和汽油的質(zhì)量大大超過計算得出的數(shù)值,這是為什么?
(二)熱機效率
實際上熱機工作時,并不能將燃料所蘊藏的化學(xué)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。
課件展示:教材圖12-27“熱機燃料燃燒能量走向示意圖”。
由圖可知,真正能轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵尫拍芰康囊徊糠帧?br>
熱機效率:熱機轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機效率。用η表示(即η=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。
自學(xué)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?
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(fēng))
(2)減小機械摩擦(選用優(yōu)良潤滑油)
(3)盡量簡化機械傳動部分(三角旋轉(zhuǎn)式發(fā)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(huán)境保護
熱機為人類的發(fā)展做出了重大貢獻,但也帶來了一些負面影響,造成了環(huán)境污染,如噪聲污染、廢氣污染等。
課件展示:燃料燃燒造成的環(huán)境污染的有關(guān)圖片和生活場景。
交流與討論:通過上面的展示,并聯(lián)系我們的生活環(huán)境談一談:燃料燃燒對環(huán)境有哪些影響?
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:如過多二氧化碳,引起地球溫室效應(yīng),全球氣候變暖。CO能造成“煤氣中毒”,讓人缺氧致死。二氧化硫會形成酸雨,危害植物、危害莊稼,破壞生態(tài)平衡,還會腐蝕建筑物……
閱讀:我國大氣環(huán)境質(zhì)量標準和信息窗內(nèi)容,進行環(huán)??倓訂T。
三、課堂小結(jié):
1、熱值:①概念:②單位;③公式:④計算:
2、熱機效率:①概念:②提高熱機效率的途徑:具體措施:
3、保護環(huán)境,從我做起。
四、課堂練習(xí)
1、液化氣的熱值是4.9×107J/m3,,其物理意義是,完全燃燒5m3的液化氣可以產(chǎn)生J的熱量。
2、火箭常用液態(tài)氫氣作燃料,其原因是。
3、下列關(guān)于熱值的說法正確的是()
A、燃料不燃燒,其熱值為零。
B、燃料不完全燃燒其熱值要變小。
C、.燃料的熱值與燃燒情況和質(zhì)量無關(guān),只與燃料種類有關(guān)。
D、燃料燃燒時放出熱量多的其熱值就大。
4、一個含0.6kg無煙煤的蜂窩煤,能燒開5瓶水,而0.6kg的液化氣可以供普通人家一天做飯、燒開水、洗澡用水。這樣看來不同的燃料的不同,若q無煙煤=3.4×107J/kg,5瓶水的質(zhì)量是9kg,從20℃到燒開,那么這個煤爐的效率是。(一個標準大氣壓下)
5、要提高熱機的效率,下列做法不可行的是()
A、盡量減少廢氣帶走的熱量。
B、盡量保持機械部件之間有良好的潤滑。
C、盡量減少曲軸傳遞給飛輪的機械能。
D、盡量減少散熱損失。
6、煤和石油在燃燒時生成的氣體中含有大量的二氧化碳、氮氧化合物等,燃料的不完全燃燒還會產(chǎn)生粉塵和一氧化碳,這些和排放到空氣中,嚴重污染了大氣。
7、用煤炭燒開水,水實際吸收的熱量遠遠小于依照熱值計算的熱量,為什么?
作業(yè)設(shè)計
①一臺大型推土機的推力約為3×104N,勻速推著土總行程達10km,消耗柴油約30.3kg,求推土機上裝的柴油機的熱機效率。
②點燃一只無煙煤(0.6kg),能燒開5瓶水,而點燃0.6kg的液化氣可以供普通人家燒一天的飯菜,開水還可以燒淋浴用的洗澡水。這樣看來:不同的燃料()不相同。若q無煙煤=3.4×107J/kg,5瓶水的質(zhì)量約為9.5kg,從20℃燒開,那么這個煤爐的熱效率是()
板書設(shè)計第四節(jié)熱機效率和環(huán)境保護
一、燃料的熱值。
熱值:1千克的某種燃料完全燃燒時放出的熱量。
(1)符號:q
(2)單位:焦/千克。(J/kg)?;驓怏w燃料的熱值:J/m3
(3)熱值的物理意義:
(1)公式:Q=mq或q=Q/m
二、熱機效率。
三、環(huán)境保護。
《環(huán)境保護與能源利用》基礎(chǔ)知識點歸納
《環(huán)境保護與能源利用》基礎(chǔ)知識點歸納
11-4水資源危機與節(jié)約用水重點
知道水資源對人類的重要性;知道污染水資源的源頭及增強環(huán)境保護。
難點:水資源對人類的重要性。
釋疑知識點:造成水嚴重缺乏的主要原因之一是水的污染,而污染水資源的源頭則來自生活污水、工業(yè)廢水、工業(yè)固體廢物、生活垃圾等。
海上溢油污染事件的頻繁出現(xiàn)是污染海洋的重要原因,赤潮是海洋遭受污染后所產(chǎn)生的一種災(zāi)害性海洋現(xiàn)象,是有機物和營養(yǎng)嚴重過多引起的。由于海水過于營養(yǎng)化,某些浮游生物在水里爆發(fā)性繁殖。這種生長量特別巨大的浮游生物十分紅色或紅褐色的,因此染紅了海水,導(dǎo)致赤潮。
12-1溫度與內(nèi)能重點:⒈能正確使用液體溫度計測液體溫度。
⒉認識改變物體內(nèi)能的途徑。
難點:能夠認識到熱量、內(nèi)能、溫度三個物理量的區(qū)別與聯(lián)系。
釋疑知識點:⒈內(nèi)能:內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子由于熱運動而具有的動能以及分子之間勢能的總和。一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能。物體內(nèi)能從宏觀看與物體的溫度、質(zhì)量、體積、物態(tài)等因素都有關(guān)。同一個物體在其他條件不變時,溫度升高,分子運動加劇,內(nèi)能一定增大。但物體溫度不變時,內(nèi)能也可能改變(如晶體熔化,凝固,液體的沸騰)等。
⒉溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別與聯(lián)系。
區(qū)別:⒈溫度:表示物體的冷熱程度,是物體具有的物理量。
⒉熱量:表示被傳遞的能量的多少,是個過程量。只能用吸收或放出來表示不能具有。
⒊內(nèi)能:表示物體具有能量的一種形式,是物體本身具有的物理量。
聯(lián)系:溫度的變化,可以改變一個物體的內(nèi)能,傳遞能量的多少可以量度物體內(nèi)能改變的多少。
⒊熱字常見的幾種含義:熱字的含義一般有熱量、內(nèi)能、溫度等幾種,其中熱傳遞、加熱、吸熱、放熱中的熱指的是熱量;熱水、物體變熱中的熱字指的是溫度;摩擦生熱、太陽能集熱箱中的熱字指的是內(nèi)能。
12-2科學(xué)探究:物質(zhì)的比熱容重點
理解比熱容的概念,利用比熱容的有關(guān)知識解釋生活中的有關(guān)問題。
難點:掌握熱量的計算相關(guān)公式。
釋疑知識點:⒈怎樣理解比熱容是物質(zhì)的特性之一。
比熱容是反映物質(zhì)的熱學(xué)特性的物理量,它不隨物體的質(zhì)量而變化,也不隨物體吸收(或放出)熱量的多少而變化,也不隨溫度的變化而變化。同種物質(zhì)的比熱容是一定的,不同物質(zhì)比熱容不同。同一種物質(zhì)在不同狀態(tài)下的比熱容不同,如:水、冰、水蒸氣的比熱容是不同的。
⒉如何用水的比熱容大來解釋生活中一些現(xiàn)象。
比熱容反映物體吸熱本領(lǐng),比熱容大的吸熱本領(lǐng)大,放熱本領(lǐng)也大,質(zhì)量相同的不同物質(zhì),升高相同的溫度,比熱容大的吸收熱量多或吸收相同的熱量,比熱容大的溫度升高的值小。水的比熱容大,所以用水來做冷卻液或用水來放熱。