2024秋九年級化學上冊第七單元燃料及其利用課題2燃料和熱量教學設計2（新版）新人教版授課內容授課時數授課班級授課人數授課地點授課時間設計意圖本節課旨在幫助學生理解和掌握燃料燃燒過程中熱量的釋放和利用，通過實驗和案例分析，讓學生了解不同燃料的熱值和燃燒效率，培養他們運用化學知識解決實際問題的能力。核心素養目標1.培養學生運用化學知識分析燃料燃燒現象的能力。

2.提升學生通過實驗探究燃料熱值和燃燒效率的意識。

3.增強學生將化學原理應用于實際能源利用問題的解決能力。重點難點及解決辦法重點：

1.燃料燃燒過程中熱量釋放的計算和理解。

2.不同燃料熱值和燃燒效率的比較。

難點：

1.燃料燃燒過程中熱量變化的微觀解釋。

2.燃料熱值和燃燒效率的實驗操作與數據分析。

解決辦法：

1.通過實驗演示和互動討論，幫助學生直觀理解熱量釋放過程。

2.利用實際案例和圖表，引導學生分析燃料熱值和燃燒效率。

3.通過小組合作實驗，讓學生親自動手操作，提高實驗技能和數據解讀能力。教學資源1.軟硬件資源：電子白板、投影儀、計算機、數據采集器。

2.課程平臺：學校內部教學平臺、化學實驗演示軟件。

3.信息化資源：燃料燃燒視頻、熱值計算公式動畫、相關實驗操作步驟圖解。

4.教學手段：實驗演示、小組討論、課堂提問、互動式教學。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求，例如：“請同學們預習燃料的熱值概念，并思考如何計算燃料完全燃燒時放出的熱量。”

設計預習問題：圍繞“燃料和熱量”課題，設計一系列具有啟發性和探究性的問題，引導學生自主思考，如：“你能否舉例說明日常生活中燃料燃燒的現象？如何判斷燃料的燃燒效率？”

監控預習進度：利用平臺功能或學生反饋，監控學生的預習進度，確保預習效果。

學生活動：

自主閱讀預習資料：按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解燃料的熱值和燃燒效率等知識點。

思考預習問題：針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問，例如：“我注意到不同燃料的熱值不同，那么它們燃燒時產生的熱量也會不同嗎？”

提交預習成果：將預習成果（如筆記、思維導圖、問題等）提交至平臺或老師處。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過展示不同燃料燃燒的視頻，引出“燃料和熱量”課題，激發學生的學習興趣。

講解知識點：詳細講解燃料熱值的計算方法和燃燒效率的影響因素，結合實例幫助學生理解，如：“我們可以通過實驗測量一定質量燃料完全燃燒放出的熱量，從而計算其熱值。”

組織課堂活動：設計小組討論，讓學生分析不同燃料的熱值和燃燒效率，如：“小組討論一下，為什么天然氣比煤炭的熱值高？”

解答疑問：針對學生在學習中產生的疑問，進行及時解答和指導，如：“為什么燃料燃燒時放出的熱量與燃料的質量和熱值有關？”

學生活動：

聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題，例如：“燃燒反應中能量的變化是怎樣的？”

參與課堂活動：積極參與小組討論，分享自己的理解和分析，如：“我認為天然氣燃燒效率高是因為它的燃燒完全，沒有產生有害氣體。”

提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論，如：“如果燃料燃燒不完全，會有什么后果？”

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業：根據“燃料和熱量”課題，布置計算不同燃料燃燒放出熱量的作業，鞏固學習效果。

提供拓展資源：提供與燃料和熱量相關的拓展資源，如：“請同學們查找有關可再生能源利用的信息，并思考其對環境保護的意義。”

反饋作業情況：及時批改作業，給予學生反饋和指導，如：“你的計算結果很準確，但可以進一步分析不同燃料燃燒對環境的影響。”

學生活動：

完成作業：認真完成老師布置的作業，如：“計算相同質量的不同燃料燃燒放出的熱量，并比較它們的環境影響。”

拓展學習：利用老師提供的拓展資源，進行進一步的學習和思考，如：“閱讀關于氫能源的文章，了解氫燃料電池的工作原理。”

反思總結：對自己的學習過程和成果進行反思和總結，提出改進建議，如：“我需要加強對燃料燃燒過程的微觀機制的理解。”知識點梳理六、知識點梳理

1.燃料的基本概念

-燃料是一種能夠與氧氣反應放出熱量的物質。

-燃料分為化石燃料和可再生能源兩大類。

-常見的化石燃料有煤、石油、天然氣等。

-常見的可再生能源有太陽能、風能、水能等。

2.燃料的熱值

-燃料的熱值是指單位質量的燃料完全燃燒時放出的熱量。

-熱值的單位通常是焦耳/千克（J/kg）或千卡/千克（kcal/kg）。

-不同燃料的熱值不同，可以通過實驗測量得出。

3.燃料的燃燒效率

-燃料的燃燒效率是指燃料燃燒時實際放出的熱量與理論最大熱量的比值。

-燃燒效率越高，燃料的利用效率越高。

-影響燃燒效率的因素包括燃料的種類、燃燒條件、燃燒設備等。

4.燃燒過程中的熱量變化

-燃料燃燒是一個放熱反應，反應過程中釋放的熱量主要以熱的形式傳遞。

-燃燒過程中，燃料的化學能轉化為熱能，部分熱能用于加熱燃燒產物，部分熱能散失到環境中。

-燃燒產物的溫度和壓力隨著燃燒過程的進行而升高。

5.燃料燃燒對環境的影響

-燃料燃燒會產生二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等有害氣體。

-這些有害氣體會對大氣環境造成污染，影響人類健康。

-燃料燃燒還會產生固體廢物，如煤灰、石油渣等，對土壤和水體造成污染。

6.燃料利用的途徑

-熱力發電：利用燃料燃燒產生的熱能轉化為電能。

-工業生產：利用燃料燃燒產生的熱能加熱、烘干、熔煉等。

-交通出行：利用燃料燃燒產生的熱能驅動汽車、船舶、飛機等交通工具。

-供暖和生活用能：利用燃料燃燒產生的熱能供暖、烹飪等。

7.可再生能源的利用

-太陽能：利用太陽能電池板將太陽能轉化為電能。

-風能：利用風力發電機將風能轉化為電能。

-水能：利用水力發電機將水能轉化為電能。

-生物質能：利用生物質燃料燃燒產生的熱能轉化為電能或熱能。

8.燃料利用的環保措施

-減少化石燃料的使用，發展可再生能源。

-改進燃燒技術，提高燃料利用效率。

-采用清潔生產技術，減少有害氣體排放。

-加強環保法規的制定和執行，保護環境。

9.燃料和熱量的計算

-燃料熱值的計算：Q=m*q，其中Q為放出的熱量，m為燃料質量，q為燃料熱值。

-燃燒效率的計算：η=Q實際/Q理論*100%，其中η為燃燒效率，Q實際為實際放出的熱量，Q理論為理論最大熱量。

-燃燒產物的計算：根據化學反應方程式，計算燃燒產物中各組分的質量。

10.燃料和熱量的應用實例

-燃料電池：利用燃料和氧氣的化學反應產生電能。

-熱泵：利用燃料燃燒產生的熱能，通過制冷劑循環實現制冷和制熱。

-熱風爐：利用燃料燃燒產生的熱能加熱空氣，用于工業生產或供暖。板書設計①燃料的基本概念

-燃料的定義

-化石燃料與可再生能源

-常見化石燃料：煤、石油、天然氣

-常見可再生能源：太陽能、風能、水能

②燃料的熱值

-熱值的定義

-熱值的單位：J/kg或kcal/kg

-熱值的測量方法

-不同燃料的熱值比較

③燃料的燃燒效率

-燃燒效率的定義

-燃燒效率的計算公式：η=Q實際/Q理論*100%

-影響燃燒效率的因素

-燃燒效率的優化措施

④燃燒過程中的熱量變化

-燃燒反應放熱

-熱能的轉化與傳遞

-燃燒產物的溫度和壓力變化

⑤燃料燃燒對環境的影響

-有害氣體排放：CO2、CO、NOx、SOx

-環境污染：大氣、土壤、水體

-環境保護措施

⑥燃料利用的途徑

-熱力發電

-工業生產

-交通出行

-供暖和生活用能

⑦可再生能源的利用

-太陽能電池板

-風力發電機

-水力發電機

-生物質能

⑧燃料利用的環保措施

-減少化石燃料使用

-發展可再生能源

-改進燃燒技術

-環保法規執行

⑨燃料和熱量的計算

-熱值的計算公式：Q=m*q

-燃燒效率的計算公式：η=Q實際/Q理論*100%

-燃燒產物的計算方法

⑩燃料和熱量的應用實例

-燃料電池

-熱泵

-熱風爐典型例題講解1.例題：某煤炭完全燃燒時，放出的熱量為2.8×10^7J/kg。若燃燒了5kg該煤炭，計算：

（1）這些煤炭完全燃燒放出的熱量；

（2）這些煤炭的理論燃燒熱值。

解答：

（1）放出的熱量Q=m*q=5kg*2.8×10^7J/kg=1.4×10^8J

（2）理論燃燒熱值q=Q/m=1.4×10^8J/5kg=2.8×10^7J/kg

2.例題：天然氣完全燃燒時，放出的熱量為5.6×10^7J/kg。計算1kg天然氣燃燒放出的熱量。

解答：放出的熱量Q=q=5.6×10^7J/kg

3.例題：某工業鍋爐每小時燃燒5噸重油，若重油的熱值為4.6×10^7J/kg，計算：

（1）該鍋爐每小時放出的熱量；

（2）該鍋爐每小時的理論燃燒熱值。

解答：

（1）放出的熱量Q=m*q=5t*4.6×10^7J/kg=2.3×10^10J

（2）理論燃燒熱值q=Q/m=2.3×10^10J/5t=4.6×10^7J/kg

4.例題：某家庭使用的燃氣熱水器，每小時消耗2.5立方米天然氣，若天然氣的熱值為3.5×10^7J/m3，計算：

（1）該熱水器每小時放出的熱量；

（2）該熱水器每小時的理論燃燒熱值。

解答：

（1）放出的熱量Q=V*q=2.5m3*3.5×10^7J/m3=8.75×10^7J

（2）理論燃燒熱值q=Q/V=8.75×10^7J/2.5m3=3.5×10^7J/m3

5.例題：某汽車行駛100公里，消耗了10升汽油，若汽油的熱值為4.6×10^7J/kg