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

用两个相同的烧杯装等量的水，分别用酒精灯、液体石蜡加热烧杯里的水，我们可以观察到同时点火后，酒精灯将水加热到36度时，液体石蜡才将水加热到28度。同样点火，为什么水温升得不一样？ 这和燃料 “本领”有关！就像课本里研究的木柴、酒精、天然气，那么它们燃烧放热又有什么规律呢？ 这节课跟着课本任务，从认识燃料开始，回答这些问题！定义：能够燃烧的物质叫作燃料。分类：① 固体燃料，如木柴、煤等；② 液体燃料，如汽油、柴油、酒精等；③ 气体燃料，如氢气、煤气、天然气等。1.燃料知识点一　 认识常见的燃料燃烧是一种化学反应，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。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）与其质量的比叫作这种燃料的热值。2.燃料的热值常用符号：q国际单位：焦每千克，符号是J/kg定义式：物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。如木炭的热值为 3.4×107 J/kg，它表示 1 kg 的木炭完全燃烧时所放出的热量为 3.4×107 J；煤气的热值为 1.5×107 J/kg，它表示 1 kg 的煤气完全燃烧时所放出的热量为 1.5×107 J。① 固、液体燃料完全燃烧放出热量的计算公式燃料完全燃烧放出的热量( 单位：J )燃料的热值( 单位：J/kg )燃料的质量( 单位：kg )3.燃料完全燃烧放出热量的计算② 气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式燃料完全燃烧放出的热量( 单位：J )燃料的热值( 单位：J/ m3 )燃料的体积( 单位：m3 )一些常见燃料的热值J/kg知识点二　了解燃料的利用效率1.热机的效率对热机而言，燃料燃烧释放的能量只有一部分被有效利用，做有用功。用煤气灶烧水，煤气能完全燃烧吗?这些煤气完全燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？为什么？实际上燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的数值要小，而且有效利用的热量又比放出的热量要少。公式：定义：热机用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧释放的能量之比，叫作热机的效率。2.锅炉的效率定义：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。公式: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。物体吸收的热量总是会小于燃料完全燃烧时所放出的热量，所以锅炉 / 热机的效率总是小于1。提高燃料利用率的方法：① 将煤转化为煤气再进行燃烧利用；② 通过技术改造改变它们的燃烧品种和燃烧方式；③ 减少烟气带走的热量、选用隔热材料、减少对外界的散热等。影响燃料利用率的因素:① 燃料不完全燃烧；② 高温烟气带走热量；③ 盛水容器、炉具、周围空气等吸收热量。过去的锅炉效率很低，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。现代化的大型锅炉效率可达90%以上。知识点三　认识燃料的利用对环境的影响1.环境污染煤、汽油、柴油等燃料燃烧燃烧不充分有杂质二氧化硫氮氧化物溶于水化学变化酸雨烟尘、废气大气污染酸雨危害农作物、森林以及湖泊中的生物。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。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。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。2.环境保护认识常见的燃料认识燃料的利用对环境的影响了解燃料的利用效率锅炉的效率调查燃料的利用及其对环境的影响燃料燃料的热值热机的效率燃料完全燃烧放出热量的计算环境污染环境保护1.2023年12月21日21时35分，神舟十七号航天员完成出舱活动，顺利维修了天和核心舱的太阳翼。神舟十七号的运载火箭用了偏二甲肼作燃料，主要原因是偏二甲肼的 ( 　    )A.密度大　    B.热值高　    C.沸点高　    D.燃点高B2.一杯酒精倒出一半，剩余酒精的质量、密度、比热容和热值的变化情况是 ( 　    )B质量、密度、比热容和热值不变质量变为原来的一半，密度、比热容和热值不变质量和密度变为原来的一半，比热容和热值不变质量和热值变为原来的一半，密度和比热容不变3.有甲、乙两台汽油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5∶4 ，消耗汽油的质量之比是3∶2 ，那么它们的效率之比是 ( 　    )D