热量和热值
1．教学目标
◆知识与技能
⑴了解热量的概念，知道热量是在热传递过程中物体内能改变的多少。
⑵知道当质量一定时水吸收的热量跟温度的升高成正比，升高的温度相同时水吸收的热量跟它的质量成正比。
⑶了解热值的概念，会根据热值来计算燃料完全燃烧放出的热量，会根据实际需要选择燃料。
◆过程与方法
⑷经历探究水的吸热与质量、温度变化的关系的活动过程，进一步熟悉其中的控制变量法。
◆情感态度与价值观
⑸通过“选择燃料”、 “饮食与运动”等学生活动，阅读有关“西气东输”的信息，激发学习物理的兴趣，并使学生逐步树立理论联系实际的观念，养成用科学知识分析和看待生活中事物的习惯。
⑹培养学生关注饮食与健康意识，帮助他们树立合理利用能源的科学发展观念。
2．教材说明
本节主要内容有：热量的概念、单位，水的吸热与其质量、
温度变化的关系，热值的概念。热量是理解许多热现象的基础，也是下节课学习比热容的基础。热值则是选择燃料的重要依据之一，也是分析各种燃烧现象和燃烧效率的基础知识。
本节的编写思路是：本节可分为相对独立的两部分，热量和热值。热量的概念是承上节热传递改变内能而来，并由此给出了热量的定义，在此基础上安排学生活动——实验探究“水的吸热与其质量、温度变化的关系”，这一探究既是对热量概念的深化，又为学生后面理解比热容作铺垫。燃料的热值是人们生活、生产与贸易中经常用到的物理量。随着现代化进程的加快，人均消耗能源越来越多。煤炭、天然气、液化石油气、汽油、柴油等燃料的价格与其热值密切相关。为此，课标要求学生认识燃料的热值。热值反映燃料完全燃烧时放热的多少，是表示燃料性能的重要指标，燃料燃烧放出的热量是热机工作的能源，燃烧过程中存在效率和污染问题，这些都是学生需要了解的。热机、效率和环保等内容承载着对学生进行情感态度与价值观教育的重要功能。
本节教学重点：热量的概念是本节课的重点。探究水的吸热
与质量、温度变化的关系这个学生活动，有助于加深学生对热量概念的理解，也是后面学习比热容的基础，让学生做好这个实验是教学的关键。热值以及如何选择燃料与生活实际联系密切，也是本节课的重
点。 本节教学难点：热量的概念是用内能概念来定义的，比较抽象；同时，热量又是一个过程量，即只有在物体内能发生变化时，才能谈热量，所以热量的概念是教学的难点。 实验“探究水的吸热与质量、温度变化的关系”需要学生运用控制变量的方法，自己设计记录数据的表格，分析实验数据找出规律，对学生的综合能力要求较高，也是本节课教学的难点。 3．教学建议 什么叫热量
热量的概念是承接上节课热传递改变物体的内能而来的，所以课题引入可以采用复习上节课内容的方式。复习时应突出热传递改变物体的内能。为了帮助学生形象的建立内能转移的认识，可以利用下面的图形来表示内能转移的过程。
在此基础上，教师直接引出热量的概念：物理学中，把在热传递过程中物体内能改变的多少叫做热量。教师要引导学生明确，热量是为了描述和量度热传递过程中内能的变化而引入的,热量是一个过程量，它对应于热传递的过程。一个物体的温度即使很高，也不能说它含有的热量多；反之，物体的温度低，也不能说它含有的热量少。如果没有发生热传递，即它的内能没有改变，就谈不上热量。在热传递过程中，高温物体内能减少，放出热量，低温物体内能增加，吸收热量。然后通过教师介绍或学生阅读，让学生知道热量的表示符号和国际单位制单位。应该让学生明白，既然热量是内能变化多少的量度，其单位应与内能单位一致。 探究物体吸收或放出的热量 这段内容是通过对水加热的实验，让学生认识水吸热的多少与水的质量和升高的温度之间的关系。通过这个实验既可以巩固加深学生对热量概念的理解，又为下节课学习比热容打
基础。不管是实验设计、操作，还是研究问题的方法，研究比热容的实验与本实验基本相同。 活动1 实验之前，应先提出问题：物体吸收或放出热量的多少与哪些因素有关？引导学生根据生活经验和事实猜想。进行猜想可以为后面的实验研究定向，同时对最终理解实验结论具有铺垫作用。活动A按照教材设计进行即可。活动B可以让学生分小组讨论设计，教师要适时提醒学生如何控制变量。为方便计算，同时考虑到课堂上加热的时间有限，取100g、200g、300g即可。对质量不同的水进行加热时，如果用酒精灯作热源，要保证每个酒精灯的火焰大小、燃烧情况基本相同。 得出结论后，教材给出了1kg水温度升高（或降低）1℃需要吸收（或放出）的热量，这里可以根据学生实际适当扩展一下：1kg砂石温度升高1℃时，需吸收的热量是0.92×103J；1kg砂石温度升高10℃，需吸收多少热量？10kg砂石温度从10℃升高到100℃，需吸收多少热量？与水对比，你有什么发现？这样会对后面学习比热容做好铺垫。
燃料的热值
热值是表征燃料完全燃烧时放热本领的物理量，是选择燃料的主要依据。热值问题可以从生活中需要大量的热量引出。例如，通过阅读教材图14－9或用多媒体投影展示固体燃料、液体燃料或气体燃料，然后让学生列举生活中常见的燃料，判断属于上面的哪一类。再提出思考讨论题：这些不同燃料燃烧的过程有哪些相同点和不同点？学生交流后，教师及时总结，明确燃料燃烧过程都要放热，但质量相等的不同燃料完全燃烧放出的热量不相等。为了表示燃料燃烧时这种放热本领的不同，物理学中引入了热值的概念。至此可以顺势给出热值的定义和单位。
常见燃料的热值表比较简单，类似的表格前面见过多次，可以让学生阅读表格，谈谈有什么发现。教师要注意引导学生明确燃料的热值表示的含义，知道表示气体热值时单位常用J/m3，在常见燃料中氢的热值是最大的。
有关热值的计算公式比较简单，可以利用教材中的题目或者教师另选类似的题目进行练习。这里的计算只为帮助认识热值，不必扩展更多更深。
燃烧的效率问题和污染问题是目前社会关注的热点问题，如果只是让学生阅读教材中的文字或只由教师讲述，都显得比较枯燥，难以在学生脑海中形成深刻的印象，更不能达到对学生情感态度与价值观的教育效果。教学中可以通过加强视觉信号来突出这个问题，如用挂图或多媒体投影展示锅炉烟囱、蒸汽机车冒黑烟等类似情景，提出问题让学生思考：这些燃烧存在哪些问题？教师组织学生交流，最后归结到燃烧效率和环境污染两个方面，指出燃料不能完全燃烧会浪费燃料，降低效率，造成污染。还可回扣到热值定义中的关键词“完全燃烧”，让学生体会为什么要有这样的限定。教师要引导学生分析燃料燃烧所产生热量的流向，知道哪些是有用的，哪些被浪费掉了，进一步理解效率的意义。在比较普通家用煤炉、普通燃煤锅炉和现代化锅炉的效率时，通过多媒体投影、挂图展示相关情景，可以产生更加形象化的效果。教师还应加以引申，让学生知道节约能源、减少污染是可持续发展观的重要目标。
活动2目的是加深对热值概念的理解，运用热值概念分析解决实际问题。其中的第1个问题可以在课堂上完成，可以个人活动，也可小组活动。第2个问题应与课后课外活动1结合起来，布置每个学生回家完成。就一个班级而言，最好有不同燃料结构的家庭调查进行对比，以丰富学生对我国家庭燃料结构与节能措施的认识。一定要让学生实际进行调查，并在课堂上进行交流，这样有助于培养学生关注生活、关注社会的良好习惯，实现新课程标准中“从物理走向社会”的新理念。
信息浏览栏目对西气东输作了简明介绍，是希望学生能够关注社会现实中的重大问题。西气东输是我国近年来重要的工程项目之一，是解决东部能源紧缺的重要举措，对东部地区的发展具有十分重要的意义。建议让学生通过上网或查阅书籍，搜集有关信息，然后全班进
行交流共享。
课外活动1是一个以调查、访问、观察为主要形式的综合性活动，意图是希望通过学生进行社会调查，了解我们周围普通人生活的变化和发展，感受社会的不断进步，进一步激发学生为社会发展做出自己贡献的热情。实际教学中，对不同层次、不同条件的学生可以提出不同的要求。也可结合研究性学习课程，将它作为一个课题，组织小论文评选等激励学生积极参与。教师自己也要带头进行这方面的调查研究，以丰富教学内容和教学资源。
课外活动2目的是让学生学习阅读数据表，从中提取有用信息，通过计算来分析讨论有关饮食、运动和身体成长方面的问题，引导学生关注我们周围的生活，关注自身的发育和发展，并形成运用数据来分析和判断生活现象的意识，养成严谨求实的科学态度。对于第1个问题，由于需要提取信息，并进行简单计算，因而具有一定的难度。建议按性别将男、女学生分成若干小组分别活动，得出若干结果，再进行汇总。以13～15岁年龄段的女生为例，每天需要淀粉0.56kg，而16岁的男生则每天需要淀粉0.70kg。计算结果保留两位有效数字即可。第2个问题则可以结合当前我国青少年大量出现的“小胖墩”、“豆芽菜”体形这类亚健康体形的原因展开讨论，也可以与本章其他内容综合在一起，让学生以小论文的形式参与讨论交流。不管采用什么形式，都要要求学生联系自己和身边的实际，活动的目的是为了指导自己养成科学的生活习惯和健身意识。
以上两个活动很好地体现了新课程的理念，是引导学生从生活走向物理、从物理走向社会的绝佳素材，老师们在教学中一定要予以足够的重视，让学生实实在在地活动，切实有所收获。