第四节 热机效率和环境保护
一、教学目标
知识与技能：
1、建立热值概念。知道热值是燃料的重要特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算。
2、了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在。
过程与方法：通过社会调查、分组交流合作，了解热机效率及热机带来的负面影响。
情感态度与价值观：了解热机的利用与人类社会发展的关系，并能够简述热机使用产生的排放物对环境的不良影响，培养自觉的环保意识，激发学生的社会责任感。
二、教学重难点
燃料的热值、热机效率以及学生环保意识的培养。
热机效率的理解和环境保护。
三、教学过程
新课引入
无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，乃至直入苍穹的火箭等都离不开燃料。即从原始人类学会用火的那天起，至今，人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的。那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少用来做了有用功？以及燃料的燃烧对环境会造成那些影响呢？今天我将和大家一道共同来学习“第四节 热机效率和环境保护”。（出示课题）
新课学习
1、［课件展示］：木柴取暖、煤气烧饭、锅炉中煤炭燃烧、内燃机车、飞机、轮船等，引出常见的燃料。
2、［设置疑问］：常见的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等，在燃烧时都会释放能量，但它们释放能量的能力是否相同呢？如果不同，那又如何来表示它们这种能力的大小呢？
3、［交流与讨论］：如何比较不同燃料燃烧释放能量的能力的不同？
注：如果学生不能回答，可由教师引导：必须保证哪些量相同才能进行比较？（燃料的质量要相同，而且都要完全燃烧）。
4、（由此）引导学生给热值下定义。
（一）、燃料的热值
①定义：把1千克某种燃料完全燃烧释放出的能量（热量）叫做这种燃料的热值。用q表示。（出示板书）。单位是J/kg，气体燃料热值单位是J/m3。
②［思考］：给热值下定义时你认为应该注意哪些？（一是质量必须是单位质量1千克，这就保证了质量相同；二是必须完全燃烧）
③［强调］：热值是燃料重要特性，只和燃料的种类有关，与质量和是否完全燃烧无关。
④学生查热值表，并表述木柴、液化气热值的物理意义。
5、 引导学生推导热值的计算公式。
由热值的定义我们知道：
1 kg的干木柴完全燃烧释放出1.2×107J的热量；
那么质量为mkg的干木柴完全燃烧释放出多少J的热量，怎么计算？
学生回答：m﹒q 。由此得出热值的计算公式：Q＝m﹒q。
［思考］：气体燃料通常不用质量而用体积，因此计算气体燃料放热时，公式应该写成？
6、例题：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。
解：查表可知q＝3.3×107J/kg，
所以Q＝mq＝4 kg×3.3×107J/kg＝1.32×108 J。
答：完全燃烧释放的热量为1.32×108 J。
7、［学生估算］：在图12－26所示的情况下，所需的干木柴、烟煤和汽油。
［交流与讨论］：在图12－26中，而实际需要的干木柴、烟煤和汽油的质量大大超过计算得出的数值，这是为什么？
