10.5调查燃料的利用及其对环境的影响 课件 北师大版（2024）初中物理九年级全一册

第5节

调查燃料的利用及其对环境的影响第十章

机械能、内能及其转化北师大版（2024）九年级全一册同步备课1.认识常见的燃料，了解燃料的热值。2.了解燃料的利用效率，讨论提高燃料利用效率的途径。3.调查燃料的利用对环境的影响，提出环境保护的建议。1.什么样的机械叫热机？2.汽油机和柴油机的共同特点有哪些？3.用于做功的内能从何而来？①都是将燃料放在气缸内，燃烧后产生高温高压的气体，推动活塞对外输出机械能。利用内能做功的机械。②都是四冲程构成的一个工作循环，周而复始的工作。将燃料放在气缸内，燃烧后产生的内能。生活中常见的燃料有哪些？怎么分类的。任务一：认识常见的燃料1.燃料的分类木柴煤酒精汽油煤气天然气固体燃料液体燃料气体燃料2.能量转化：化学能→内能

某工厂要给所有员工每天提供10t开水，现在分别使用木柴、煤烧开水。你更倾向于使用哪一种燃料？√（1）定义：

一定质量的某种燃料完全燃烧，化学能转化为内能的量（放出的热量）与其质量的比，叫做这种燃料的热值，通常用字母q表示。（2）单位：焦每千克，符号：J/kg（固、液体燃料）（3）物理意义：数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量（4）定义式：指燃料燃烧后，全部变成不可燃烧物的过程3.热值

热值是燃料本身的一种性质，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧无关。一些燃料的热值燃料热值燃料热值氢1.4×108无烟煤约3.4×107煤油约4.6×107焦炭约2.9×107汽油约4.6×107酒精3.0×107柴油约4.3×107烟煤约2.9×107木炭约3.4×107干木柴约1.3×107J单位：J/kg

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。如煤气的热值约为1.5×107J/m3，表示1m3煤气完全燃烧，化学能转化为内能的量为1.5×107J。

实践活动

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。可供选择的器材有温度计、电子台秤、烧杯（装有适量的水）。铁架台、酒精灯、蜡烛等。

与其他同学一起思考讨论下面的问题，设计出实验方案并进行交流。（1）如何比较两种燃料燃烧时放出热量的多少？（2）在测量温度时要注意哪些事项？（3）如何保证两种燃料燃烧的质量相同？（4）你的实验方案在哪些环节容易出现误差？任务二：了解燃料的利用率

内燃机中燃料能够完全燃烧吗？燃料燃烧的能量都分别流向哪了？④燃料不能完全燃烧有用的机械能燃料的内能②克服机器的摩擦①

散热③

废气带走（2）定义式：（3）物理意义：

热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，是热机性能的重要指标，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，从而节约能源，减少污染。

用来做有用功的那部分能量，与燃烧完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。（1）定义：

热机的效率常见的热机效率

蒸汽机的效率只有6%～15%

汽油机的效率只有20%～40%

柴油机的效率只有30%～45%所有热机效率都小于1

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。

过去的锅炉（如图）效率很低，即使经过技术改造，现在的普通锅炉效率一般也只有60%左右，所以在节约能源、保护环境方面还有较大的潜力。提高燃料的利用率是节约能源、保护环境的重要措施。现代化的大型锅炉（如图）效率可达90%以上。利用现代化工手段，将煤转化为煤气再进行燃烧利用，既可以提高燃料的利用率，又可以减少燃烧时产生的二氧化硫、氮氢化合物邓有害气体对大气的污染。对于取暖锅炉、机车、汽车等一些消耗燃料的“大户”，通过技术改造改变它们的燃料品种和燃烧方式，可以提高燃料的利用率，减少对环境的污染。

请选择一种热机作为研究对象，查阅资料了解该热机的发展历程、效率情况和效率提升的途径，以及这种热机的特点和适用的场合；思考社会生产力水平及科学技术的进步对这种热机发展的影响，以及这种热机的发展对人们生产生活的影响；完成调查报告，并与同学交流。实践活动任务三：认识燃料的利用对环境的影响

燃料的利用改善了人类的生活，促进了社会的发展。然而，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。这些烟尘、废气是大气污染的主要来源。

大气污染直接危害人体健康，影响植物的正常生长。大气中的二氧化硫和氮氧化物溶于水发生化学变化，会产生酸雨，危害农作物、森林以及湖泊中的生物。酸雨的危害1.对人体健康的直接危害：硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多，可以侵入肺的深部组织，引起肺水肿等疾病而使人致死。2.引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动植物的生长。3.破坏土壤、植被、森林。4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料。5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍。

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。温室效应会导致全球气候变暖，冰川加速熔化，海平面上升，居住在海岸边的人和动物都会受到威胁（如图）。温室效应还会导致气候异常，高温、热浪、热带风暴、龙卷风等自然灾害加重。“温室效应”是大气保温效应的俗称。如图所示，太阳输送到地球的能量中，大约有30%被大气层反射回太空中，20%被大气层吸收，其余50%被地面吸收。地面温度升高辐射出红外线，被大气中的某些气体吸收，这些气体温度升高又辐射出红外线，这个过程旧形成了温室效应。

大气中导致温室效应的气体称为“温室气体”，如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。其中，直接受人类活动影响，且对气候变化影响最大的温室气体是二氧化碳。温室效应

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。2020年9月，在第七十五届联合国大会上，我国首次明确给出碳达峰碳中和时间表，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。实践活动

调查你的家庭在生活中使用燃料的情况，包括燃料的种类、用量等。为减少碳排放，你的家庭有哪些节能减排的装置和行动?整理前面查阅的资料，调查当地燃料结构近年来的变化，研究和讨论这些变化对环境保护和社会发展的意义。结合与同学的交流讨论，对当地空气污染的主要污染物的种类、来源及对环境的影响进行论证，并提出减少污染的措施，完成一篇关于燃料的利用与环境保护的调查报告。如何提高热机效率，节约能源，减少污染?1.

提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；2.

改进热机，减少各种能量损失；3.

保证良好的润滑，减少因摩擦额外消耗的能量；4.设法利用废气中的能量.认识常见的燃料认识燃料的利用对环境的影响燃料的利用效率提高效率的方法锅炉的效率调查燃料的利用及其对环境的影响常见燃料的分类燃料的热值定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比

单位：焦每千克（J/kg）热机的效率

1.下列关于热值的说法正确的是（）A.2

kg煤的热值大于1

kg煤的热值B.燃料热值越大，燃烧放出的热量越多C.0.5kg酒精完全燃烧时放出的热量为1.5×107J，则此酒精的热值是0.75×107

J/kgD.燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关D2．下列提高热机效率的方法中，不可行的是（）A．减少各种热损失B．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦C．充分利用废气的能量，如建热电站D．采