小學教案比的應用
發(fā)表時間:2021-02-18新材料及其應用。
【名師解讀】八年級物理精品導學學案(北師大版)
第二章物質性質的初步認識
第四節(jié)新材料及其應用
探究目標
1.知識與技能了解納米材料、“綠色”能源、記憶合金等新材料及應用.
2.過程與方法經歷上網查資料了解新材料的過程.
3.情感、態(tài)度與價值觀通過了解新材料的應用及新的前景,激發(fā)學習興趣,擴展視野.
探究指導
物理宮殿
1.納米材料
(1)某些物質的尺度加工到1~100nm,它的物理性質或者化學性能與較大尺度時相比,發(fā)生了異常變化,這些物質組成的材料為納米材料;
(2)納米技術的應用:納米技術在工業(yè)、農業(yè)、能源、環(huán)保、醫(yī)療、國家安全等各個方面都有廣泛的應用,如圖2.4-1,我國和世界其他國家都在競相開發(fā)納米產品.圖2.4-2是1993年中國科學院北京真空物理實驗室自行操縱原子寫出的“中國”二字,標志著我國開始在世界納米領域占有一席之地.如:洗衣機桶的表面上用了納米尺度的氧化硅微粒和金屬離子的組合,就具有抑制細菌生長的功能;普通領帶的表面經過納米方法處理后會有很強的自潔性能,不沾水也不沾油;陶瓷中加了納米陶瓷粉就具有一定的可韌性,如果用它制造發(fā)動機的缸體,汽車會跑得更快.
圖2.4-1納米材料的應用領域
圖2.4-2
2.“綠色”能源
新材料能制成各種高效的“綠色”能源.以電源為例,長期以來使用的干電池較輕便,但只能用一次,丟棄后會污染環(huán)境;鉛蓄電池能反復使用,但又太笨重;而新材料做成的鋰電池是有體積小、質量輕、能夠多次充電、對環(huán)境污染小等特點,已經被廣泛地用于移動通信、小型攝像機等設備上(如圖2.4-3);硅光電池能夠把太陽能直接轉換成電能,并且完全不會造成污染,它廣泛應用于人造衛(wèi)星和照明(如圖2.4-4).
圖2.4-3圖2.4-4太陽能汽車的上表面覆蓋著很多硅光電池
3.記憶合金
(1)有些合金在加熱時能像彈簧一樣被拉長和扭曲,冷卻后可以保持這個形狀不變;當再次加熱時,它們又恢復到被拉長或扭曲前的形狀.這種合金叫做形狀記憶合金;
(2)主要成分是:鎳和鈦;
(3)物理特性:當溫度達到某一數值時,材料內部的晶體結構會發(fā)生變化,從而導致了外形的變化;
(4)應用:如將記憶合金制成的彈簧安裝在熱水器的出水閥門內,當水溫超過某一溫度(例如80℃)時,彈簧自動伸長,將閥門關閉而停止出水,避免發(fā)生燙傷人的事故(如圖2.4-5).
圖2.4-5
【例】在1989年12月20日凌晨,美軍的兩個中隊F-117A隱形戰(zhàn)斗轟炸機,躲過晝夜處于高度戒備狀態(tài)的巴拿馬對空監(jiān)視雷達系統(tǒng),突然出現在巴拿馬城西120km處的一個軍用機場上空,為美軍大規(guī)模入侵巴拿馬奪取了制空權.雷達能監(jiān)測普通飛機的飛行情況,為什么不能發(fā)現隱形飛機呢?
思路與技巧雷達是利用無線電波測定物體位置的無線電設備,它的天線可以轉動,它向一定的方向發(fā)射不連續(xù)的無線電波,然后根據反射波的方向和時間判斷目標的方位和距離.隱形戰(zhàn)斗機將具有良好的吸波性的隱性材料涂在其表面上,使其具有超凡的隱身能力.
答案隱形戰(zhàn)斗機是利用新型的隱形材料制成的重要軍事武器,涂有隱形材料的戰(zhàn)斗機能將雷達發(fā)射出的無線電波大部分吸收掉,反射回去的卻很少,使雷達變成了“睜眼瞎”.而普通飛機反射回去的無線電波信號很強,雷達接收屏能接收到,因此能顯示出普通飛機的存在(如圖2.4-6).
圖2.4-6
探究體驗
不同的材料具有不同的物理性質,如導熱性、導電性、磁性、密度、彈性、硬度、延展性等等.下面探究材料的硬度.
探究器材自選若干待測材料,如肥皂、泥塊、塑料、鋁片、陶瓷片等.
探究過程①組成如圖2.4-7裝置;
圖2.4-7材料硬度測量示意圖
②將被測材料置于一個空心豎直管的底部,從管的頂部釋放一鋼釘,鋼釘作用在該材料上會產生一個小小的凹痕;
③從凹痕的大小和深度,判斷材料的硬度并排序.
分析與結論材料有軟有硬,較硬的材料能使較軟的材料產生,材料的硬度不同,不一樣.
探究點撥材料的區(qū)分可根據材料的不同性質,通過比較進行區(qū)分.
聊天室
話題:納米材料的應用前景
胖胖:老師,您能介紹一下納米材料在實際中的應用嗎?
老師:納米材料的應用非常廣泛,具體概括為以下幾點:
1.在陶瓷領域的應用.
隨著納米技術的廣泛應用,納米陶瓷隨之產生,它在1600℃高溫下能像橡皮泥那樣柔軟,在室溫下也能自由彎曲.因而克服了陶瓷的脆性,使陶瓷具有像金屬一樣的柔軟性和可加工性.
2.用納米技術可以實現天梯.
2002年3月中央電視臺新聞聯(lián)播曾做過報道:科學家能夠造出天梯,地點選在太平洋上.用來做天梯的材料就是碳納米管.這種材料從1991年被發(fā)現以來,就一直被譽為未來的材料.碳納米管在強度上大約比鋼強100倍,其傳熱性能優(yōu)于所有已知的其他材料.它有良好的導電性,在常溫下導電時,幾乎不產生電阻,科學家合成的碳納米材料在室溫下能儲存和凝聚大量的氫氣,用于燃料電池以驅動汽車等.它為“清潔能源”——氫能的開發(fā)、利用提供了良好條件.
3.在醫(yī)學上的應用.
用數層納米粒子包裹的智能藥物進入人體后可立即搜索并攻擊癌細胞或修補受傷組織:在人體器官表面涂上某些納米粒子可防止器官移植后的排異反應.在生物醫(yī)學方面,納米科技更是潛力巨大.納米技術可以在微小尺度里重新排列遺傳密碼,基因生物制作技術就是典型的納米和基因生物學結合的產物.人類可以利用基因芯片迅速查出自己基因密碼中的錯誤,并迅速利用納米技術進行修正,使人類消滅各種遺傳缺陷的理想得以真正實現.仿生學將是納米技術大展宏圖的領域,人類可以制造出細胞內工作的機器人。并將其放入人體內,它可以在血液和細胞中工作,幫助我們清除垃圾和病兆,還我們一個健康的身體.
4.在化工領域的應用.
把納米技術運用到涂料中,使外墻涂料的洗刷性由原來約1000多次提高到10000多次,老化時間也延長了兩倍多.輪胎通常是“一統(tǒng)天下”’的黑色,原因是生產橡膠過程中需要加入炭黑末提高強度、耐磨性和抗老化性,但運用納米材料生產的輪胎不僅色彩鮮艷,性能也大大提高,輪胎側面膠的抗折性能由10萬次提高到50萬次。納米級的氧化鋅用于橡膠制品,可防止老化,提高耐磨性、抗摩擦起火,用于高級轎車輪胎、飛機輪胎上可提高安全系數.添加了納米氧化鋅的陶瓷釉面,具有不擦洗而自清潔的特性,在高層建筑和公路隧道中不便清洗的地方,這種自潔功能格外受歡迎.有些納米材料制成纖維布料.不僅可以殺菌、防臭也可擺脫在脫衣服時因摩擦而引起煩人的靜電現象.
5.在軍事上的應用.
主要是在三個方面:一是在信息領域,使信息傳輸更快捷;二是用納米隱身材料,讓那些飛機、坦克成為隱形飛機、隱形坦克,讓敵方的雷達看不見它.三是用納米材料做成微小的納米機器,組成神通廣大的納米微型軍備.可以制成像針尖一樣大小的炸彈,像蒼蠅一樣大小的飛機.
總之,一個嶄新的0.1~100nm的世界提供給人類的將是不同于以往任何經驗的東西,它不僅會給人類生活帶來一場革命,還會使我們再一次地感受到:科學與技術正以日新月異的速度向前飛行發(fā)展.
快樂套餐
1.你認為所有的材料達到納米尺度就一定是納米材料,或者說一定具備納米效應嗎()
A.是B.不是C.目前還不知道
2.上海磁懸浮列車在2003年元旦前一天運行成功,這標志著我國在這個領域已達到世界先進水平,備受世人矚目.磁懸浮列車中用到下列哪種材料()
A.超導材料B.納米材料C.記憶合金D.隱形材料
3.在我國“三星堆遺址”的出土文物中,發(fā)現了用極薄的金箔貼飾的精美“金器”.黃金可以被做成極薄的金箔,主要是因為黃金的()
A.延展性好B.硬度大C.彈性好D.密度大
4.當材料的微粒小到納米尺寸時,材料的性能就會發(fā)生顯著的變化,這就是的特性,如圖2.4-8,黃金在正常情況下呈金黃色,而它的納米顆粒卻變成了黑色,尺寸越小,顏色越深,且顯著下降.還有銀白色的鉑(白金)在納米尺寸下變成了鉑黑,金屬鉻變成鉻黑.利用納米的這種特殊的光學性質可以制成高效率的光熱、光電轉換材料將太陽能轉變?yōu)槟?、?
圖2.4-8
5.光電池是一種把能轉化為能的電池.硅光電池是一種典型的光電池,它的主要中分用制成,這種電池性能、使用壽命,已廣泛用到電子計算器、收音機、玩具等方面,在人造衛(wèi)星和其他太空儀器上也用它做電源.
6.鋰是密度最小的一種金屬,為kg/cm3.一個鋰電池的體積為8.5cm3,它的質量為g.鋰電池的特點是小、輕、能夠多次、對環(huán)境污染等特點,已經被廣泛應用于、等設備上.
7.科普展覽會上有一種神奇的金屬花,它的花瓣是用一種特殊的金屬片——記憶合金制成的(如圖2.4-9).它具有記憶能力,燈光一照它會,如圖(填“左”或“右”),關上燈又會,如圖(填“左”或“右”).
8.某班同學進行“使用塑料的利與弊”的辯論.甲方認為“利大于弊”,理由是:大部分塑料的抗腐蝕能力強,不與酸或堿反應等;乙方認為“弊大于利”,理由是:回收利用廢棄塑料時,分類十分困難,而且經濟上不合算等,你愿意加入方(填“甲”或“乙”),并寫出另一條理由.
圖2.4-9記憶合金“花朵”圖2.4-10
9.如圖2.4-10,用形狀記憶合金可制成月面天線.發(fā)射前,天線先被壓縮成小球團,到達月球表面后,它為什么能展開成正常工作的半球面狀呢?
10.觀察熱水瓶使用了哪些材料,采取了哪些保溫措施?
11.海南有著得天獨厚的地理和氣候優(yōu)勢,盛產反季節(jié)瓜菜和海產品.在北運海產品的包裝箱中,一般都選用泡沫塑料制作.據你認為,在利用該材料的過程中:
優(yōu)點是缺點是
(1);(4);
(2);(5);
(3).(6).
12.有記憶本領的不只是金屬或合金,塑料等一些非金屬材料也有這種本領,科學家對形狀記憶塑料做了大膽的設想:家里一些平時用不著的桌椅等家具,可以把它們壓扁堆在一個很小的角落,一旦來了客人,就可以魔術般地把它們清理出來,只要往它們身上澆點熱水,桌椅馬上就會“變”回來.人們出外野炊帶上這種形狀記憶塑料做成的桌椅餐具,到時只要澆上一點熱水,這些用具就可以一個個“站”起來供你使用;不用了,又可以把它們壓扁成一堆,放在車上帶回.請你大膽猜想,將來的記憶材料有哪些方面的應用?
13.在航天飛機的超音速燃燒沖壓式發(fā)動機中,燃燒室里的溫度會超過2000℃;而在燃燒室的隔壁,是放置作為燃料的被冷卻了的液氫,溫度為-200℃.“一邊是海水,一邊是火焰”.這樣,燃燒室壁一側要承受極高的溫度,另一側要承受極低的溫度.于是人們將耐高溫的陶瓷和耐低溫的金屬“融”為一體,不斷地改變這兩種材料的內部結構,使它們既能融相處又保留各自耐熱耐冷的本領,這就是材料領域的新明星——梯度材料.現已開發(fā)出多種制造它的方法,如:化學氣相沉積法、等離子噴涂法、顆粒梯度排列法等等.請你判斷圖2.4-11中圖是一般材料的分子結構,圖是梯度材料的分子結構.
圖2.4-11
14.閱讀材料
俗話說得好,“人各有所長”世界上所有的材料跟人一樣,不可能十全十美,每一種材料都有自己的優(yōu)點和缺點,科學家就研制出各種新型的復合材料,就是把兩種或兩種以上的材料結合在一起,使它們各自發(fā)揮自身的特長,避開各自的缺點.
目前最重要的復合材料分為兩類:一類是纖維增強復合材料,主要是長纖維鋪層復合材料,如玻璃鋼,如圖2.4-12甲;另一類是粒子增強復合材料,如建筑工程中廣泛應用的混凝土.因為它們都是優(yōu)勢互補的產品,所以它們有許多別的材料所沒有的優(yōu)點.
復合材料又輕又結實,它的比強度和比剛度較高.這兩個參量是衡量材料承載能力的重要指標.比強度和比剛度較高說明材料重量輕,而強度和剛度大,這是結構設計,特別是航空、航天結構設計對材料的重要要求.現代飛機、導彈和衛(wèi)星等機體結構正逐漸擴大使用纖維增強復合材料的比例(如圖2.4-12乙).
圖2.4-12
復合材料不知疲勞,它的抗疲勞性能良好.一般金屬的疲勞強度為抗拉強度的40%~50%,而某些復合材料可高達70%~80%,用復合材料制成的直升機旋翼,其疲勞壽命比用金屬制成的長數倍.
復合材料的安全性好.在纖維增強復合材料的基體中有成千上萬根獨立的纖維,當用這種材料制成的構件超載,并有少量纖維斷裂時,載荷會迅速重新分配并傳遞到未破壞的纖維上,因此整個構件不至于在短時間內喪失承載能力.
此外,復合材料還具有減振性能良好、能耐高溫、成型工藝簡單等許多的優(yōu)點.
請回答下列問題:
(1)目前的復合材料分成哪幾類?
(2)復合材料有哪些優(yōu)點?
(3)你知道哪些物體是由復合材料制成的嗎?請舉一例.
參考答案
[探究體驗]凹陷、劃痕;劃痕
[快樂套餐]1.B2.A3.A4.納米材料;熔點;熱;電5.光;電;硅;穩(wěn)定;長
6.0.534×10-3;4.5;體積;質量;充電;??;移動通信;小型攝像機
7.綻開;左;閉合;右
8.甲;成體低、耐用、防水;絕緣、彈性較好等(或乙方;易燃燒、產生有毒氣體、石油資源有限等)
9.到達月球表面后,受陽光照射加熱而恢復記憶,便展開成正常工作的半球面狀
10.熱水瓶瓶塞用軟木制在蓋上后可密封瓶口,軟木塞導熱性較差;玻璃易加工制作成雙層,兩層玻璃間鍍銀,使熱量不易向外輻射;兩層間抽成真空,熱量不易向外傳遞
11.優(yōu)點:輕便、保溫、防擠壓、成本低等;缺點:白色污染、機械強度不夠等
12.略13.甲;乙
14.(1)目前復合材料分為兩類:一類是纖維增強復合材料,如玻璃鋼;另一類是粒子增強復合材料,如工程中使用的混凝土(2)輕而結實;不知疲勞;安全性好;減振性能好;能耐高溫等(3)撐桿是由高性能的復合材料制成的,它已經成為決定撐桿跳高勝負的重要因素
延伸閱讀
點擊新材料
滬粵版5.5《點擊新材料》教學設計
【教學內容】:《5.5點擊新材料》滬科粵教版物理八年級第五章第5課(1課時)
【教材分析】:本節(jié)一方面有目標地選擇幾種有代表性的新材料,簡介它們的性能及其應用;另一方面告訴學生今天的新材料層出不窮,正在改變我們的生活方式,提高我們的生活質量。啟發(fā)他們通過上網、進圖書館,以及開展社會調查等方式去了解新材料特性及其應用,進而在拓展他們的學習層面的同時,培養(yǎng)他們用多樣化的學習方式進行學習的習慣。
【學情分析】:本節(jié)內容與生活、社會緊密聯(lián)系起來,這種由淺到深的遞進,且生活和社會緊密聯(lián)系的選材、組織和編排方式頗有新意,符合初中學生的認知特點,既有利于激發(fā)他們的學習情趣,又能達到逐步深入認識理解事物的目的。
【教學目標】:
1.知識與技能初步了解一些新材料(如納米材料、超導材料、形狀記憶合金、隱性材料等)的一些特點及其應用。
2.過程與方法通過了解新材料的一些知識,關注前沿科學的新進展,體驗科學技術的神奇力量。
3.情感態(tài)度價值觀通過對新材料的了解和認識,激發(fā)學生學習積極性。
【教學理念】:
重點:學會用天平和量筒測固體和液體密度的原理和方法。
難點:使學生通過實驗能對密度的物理意義加深理解。
教學方法:歸納法
【教學過程】:
引入新課:師:在前面學習測量時學習到了一些常用的單位,我們學過的最小的長度單位是什么?
生:納米
師:納米與米的換算關系是怎樣的?
生:1nm=10-9m
新課教學
一、納米材料
納米是長度單位,大小為十億分之一米。當材料的微粒小到納米尺寸時,材料的性能就會發(fā)生顯著變化。例如,黃金在正常狀態(tài)下呈金黃色,而它的納米顆粒卻變成了黑色,且熔點顯著下降。納米材料通常是以制成材料的基本單元大小限制在0.1――100nm范圍的材料。
納米技術在工業(yè)、農業(yè)、能源、環(huán)保、醫(yī)療、國家安全等各個方面都有廣泛應用。用納米技術做成的“量子磁盤”,能作高密度的磁記錄,每平方厘米內可儲存3萬部《紅樓夢》的信息。物質是由原子構成的,其性質依賴于這些原子的排列形式。如果我們將煤炭中的原子重新排列,就能得到鉆石;如果向沙子中加入一些微量元素,并將其原子重新排列,就能制成電腦芯片;而土壤、水和空氣的原子重新排列后就能生產出馬鈴薯。聽起來是不是有點玄?不過這決非天方夜譚,如果你能走進納米世界,了解納米技術,就會知道上述目標的實現指日可待。
科學家們已為我們勾勒了一幅若干年后的藍圖:超強輕型新型材料有可能使太空旅行變得便宜而且容易,甚至像一些作家預測的那樣利用納米技術在火星上制造出大氣。如果新的納米醫(yī)學能夠在細胞老化時一個分子一個分子地制造出新的細胞,從而把人們的壽命無限地延長,那么就有必要向太空移民。納米技術已經創(chuàng)造出足夠多的小奇跡,這至少能讓一些科學泰斗們相信這些宏偉的想法也會實現。
二、超導材料
1911年
,荷蘭物理學家昂內斯,在做冷凍汞的實驗中發(fā)現,當溫度降至4.2k時,汞的電阻會突然變?yōu)榱?。材料的這種特性稱超導性。
超導材料的應用前景非常寬廣,若用它來輸電可大大節(jié)約能源和材料
介紹
我國的磁懸浮列車
三、形狀記憶合金
在發(fā)生了塑性變形后,經過合適的熱過程,能夠回復到變形前的形狀,這種現象叫做形狀記憶效應(SME)。具有形狀記憶效應的金屬一般是兩種以上金屬元素組成的合金,稱為形狀記憶合金(SMA)。
形狀記憶合金可以分為三種:
(1)單程記憶效應
形狀記憶合金在較低的溫度下變形,加熱后可恢復變形前的形狀,這種只在加熱過程中存在的形狀記憶現象稱為單程記憶效應。
(2)雙程記憶效應
某些合金加熱時恢復高溫相形狀,冷卻時又能恢復低溫相形狀,稱為雙程記憶效應。
(3)全程記憶效應
加熱時恢復高溫相形狀,冷卻時變?yōu)樾螤钕嗤∠蛳喾吹牡蜏叵嘈螤?,稱為全程記憶效應。
目前已開發(fā)成功的形狀記憶合金有TiNi基形狀記憶合金、銅基形狀記憶合金、鐵基形狀記憶合金等。
四、隱性材料隱性材料常用于飛機、坦克等重要軍事目標或武器上,涂有隱性材料的物體能將雷達發(fā)射出的電磁波大部分吸收掉,反射回去很少,能使雷達變成“睜眼瞎”。
師:同學們還有哪些是你們所知道的新材料,它們在我們的生活中又有哪些應用呢?
學生分小組討論
生:……
布置作業(yè)查找資料,說出你所知道的其它新材料
反思本節(jié)課主要是介紹了一些前沿科學,學生比較感興趣,學起來也比較輕松,但其中所涉及到的一些知識卻是學生沒有學習過的,如電阻等,因此本節(jié)內容對學生的目標要求較低,關鍵是調動學生的學習積極性,培養(yǎng)學生主動搜集信息和查找資料的能力。
板書設計
一、納米材料
1、特點:當材料的微粒小到納米尺寸時,材料的性能就會發(fā)生顯著變化。
2、應用:工業(yè)、農業(yè)、能源、環(huán)境保護、醫(yī)療、國家安全等方面。
二、超導材料
1、特點:當溫度降到一定時,材料的電阻變?yōu)榱愕奶匦苑Q為超導性。
2、應用:前景廣大,若用它來輸電可大大節(jié)約能源和材料。上海磁懸浮列車就應用了超導技術。
三、形狀記憶合金
1、特點:有些合金在加熱時能像彈簧一樣被拉長和扭曲,冷卻后保持這個形狀不變;當再次加熱時,它們又恢復到被拉長或扭曲前的形狀。
2、應用:月面天線。
四、隱性材料
1、特點:能將雷達發(fā)射出的電磁波大部分吸收掉,反射回去很少。
2、應用:飛機、坦克等重要軍事目標或武器上。
燃料及其利用
老師會對課本中的主要教學內容整理到教案課件中,大家在認真準備自己的教案課件了吧。只有寫好教案課件計劃,才能夠使以后的工作更有目標性!你們到底知道多少優(yōu)秀的教案課件呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《燃料及其利用》,希望能為您提供更多的參考。
第七單元燃料及其利用
教材分析:本單元從常見的燃燒現象入手,解釋燃燒的條件和滅火的原料以及一些安全知識。利用燃燒的實例很多,而生活中利用最多的是燃料的燃燒。所以,在介紹了燃燒等知識后,又介紹了燃料及其用途,以及使用燃料對環(huán)境的影響等。
本單元在內容的安排上注意從學生的親身體驗出發(fā),選擇學生熟悉和生活中常見的知識和現象,并配合圖形和繪畫,增強學生對知識的感受;注意通過活動探究、調查研究、討論和實驗等方式,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力;教材中還適當編入與社會發(fā)展、新科技等相關的資料,以開闊學生的眼界。
重點:燃燒的條件和滅火的原理與方法;
難點:化學反應中伴隨著能量變化。
教學思路:本單元每一課題內容呈現方式上幾乎都主張實驗、活動與探究等教學清靜的創(chuàng)設和練習學生的生活實際,因此學習時要聯(lián)系實際,積極參與實驗、討論]調查等活動,學習對獲得的事實進行分析得出結論的科學方法。
本單元設計了4個演示實驗、4個探究活動、8處討論及3處嗲查研究,涵蓋了本單元的每一課題,這寫轟動于探究、調查研究、討論和實驗等對培養(yǎng)實驗能力,科學探究能力,形成實驗技能、培養(yǎng)科學方法、增強創(chuàng)新精神和實踐能力,對引導學生參與實踐、探究知識的形成過程起著非常重要的作用。
中考分析:本單元的知識和現代社會、生活聯(lián)系密切。所站分值有不斷增大的趨勢,命題趨向有:(1)聯(lián)系生產、生活實際,研究燃燒的條件、滅火原理及防火措施,考察解決實際問題的能力;(2)依據課本知識進行遷移,考查對某些防火、防爆安全措施的理解程度;(3)各種燃料的使用以及由此帶來的各種環(huán)境問題等;其中合理開發(fā)與節(jié)約使用資源、新能源的開發(fā)與環(huán)境保護將是開放性試題及研究性學習題命題的熱點,考查題型主要是選擇題,填空題及簡答題。由管本單元的試題,只要明確研究性學習的一般思路與方法,靈活運用有關知識并結合運用獲取的有效性,就能比較順利地加以解決。
課題1燃燒和滅火
一、教學目標
1、知識與技能
①認識燃燒條件和滅火原理;
②初步學會滅火器的選擇和使用;
③了解易燃物和易爆物的安全知識;
2、過程與方法
①通過實驗認識探究問題方法;
②利用實驗學習對比在化學學習中作用;
③通過活動和探究,體會對獲得的事實進行分析得出結論的科學方法。
3、情感態(tài)度價值觀
①認識燃燒實質及其對生活產生重大影響;
②了解火災危害與防護方法,了解逃生一般方法。
二、教學重點燃燒條件滅火原理
三、教學難點利用燃燒條件和滅火原理解釋一些日常現象。
四、教學方法利用活動元教學原理,設計一些活動,以突破教學的重難點
五、課時安排一課時
教學過程設計
教學過程教學拓展
引入新課燃燒是人類最早利用的化學反應之一,人類已有幾十萬年的利用燃燒反應的歷史。日常生活中燃燒現象也屢見不鮮,那么物質燃燒到底要滿足什么樣的條件呢?
學生活動;聯(lián)想生活中的有關燃燒現象并思考老師的提問(燃燒的條件是什么?)。
活動與探究一:
1、分組實驗
(1)用鑷子分別夾取一根小木條和一塊小石子,在酒精燈上點燃。
(2)用鑷子分別夾取一個蘸有水、一個沒蘸水的小棉花團,放到酒精燈的火焰上片刻。
(3)分別點燃兩支小蠟燭,將其中的一支用燒杯罩住。
2、完成實驗報告
實驗步驟實驗現象實驗結論(1)
(2)
(3)
3、交流與討論
通過上述實驗,你能得出物質燃燒與哪些因素有關?
4、活動小結
燃燒需要的條件是:
板書:一、燃燒的條件
1、燃燒的定義:燃燒時一種發(fā)光發(fā)熱的劇烈的氧化反應
教師演示實驗:
(1)在500mL的燒杯中注入400mL熱水,并放入一小塊白磷。在燒杯上蓋一個薄銅片,銅片上一端放一小堆干燥的紅磷,另一端放一小塊已用濾紙吸去表面上水的白磷,觀察現象。
(2)、用導管對準上述燒杯中的白磷,通入少量空氣,觀察現象。
討論與交流下列問題:
(1)上述實驗中,為什么薄銅片的白磷燃燒而紅磷不燃燒?
(2)為什么銅片的白磷燃燒而水中的白磷不燃燒?
(3)本來在熱水中不燃燒的白磷,為什么在通入空氣后卻燃燒了?
(4)綜上所述,燃燒需要什么條件?
板書:2、燃燒需要的三個條件
(1)燃燒是可燃物與氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的氧化反應
(2)燃燒需要三個條件:可燃物、氧氣(或空氣)、達到燃燒時所需要的最低溫度(也叫著火點)
板書:二、滅火的原理和方法
討論與交流:在日常生活中,同學們有過滅火的經驗嗎?談談你在生活中采取的一些滅火措施。
分組實驗:如圖點燃三支蠟燭,在其中一支蠟燭上扣一只燒杯;將另兩支蠟燭放在燒杯中,然后向其中一只燒杯中加適量碳酸鈉和鹽酸,觀察現象并分析原因。
提問:(1)你如何熄滅蠟燭?
(2)炒菜時油鍋中的油不慎著火,如何處理?為什么?
教學過程教學拓展
(3)堆放雜物的紙箱著火了,如何處理?為什么?
(4)撲滅森林火災時的有效方法之一是將大火蔓延線路前的一片樹木砍掉,為什么?
(5)如何解釋“釜底抽薪”和“杯水車薪”這兩個成語?
4、觀看幻燈片及Flash動畫資料并思考面對火災時如何進行滅火或逃生。
板書:三、常見易燃易爆物的安全知識
課題2燃料和熱量
一、教學目標
1.知道化石燃料是人類重要的自然資源,對人類生活起著重要作用;同時,了解化石燃料的不可再生性,認識合理開采和節(jié)約使用化石燃料的重要性。
2.知道石油煉制出的幾種主要產品及其用途。
3.了解化學反應中的能量變化,認識燃料充分燃燒的重要性。
教學過程教學拓展
[學習情景]展示柴草、煤、塑料片、布料等實物。
[設問]看到這些實物,你想說些什么?
[學生回答]如:1.它們都是與人類關系十分密切的可燃物。
2.它們在外界條件,如氧氣、溫度等條件適宜的情況下,都可以燃燒。
3.想告訴大家,平時生活中注意安全。
4.想知道煤、塑料等物質是怎樣形成的。
……
[新課引入]在日常生活中,許多物質都能發(fā)生燃燒反應,從最早使用的柴草。到煤、石油和天然氣,發(fā)展至今天,出現了許許多多的新型燃料。這節(jié)課我們就來學習燃料和能量。
[板書]課題2燃料和熱量
[設問]燃料的燃燒在人類社會的發(fā)展過程中起著相當重要的作用,你能舉出一些例子嗎?
[學生回答、交流]
[講解]生活中的各個角落都在使用燃料,正是因為燃料的燃燒,推動了歷史的進步?;?,是原始人類征服自然的武器。起初,當他們面對熊熊大火時,祖先們不知所措,驚恐萬狀。但原始人天生的好奇心和探索欲,戰(zhàn)勝了恐懼和膽怯,慢慢地他們學會了用火來燒烤食物。熟食增強了入的體質,為身體發(fā)育提供了更多的營養(yǎng),熟食使咀嚼機能減退,于是牙齒變小,頜部短據,面貌變得愈來愈像現代人。
[過渡]現在我們的生活中,經常使用的燃料以煤、石油和天然氣最為常見。因為它們都是由古代生物的遺骸經一系列復雜變化而形成的,所以我們稱之為化石燃料。下面,我們就以天然氣為例,來對化石燃料進行學習。
[“煤和石油”放在拓展性課題中]
[板書]一、化石燃料——天然氣
[講解]天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)碳氫化合物,其中最主要的是甲烷。下面,同學們注意按照課本P134頁[實驗7—3]進行活動探究,做一做甲烷的燃燒實驗。探究內容如下:
[投影]
1.觀察甲烷顏色、狀態(tài)。
2.在實驗結束后,燒杯上出現了什么現象?
3.迅速把燒杯倒轉過來,向燒杯內注入澄清石灰水后,振蕩,又出現了什么現象?
4.在實驗開始時,點燃前為什么要先檢驗甲烷的純度?
5.在實驗中燒杯的條件“冷而干燥”是實驗成敗的關鍵嗎?為什么?
6.這個實驗說明甲烷含有哪些元素?
7.你能寫出這個實驗中涉及到的化學方程式嗎?
[學生活動,教師巡視]
[總結、思考、討論]
[結論]1.甲烷是無色氣體。
[思考]1.甲烷在水中的溶解性怎么樣呢?
2.甲烷的密度和空氣比較起來怎么樣呢?
[答案]1.甲烷極難溶于水。
2.甲烷的密度比空氣的小。
[設問]那么,同學們想一想,這樣的特點,給我們在收集甲烷氣體時,提供了怎樣的信息呢?
[回答]收集時,可以用排水法,也可以用向下排空氣法。
[評價]回答得非常好,我們在學習中要注意新、舊知識的聯(lián)系。
[板書]1.甲烷的物理性質:無色、無味的氣體,密度比空氣小,極難溶于水。
[結論]2.甲烷燃燒時火焰明亮并呈藍色,可以看到,燒杯內壁上有水滴生成。
[設問]有水滴生成,說明了什么問題呢?
[回答]說明甲烷的成分里一定含有氫元素。
[結論]3.向燒杯內注入澄清石灰水后,發(fā)現燒杯內澄清的石灰水變渾濁。
[設問]這一現象又說明了什么問題呢?
[回答]這說明甲烷燃燒時有二氧化碳生成,也就是說明了甲烷的成分里一定含有碳元素。
[教師講解]甲烷是由碳和氫組成的化合物,化學式是CH4。它燃燒時生成二氧化碳和水,同時放出大量的熱。
[板書]2.甲烷的燃燒
CH4+2O2CO2+2H2O
[結論]4.點燃甲烷和氧氣或甲烷和空氣的混合物都很可能會發(fā)生爆炸,所以要先驗純。
[延伸]煤礦的礦炕里經常有甲烷逸出,由此,同學們想到了什么呢?
[回答]1.煤礦里必須采取通風設施。
2.煤礦里一定要嚴禁明火。
[結論]5.“冷而干燥”是這個實驗成敗的關鍵?!袄洹庇欣谒哪?,“干燥”可以判斷是否有水滴生成。
6.這個實驗說明甲烷中含有碳元素和氫元素。
[介紹]在池沼的底部常常含有甲烷,通常也稱池沼中的氣體為沼氣。在我國農村,利用沼氣可解決生活用燃料問題。
[投影]
[教師組織學生一起了解沼氣的制取和利用]
[過渡]人們目前所消耗的能量主要來自化石燃料。然而,化石燃料的形成并非那么簡單。
[投影]
[介紹]從這兩個圖中,我們可以看出煤、石油、天然氣等化石燃料的形成,并非一日之功,它要經過數百萬年才能形成。但人類目前掠奪式的開發(fā),會給我們的子孫后代造成什么樣的影響呢?下面我們一起看一組數據,大家估算多少年后我國的石油和天然氣將被牦盡?
我國1998年化石燃料儲量及年產量
探明儲量年產量
石油32.7噸1.6億噸
天然氣1.37×104億立米217億方米
煤1145億噸12.4億噸
[學生活動,教師巡視]
[過渡]化石燃料被人們廣泛使用,是因為它燃燒能產生大量的熱量。那么,是不是只有通過燃料燃燒才能得到熱量呢?下面我們來做兩組實驗。
[投影打出實驗內容]
[實驗7—4]在一支試管中加入幾小段鎂條,再加入5mL鹽酸,觀察現象,并用手觸摸試管外壁。
[實驗7—5]在一個小燒杯里,加入約20g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體,將小燒杯事先放在已滴有3~4滴水的玻璃片上。然后再加入約10gNH4Cl晶體,并立即用玻璃棒攪拌,使氫氧化鋇晶體與NH4Cl充分反應。觀察玻璃片上的水是否由于結冰而將玻璃片與小燒杯粘在一起。
[學生實驗,教師巡視]
[現象]實驗7—4,試管中有大量氣泡冒出,試管壁發(fā)熱,實驗7—5,由于結冰,玻璃片與小燒杯粘在一起。
[設問]這兩個實驗說明了什么問題呢?
[回答]化學反應中都伴隨有能量的變化,有些化學反應中有熱量放出,有的則從外界吸收
熱量。
[評價]回答得很準確。
[講解]化學反應在生成新物質的同時,伴有能量的變化,而能量的變化通常表現為熱量的變化。類似于可燃物燃燒,鎂和鹽酸這樣的反應,我們稱之為放熱反應。像碳與二氧化碳:氫氧化鋇晶體和NH4Cl的反應,稱之為吸熱反應。
[板書]
吸熱
二、化學反應中的能量變化
放熱
[介紹]在當今社會,人們利用化學反應,有時主要是為了制取所需要的物質,有時卻主要是為了利用化學反應所釋放出的能量。同學們能舉出一些利用化學反應的熱量和能量的實例嗎?
[學生討論,舉例]
[介紹]目前,人類通過化學反應獲得的能量,大多來自于化石燃料,而化石燃料資源是有限的。那么,同學們認為怎樣利用能源才可以使它的使用期限得以延長呢?
[學生討論,回答]
[講解]總體來講,如果我們能提高煤等燃料的燃料利用率,就相當于延長煤的使用期限。要使燃料燃燒通常考慮兩點:一是要有足夠的空氣;二是要使燃料與空氣有足夠大的接觸面。
[設問]在實際生活中我們是怎樣來克服這些困難的呢?我們來看投影。
[投影]
因為在許多情況下,不能直接燃燒固態(tài)煤,如汽車或拖拉機等;或者雖然能夠直接燃燒,但效率很低,如蒸汽機車熱利用率只有8%,一般民用煤爐只有20%左右。所以在石油、天然氣不足的情況下,不得不考慮把煤加工成為氣態(tài)的、液態(tài)的或固態(tài)的高級清潔燃料的問題,以提高煤的熱量的利用和減輕環(huán)境污染。煤在加工過程中,本身的潛在能量會受到一些損失。但由于加工成的氣態(tài)或液態(tài)燃料的熱利用率高,因此在一些情況下,煤經過氣化或液化而取得的熱效益高于直接燃煤。
現在還有相當大的一部分鍋爐直接燃燒煤。對低硫煤可以采用粉煤鍋爐,但需加煙道脫硫裝置。對高硫煤,要用沸騰床燃燒系統(tǒng),摻石灰實行爐內脫硫和降低氧化氮的生成。以上方法都是為了減輕污染、保護環(huán)境。
[小結]通過這節(jié)課的學習,我們了解了一些化石燃料,我們還知道化石燃料已經面臨被耗盡的危險,應合理開采,并節(jié)約使用。
同時,我們還應認識到,物質發(fā)生化學反應的同時,伴隨著能量的變化,通常表現為熱量變化,即有放熱現象或吸熱現象發(fā)生。
課題3使用燃料對環(huán)境的影響
教學目標
1.了解化石燃料燃燒對環(huán)境的影響。
2.認識使用和開發(fā)清潔燃料及各種能源的重要性。
3.能調查或收集有關酸雨對生態(tài)環(huán)境和建筑物危害的資料及當地空氣質量周(日)報或相關信息,能初步分析這一時段空氣質量變化的原因。
4.形成保護環(huán)境、愛護環(huán)境的意識。
教學重點:
培養(yǎng)學生學習興趣和對環(huán)境的保護意識
教學難點:同重點
課時安排:1課時
教學過程教學拓展
同學們,你們家里做飯時用的是什么燃料?我們燒水時為什么要開窗或開換氣扇?
走在路上,一輛汽車從你身邊經過你有什么感覺?
燃料的使用,給人們的生活提供能量、帶來方便的同時,卻對環(huán)境造成了不良的影響。
一、燃料燃燒對空氣的影響
[復習引入]
1.三大化石燃料是什么?煤中含有哪些元素?
煤燃燒時會產生二氧化硫、二氧化氮等污染物。這些氣體對空氣和我們的生活環(huán)境造成什么影響呢?
[導課]
我們來做個實驗:
[組織小組實驗]
(酸雨危害的模擬實驗)。
[組織討論、觀察]
原來,二氧化硫、二氧化氮易溶于水,當溶解在雨水中時,就形成了酸雨。我們看一組圖片:
這些都是煤的燃燒對空氣的影響。
[組織觀察]
2.請同學們再看一組圖片:
[組織討論]
在市區(qū)內幾乎不使用煤作燃料,可我們的生活環(huán)境為什么也會如此惡劣?這是什么引起的?
目前,多數汽車都使用什么作為燃料?
汽油和柴油作為多數汽車的燃料,它們燃燒時產生的尾氣中主要含有一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等大氣污染物,嚴重危脅著
教學過程教學拓展
我們的健康。
我們如何才能減少有害氣對空氣的污染呢?
正如同學們所說,解決空氣污染的根本方法就是使用和開發(fā)新的燃料及能源。
二、使用和開發(fā)新的燃料及能源
[組織討論]你所知道的清潔燃料有哪些?
[講解介紹]
1.乙醇(俗稱酒精)
是由高梁、玉米和薯類經過發(fā)酵、蒸餾等過程得到的。
(多媒體出示乙醇的化學式和燃燒的化學方程式)
[組織討論]
乙醇作為燃料有哪些優(yōu)勢?(放熱量大,無污染,可再生)
[組織討論、歸納]
2.氫氣
你對氫氣作為一種清潔燃料的認識有哪些?
(氫氣本身無毒、極易燃燒、放熱量大、燃燒產物是水)
[講解介紹]
氫氣雖然是最清潔的燃料,但上于氫氣的制取成本主和貯存困難,作為燃料暫時還不能廣泛使用。目前,對氫能源的開發(fā)已取得了很大進展,隨著科技的發(fā)展,氫氣終將會成為主要能源之一。
[組織閱讀]
其實,我國在許多年以前就已經開始努力尋找新的辦法同時開發(fā)新的能源來改善大氣環(huán)境,提高人民生活質量了。比如著名的“西氣東輸”。
[組織討論]
3.現代社會對能量的需求量越來越大,化學反應提供的能量已不能滿足人類的需求。我國各地區(qū)及世界各國也都在利用和開發(fā)新的能源。你知道有哪些能源是可被人類利用的嗎?
(太陽能、核能、風能、地熱能、水能、潮汐能等)
[出示能源圖片]這些能源的利用,不但可以部分解決化石燃料面臨耗盡的問題,還可以減少對環(huán)境的污染。希望同學們將來長大了,能將自己所學知識應用到開發(fā)和利用更理想更實用的清潔能源方面,為人類生活質量的進一步提高作出自己的貢獻。
[課堂小結]
談談這節(jié)課你的收獲?
反思:科普內容,有助于提高學生學習興趣,在時間允許的情況下,可以通過學生查資料、競賽等形式進行!
燃料及其熱值
一般給學生們上課之前,老師就早早地準備好了教案課件,大家都在十分嚴謹的想教案課件。寫好教案課件工作計劃,接下來的工作才會更順利!有沒有出色的范文是關于教案課件的?小編為此仔細地整理了以下內容《燃料及其熱值》,僅供參考,歡迎大家閱讀。
教學目標
知識目標
(1)知道在燃燒過程中燃料的化學能轉化為內能;
(2)知道什么是燃料的燃燒值和單位,會查燃料燃燒值表.
能力目標
會計算某種燃料完全燃燒放出的燃料.
情感目標
結合有效利用燃料的途徑,使學生懂得節(jié)約和充分利用能源的重要意義.
教學建議
教材分析
本節(jié)有兩部分,“燃料的熱值”從生產和生活的一些現象出發(fā),說明了現代社會中使用的能源主要是內能,且由燃料燃燒得到.又提供了科學資料,列舉了幾種燃料的熱值,并給出了熱值的定義和單位,本處要求學生能做簡單的計算.
“有效利用燃料”直接聯(lián)系實際介紹了燃料燃燒利用的情況,并分析現代的大型鍋爐,說明了提高利用率的方法,最后結合具體數據介紹了提高燃料的利用率的實際意義.
教法建議
引入新課的方法,可以由學生聯(lián)系生產和生活的實際來舉例分析,而知道在現代社會中,使用能量主要還是從燃料燃燒中獲得的內能.
“燃料的熱值”,學生觀察和分析教材的或教師提供的科技資料,學習熱值的概念,并用簡單的數學方法,會進行有關的熱值計算.
“有效利用燃料”,教師分析,使學生知道燃料實際很難完全燃燒,只有一部分被利用,引出了使用效率問題,可以用畫比例圖的方法讓學生深入理解爐子的效率.接著學生閱讀資料(課本上的或教師提供的)得出提高鍋爐的效率和燃料的利用率的方法.本部分內容可以學生小組討論.對于提高燃料利用率,也是采用提供學生學習資料,學生可以課下收集相關內容學習,提高學生信息收集和處理能力.學生從學習中體會到可持續(xù)發(fā)展的思想.
教學設計方案
燃料及其熱值
【課題】燃料及其熱值
【重難點】重點是燃料熱值的概念和單位,并根據定義計算燃料燃燒放熱的有關問題.提高爐子的效率要從聯(lián)系實際入手,分析實際問題,知道爐子的效率.
【教學過程方案參考】
一.引入新課
方法1、聯(lián)系生產和生活的實例說明人類利用的能量主要是從燃料燃燒中獲得的內能.教師可以參考的實例有:a、原始社會火的利用;b、現代社會中取暖的方法之一煤取暖;取暖方法之二電取暖,而電能的獲得主要的方法是火力發(fā)電;c、新能源利用處于發(fā)展階段而不是成熟階段.
方法2、對于基礎較好的班級,可以學生提供資料,自行說明能量的主要來源,也可以教師提供資料,學生分析出這個結論.
二.燃料的熱值
方法1、觀察課本上的“幾種燃料的熱值”表格,說明不同的燃料,即使質量相同,完全燃燒放出的熱量也是不同的,這個特性可以用熱值表示,并給出定義和單位,并結合簡單的例題會計算有關熱值的習題.
例題:把5kg40℃的水燒開,需要完全燃燒多少kg的干木柴?(已知干木柴的燃燒值為1.2×107J/kg,外界為標準大氣壓,并且燃料完全燃燒放出的熱量全部被水吸收)
分析:利用吸熱公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出將水燒開要吸收多少熱量,解題時應注意在標準大氣壓下,水的沸點是100℃,即水燒開時的溫度為100℃,再利用燃料的燃燒值求干木柴的質量.
解答:Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-40℃)=1.26×106J
因為Q吸=Q放=1.26×106J
所以干木柴質量
方法2、對于基礎較好的班級,教師提供科技資料,學生分析獲得相同的能量,用不同的燃料,消耗量是不同的,其原因是不同的燃料有其特性――熱值.再根據學習“密度”和“比熱容”的方法,知道對于這種特性的描述就是其定義,能提高學生知識遷移能力,提供例題,學生自行設計解題方案,學生甚至還可以總結出熱值計算的公式.
三.有效利用燃料
方法1、教師分析實際取暖的有關問題,使學生認識到燃料很難完全燃燒,而且放出的內能不能被完全利用,有效利用的只是其中一部分,把有效利用的熱量與理想情況下放出的熱量的比值稱為爐子的效率,可以畫出比例圖,學生分析并理解爐子的效率是哪些部分之比.
對于提高爐子的效率和燃料的利用率可以由學生閱讀資料,分組討論得出.提高燃料利用率也是由學生閱讀資料,教師可以提供一些有關的課外資料,主題是提高燃料的利用率,形成學生可持續(xù)發(fā)展的觀念.
方法2、對基礎較好的班級,教師提供資料,學生自行分析爐子的效率和燃料的利用率問題,并就提高燃料的利用率的方法和意義提出自己的看法,結合自己所在的地區(qū)在這些方法的做法提出意見,對于不合理的地方可以提出建議,分組討論,提交分析報告給教師,教師根據實際情況,可以組織討論.要求學生能課下收集相關資料,處理信息,養(yǎng)成從信息中學習的方法和習慣.
【板書設計】
探究活動
實驗探究:各種燃料
【課題】調查各種燃料
【組織形式】學生活動小組
【活動流程】提出問題;猜想與假設;制訂計劃與設計實驗;進行實驗與收集證據;分析與論證;評估;交流與合作.
【參考方案】調查各種燃料的燃燒值,并知道不同燃料的用途和原因.
【備注】1、寫出探究過程報告.
2、發(fā)現新問題.
探究活動范例:廚房里的熱學
活動內容
了解、收集、分析、總結廚房里的熱學知識.
活動目的
1、讓學生了解廚房里所涉及到的熱知識,通過廚房炊具及餐桌上的變化,使學生感受到改革開放給人民生活水平帶來的提高,對學生進行愛國主義教育.
2、培養(yǎng)學生觀察、分析、總結問題的能力.
活動準備
先讓學生回家時認真觀察廚房所有的炊具、做飯、燒菜的全部過程,回憶自家廚房發(fā)生的一系列變化及看到的有關物理現象,思考哪些與學習的熱學知識有關,怎樣解釋其現象,做好筆記.
活動過程
1、小組討論、交流(每個學生都有機會展示自己的調查結果)
2、班級討論、交流(小組推選代表)
3、教師歸納小結
(1)爐灶的變遷,從大土磚灶到紅磚砌的“節(jié)能灶”,從土煤爐到蜂窩煤爐,從沼氣灶到液化氣灶,每一次改進之所以深受人們歡迎,主要是每次改進都能使燃料燃燒更充分,既節(jié)省了燃料,又減少了廢氣(煙)污染,當然還有使用更方便的因素.
(2)使用爐灶燒火或炒菜做飯時,要把鍋底放在火苗的外焰,不要讓鍋底壓著火頭,這樣可以使鍋的溫度升高得快.
(3)鍋鏟、手勺、漏勺、鋁鍋等炊具的柄都用木頭或塑料,是因為木頭、塑料是熱的不良導體,以便在烹飪過程中不燙手.
(4)爐灶上面安裝排風扇,是為了加快空氣的對流,使廚房里的油污及時排出去,避免污染房間.
(5)往保溫瓶灌開水時,不灌滿,能更好地保溫.因為未灌滿時,瓶口處有一層水蒸氣,它是熱的不良導體,能更好地防止熱量的散失.
(6)冬季從保溫瓶里倒出一些開水后,蓋緊瓶塞時,常常會看到瓶塞馬上往上跳一下(有時會脫離瓶口掉在地上).這是因為隨著開水的倒出,進入了一些冷空氣,瓶塞塞緊后,進入的冷空氣很快膨脹,壓強增大,推開瓶塞.
(7)在冬天或氣溫很低的情況下,往玻璃杯中倒入沸水時,應當先用少量的沸水預熱一下杯子,以防止玻璃杯內外溫差過大,內壁膨脹受到外壁阻礙產生力,致使杯子破裂.
(8)煮熟后滾燙的雞蛋和在沸水中燙一下的西紅柿,放入冷水中浸一會,容易剝殼和剝皮.因為滾燙的蛋殼與蛋白、西紅柿皮與肉遇冷后都會收縮,但它們的收縮程度不一樣,從而使兩者脫離.
(9)冬季喝剛出鍋的湯時,看到湯面沒有熱氣,好像湯不燙,但喝起來卻燙口,因為湯面上一層油阻止了湯內熱量的散失.
(10)炒菜主要是用熱傳導的方式,煨湯、煮飯、燒水等都是用對流方式傳熱.
(11)滾燙的砂鍋放在濕地易破裂.這是因為砂鍋是熱的不良導體,滾燙的砂鍋放在濕地上時,砂鍋外壁迅速放熱收縮,而內壁溫度降低很慢,砂鍋內外收縮不勻,故易破裂.
(12)液化氣是用壓縮體積的辦法使氣體液化裝在鋼罐中的,使用時,通過減壓閥,液化氣的壓強降低,液態(tài)變成氣態(tài)進入灶中燃燒的.
(13)燒水或煮食物時,噴出的熱蒸氣比熱水、熱湯燙傷更嚴重.因為經它們變成同溫度的熱水、熱湯時,要放出熱量(液化放熱).
(14)手沾點涼水拿剛出籠的熟饅頭時不覺得怎么燙手.這是因為熱饅頭接觸手上的涼水時,涼水迅速汽化生成一層水蒸氣在手與饅頭之間,水蒸氣是熱的不良導體,所以手不覺得怎么燙了.
(15)夏天用我國南方一種陶土做的涼水壺裝開水,會很快冷卻,且比氣溫低,這是因為陶土容器中的水可以滲透出來,到了容器壁外的水會很快地蒸發(fā),蒸發(fā)時要從容器和它里面的水里吸收大量的熱,因而使水溫很快降低.當水溫降到和氣溫一樣時,水還會繼續(xù)滲透、蒸發(fā),還要從水中吸熱,水溫繼續(xù)降低,但因為水溫低于氣溫后,水又會從周圍空氣中吸熱,故水溫不會降得過低.
(16)夏天自來水管壁大量“出汗”,常常是要下雨的征兆.必須明確,自來水管“出汗”現象,并不是管內的水滲漏.由于自來水大都是來自地下,溫度較低,空氣中的水蒸氣接觸到水管壁,就會放出熱量而液化,一旦水管壁大量“出汗”,說明空氣中水蒸氣含量高,濕度大,這正是下雨的前兆.
(17)冬天水壺里的水燒開后,在壺嘴一定距離才能看到“白氣”,而緊靠壺嘴的地方看不到“白氣”.這是因為緊靠壺的地方溫度較高,壺嘴噴出來的水蒸氣不能液化.而距壺嘴一定距離的地方溫度低,壺嘴噴出來的水蒸氣放熱液化成小水滴,即看到的“白氣”.
(18)當鍋燒得溫度較高時,灑點水在鍋內,會發(fā)出“吱吱”的聲音,并冒出大量“白氣”,這是水先汽化后液化的現象.
(19)在熱鍋里和燒得溫度很高的鍋里滴有同樣的一滴水,熱鍋里水滴先蒸干.原因是水滴滴入溫度很高的鍋中,接觸處的水急劇汽化形成一層水蒸氣,這層水蒸氣托起尚未汽化完的水滴,減緩了水滴汽化的速度,同時引起了水滴的跳動,跳動過程中,由于水蒸氣的散失,水滴受重力作用下落,將又與熱鍋接觸,再次形成一層水蒸氣而托起水滴.如此反復,水滴不斷跳動,并且逐漸減小直至消失,汽化時間當然長一些,所以后蒸干.而水滴在熱鍋中直接汽化,很快蒸發(fā)干.
(20)磨刀時要往菜刀上灑水,因為刀與磨石摩擦生熱,刀的溫度過高時鋼鐵硬度會減小,刀口就不鋒利了,灑水后吸收了熱量,刀的溫度就不會升得過高了.
(21)當湯煮滿鍋時,迅速向鍋內加冷水或把湯揚起再倒入鍋內都可制止沸騰.原因都是吸收鍋里湯的熱量,使其溫度降到沸點以下.加冷水,因冷水的溫度低于沸騰湯的溫度,混合時,冷水吸熱,湯放熱.把湯揚起再倒入鍋內的過程中,由于空氣溫度比湯低,湯放出了一部分熱量,溫度略有降低,倒入鍋內時,它又要從沸湯中吸收一部分熱量.
(22)油炸食物時,濺入水滴會聽到“叭、叭”響聲,并濺出油來.這是因為水的沸點比油低,水的密度比油大,濺入油中的水滴沉到油底迅速沸騰,產生的氣泡上升破裂而導致響聲.
(23)煮食品時,并不是火越旺越快,因為水沸騰時的溫度是不變的,即使再加大火力,也不能提高水溫,而結果只是加快了水的汽化,使鍋內的水干得快而已,白白浪費了燃料.正確的方法是用大火把水燒開后,就改用小火,保持鍋內的水一直沸騰就行了.
(24)用壓力鍋煮食物熟得快,主要是增大了鍋內的壓強,提高了沸點,即提高了煮食物的溫度.
(25)用砂鍋煮食物,食物煮好后,讓砂鍋離開火爐,食物在鍋內還能繼續(xù)煮一會兒.這是因為砂鍋離開火爐時砂鍋底的溫度高于100°C,而鍋內的食物溫度為100°C,離開火爐后,鍋內食物還可從鍋底吸收熱量,繼續(xù)沸騰,直到砂鍋的溫度降為100°C止.
(26)用錫焊的鐵壺燒水,壺燒不壞,若不裝水把它放在火上一會就會燒壞了.這是因為水的沸點在標準氣壓下是100°C,錫的熔點是232°C,裝水燒時,只要水未燒干,壺的溫度總不會超過100°C,達不到錫的熔點,更達不到鐵的熔點,所以壺燒不壞.若不裝水放在火上燒,不一會兒壺的溫度就會達到錫的熔點,焊錫熔化,壺就壞了.
(27)腌咸菜往往要十天半月菜才會變咸,而炒菜時加鹽幾分鐘就變咸了.這是因為溫度越高,鹽分子運動越快的緣故.
(28)長期堆煤的墻角處,若用小刀從墻上刮去一薄層,可看到里面呈現黑色.這是因為分子是不停地作無規(guī)則運動,在長期堆煤的墻角處,由于煤分子擴散到墻里,所以即使刮去一薄層,仍可看到里面呈現黑色.
活動小結
通過活動,學生解答物理現象題的能力有很大提高,能抓住問題的本質,敘述簡練準確.觀察能力,分析解決問題的能力都有很大提高,寫有關日常生活、生產中熱現象及應用的小論文110余篇.特別是寫出了“爐灶上的變遷”“餐桌上的變化”等一類歌頌改革開放偉大成就的好文章,學生同時受到了一次深刻的愛國主義思想教育.
孝感廣水市教研室沈新家