中学的热学是和学生的日常生活结合比较密切的一个章节。特别是热机的效率和环境的保护能够激发学生的浓厚兴趣。针对这一情况,结合当前课改的实际环境,以及学校的实际条件,我是这样处理这个章节的教学活动的。
对教材我是这样分析的:
一、教材分析
(1)课程理念
1、"注重学生发展,改变学科本位"。本节阐述了有关燃料的热值,热机效率等物理概念,还涉及了科技发展史(热机的发展),生物,化学知识(酸雨的形成和生物的影响),环境保护(大气污染)等方面的内容,使学生对热机的使用有一个正确的较全面的评价。
2、"从生活走向物理,从物理走向社会"。从学生耳濡目染的现实生活中的热机出发,引起对热机发展的了解兴趣;通过具体事例去反映热机为人类社会做出的贡献,和提高热机效率对环境保护、能源节省重要意义。
(1)内容标准
1、建立热值概念。知道热值是燃料燃烧放热的特性,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烧放热的简单计算。
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,及提高热机效率的意义所在。
3、了解热机的利用与人类社会发展的关系,并能简述热机的使用产生的排放物对环境不良影响,培养自觉的环保意识。
(2)重点难点
重点:了解热机效率及提高热机效率的途径,知道在利用热机形成的环保问题。
难点:热机效率的理解,并能用热机效率进行简单计算。
之后我在结合实际情况进行了如下的设计:
二、教法设计
(1)探究点拨
热值一般因实验误差太大无法做定量的探究,但可以做定性的比较。一个普通家庭一个月生活用木柴150kg、用煤约为75kg,而用液化石油气只需15kg(一瓶气),说明液化气的热值比煤的热值高。点燃一根火柴和点燃一根蘸上润滑油与火柴等长的细铁丝,也看到后者火头大,燃烧时间长。
(2)技巧提示
注意实验安全。可以建议学生在课外从上述方向考虑。如做明火实验,需在家长或教师指导下进行。调查分析有关燃料的热值之间的大小情况。
(3)活动建议:
1、收集燃料样本,对照课本的热值表,了解它们的热值。
2、用不同品种,等质量的燃料去加热相等质量,初温相同的水,体会燃料的热值。
3、通过社会调查,阅读相关资料,上网查询等方式,了解热机发展史,各种类型的热机效率,使用热机污染环境的事例和值得借鉴的治理污染经验和方法。
大概的教学过程如下:
[教学过程]
(1)燃料的热值及简单计算
1、热机是利用燃料燃烧释放出的能量(热量)转化成机械能装置。
多媒体展示 :蒸汽机车拖着长长的列车,冒着浓烟在原野急驰。(煤炭) 装有汽油机的运动赛车,在赛道上风驰电掣般的飞驰。(汽油) 飞行中的喷气式飞机尾部喷着高温高速气体。(航空煤油) 火箭喷着长长的火舌,在起飞台上冉冉升起。(化学燃料)
2、质量相同的不同燃料完全燃烧释放出的能量(热量)是不相同的
演示:常规燃料标本:木柴、烟煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油气(透明塑料打火机中装有) 研讨:普通的一个家庭一个月平均要用无烟煤75kg,改用液化石油气就只需15kg,农村烧大灶的话每月需干木柴150kg。 一个无烟煤(0.6kg)只能烧开5瓶水,而0.6kg的液化气可以烧一天的饭菜、开水以及还可以烧淋浴的洗澡水。
3、每kg某种燃料完全燃烧释放出的能量(热量)称为这种燃料的热值:(q) 查书中热值:说出展示的几种燃料标本各自的热值: 质量是m的燃料完全燃烧放出热量是:Q放=qm 酒精的热值是:( ) ,完全燃烧100克酒精能释放出( )热量(q酒精=3.0×107J/kg 3.0×106J)
(2)热机效率
1、热机工作时,不能把燃料释放的能量全部利用。
研讨:站在内燃机排气口附近就会闻到汽油或柴油的气味-- 燃料燃烧并不彻底造成能量损失
打开发动机机盖,便觉一股热气扑面而来 机械散发热量造成能量损失 有人曾用汽车尾气的热量加热饭菜 废气排放也损失部分能量 发动机各部分零件相互摩擦 消耗部分能量
结论:热机利用的做有用功的热量只占燃料燃烧放出热量小部分。
2、热机效率:(η)用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比。 (η=Q有/Q总放×100%)(类比)(η机械=W有/Q燃×100%) 结合火力发电站能流图,来研讨热机效率。 结论:由于热损失的原因多,热机效率一般较低。热机是人类使用的主要动力机,尽管它的效率不高,我们仍然离不开它。
3、为了合理利用能量人类一直在努力提高热机效率。
研讨:提高热机效率的途径,让燃料充分燃烧。减少发动机各部分之间的摩擦。下决心关停耗能的热机。研究开发热能效率更高的热机。
4、计算热机效率: ①一台大型推土机的推力约为3×104N,匀速推着土总行程达10km,消耗柴油约30.3kg,求推土机上装的柴油机的热机效率。
解: η=Q有/Q总放×100%=W有/q柴油m柴油×100% =3×104N×104m/3.3×107(J/kg)×30.3kg×100%≈30% 答:这台柴油机热效率为30%。
②点燃一只无烟煤(0.6kg),能烧开5瓶水,而点燃0.6kg的液化气可以供普通人家烧一天的饭菜,开水还可以烧淋浴用的洗澡水。这样看来:不同的燃料( )不相同。若q无烟煤=3.4×107J/kg, 5瓶水的质量约为9.5kg,从20℃烧开,那么这个煤炉的热效率是( )。
(3)热机为人类社会发展的贡献,同时也带来的环保问题。 1、热机发展史:蒸汽机(效率10%),蒸汽轮机(效率20%),内燃机(效率30%),燃气轮机(效率40%)……
2、对人类社会的贡献:极大地提高了生产力"蒸汽机发明后的一百年间,人类所做的工作量相当于以往几千年工作量的总和",极大地改观了交通状况:帆船横渡大西洋约需25-30天,蒸气机驱动的轮船约用17天以内。柴油机轮船约为10天,协和式超音速客机只需3.5小时就可以从巴黎飞到纽约。
3、热机使用引起的环境问题:内燃机大量排放的废气会形成毒雾天气,"酸雨"现象。中国在重庆等地危害严重,西欧、美国等地还更为严重,造成植被大量死亡,也造成大量湖泊中的成批鱼类的死亡。目前世界各国都制定了汽车尾气的排放标准,减少了煤的使用量,来控制废气造成的危害。
(4)本节小结: 热机利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间的比值称为热机效率。人类为了合理利用能源,一直在努力提高热机效率。热机为人类社会发展做出了重大贡献,是人们离不开的动力机械,但也要正视热机普通使用带来了的环保问题。
[布置作业]
(1)活动建议 1、点燃不同燃料,体会各自的燃烧放热的特点--热值的不同。
2、点燃一小块已知质量的干木柴去加热一壶冷水,测出水的初温,末温,结合热值表中木柴的热值,估计一下,烧水时的热效率。 (使用明火的课外探究,必须在家长指导下进行)
(2)书面作业
1、书中本节作业1、2。
2、为什么要提高热机效率?提高热机效率大致有哪些途径?为什么热机效率肯定不会提高到100%?
通过上面的教学,使学生从生活中体会不同燃料完全燃烧释放热能的特征,建构起燃料的热值概念。依据燃料热值表中资料数据和燃料燃烧放热与燃料质量和热值的关系进行简单计算。了解热机工作时释放热量的主要流向,初步认识热机效率,大致了解提高热机效率的途径。了解热机发展史,及热机在现代社会中的广泛应用,及造成的环保问题。
虽然,教学目的基本达到了。但是,在教学过程中也暴露了很多问题,比如,学生现在都是独生子女,生活自理能力有待提高。有的学生连火柴都不会使用了。当然有的家长也不要求学生使用火柴,而都是用一次性的打火机。即使是火机,很多学生也不知道里面装的是什么,为什么里面是液态的,到后来没什么没有了。让学生思考为什么,给学生提高了兴趣,因为他们以前也思考过这个问题的,但一直没有想明白,现在终于知道了了(这是有的同学反映的情况)不少同学,不知道怎样使煤点燃。不知道怎样区别汽油和煤油。当告诉他们,只要闻一下就可以的时候,他们都很感兴趣,纷纷争先恐后的上来闻。
通过这节课的教学,我认识到,必须大量的结合学生周围的他们熟悉的事物来给他们讲解,他们才真正的有兴趣才能真正的从考试的压迫下解放出来!
作者单位:芜湖市田家炳实验中学
特别附件--田家炳——有一颗行星以他命名 |
他卖掉了上亿元的豪宅捐资办学,成了没有住家、没有私家车,每天坐公车的老人

黄昏时分,田家炳站在华南师范大学田家炳教育书院门口拍照。这位老人似乎还不习惯媒体目光的探视,在摄影师的摆布下,他的身体和笑容显得有些僵硬、拘谨。从他身后经过的学生们,好奇地张望着,他们不知道这个老人是谁。
即使现在到某个有田家炳大楼的学校里,问坐在里面学习的学生这样的问题,恐怕要有一半以上的人都是否定的回答。
田家炳,一个88岁的香港老人,20多年来,在大陆和港台,共捐助130所中学、80余所大学、40多所小学、9所专业学校、9所幼儿园、1150间乡村学校图书室。
迄今为止,他已累计捐资10亿多港元用于中国的教育、医疗、交通等公益事业,其中教育所占的比例高达90%。他还捐出了自己名下80%的资产。
从某种意义上说,这个来自香港,连普通话都说不流利的老人,一个曾经是香港“人造革大王”,曾获英女王荣誉奖章的“小本买卖的生意人”,比更多真正的大陆公民,更关心大陆。
显然,“教授、博士”这些彰显身份、学术和成就的称号,放在田家炳的身上,比卖弄学术、高高在上的一些“博士”、“教授”更恰如其分——他没有多少文化,却拥有众多“博士”、“教授”的名誉称号,因为他拥有成千上万、并越来越多的,在“田家炳大楼”里积累学识和智慧的学子们。
1993年,南京紫金山天文台将2886号小行星命名为“田家炳星”。
在地球上,除了全世界的天文学家和天文爱好者,没有几个人能够看到、认识这颗星星,就如茫茫人海里,没有几个人认识田家炳一样。
卖土起家的香江人
做小生意的“阿炳”是在 18岁闯南洋卖“土”发家的。
在父亲48岁那年,田家炳出生,是家里惟一的男孩。老来得子的父亲希望孩子能“彪炳百代”,为他取名“田家炳”。在田家炳15岁时父亲病逝。16岁的少年阿炳辍学继承家业。18岁那年,具有家族冒险和创新血统的田家炳,决定漂洋过海寻找财富。
少年阿炳由汕头经香港,目的地越南。他坐的是2000多吨载重的货船,在大海上,如一飘零的树叶。
田氏宗族宋代从福建迁至梅州大埔县,在韩江流域延续至今近800载。在贫困的梅县,田家是很富裕的家族,用田家炳的话说,“算是个有钱佬了”。
大埔是“瓷土之乡”,大埔的乡亲甚至把陶瓷厂办到了国外,但国外缺乏品质上乘的瓷土原料。
18岁那年冬天,田家炳在越南西贡建立公司,开始了“卖土”生意。
“我们成本低很多,推销很成功。”说起当年赚的第一桶金,田家炳很是自豪。
之后的几十年,田家炳的事业越做越大。瓷土生意因为战争被迫中断,田家炳转战印尼,投资橡胶工业。正当生意蒸蒸日上时,印尼反华排华的情况令人心惊。1958年,田家炳举家迁往香港。
田家炳在香港开始新的事业:生产人造革。他一干就是近半个世纪,现在田氏橡胶已经是东南亚最大的人造革制造商。
慈善不一定就是钱,是心
田家炳的慈善事业是从香港开始的。
在自己的孩子还睡着拥挤的上下铺时,田家炳就开始关心别人孩子的生活。1959年,他担任香港新界最大慈善机构博爱医院的总理;1965年,他又出任香港华人最大慈善机构东华三院的总理,参与推动社会福利工作。
在大陆改革开放以前,香港同胞、华侨并不是很受欢迎的人物,他们往往会给亲人和家乡带来“麻烦”。直到1979年后,田家炳才有机会到内地“做教育工作”。
1979年,田家炳最初的慈善捐款投到了家乡大埔县,修马路,建桥梁,建第一所田家炳中学。
到现在,北至黑龙江省,西到西藏新疆,除了北京市内,每个省份都星罗棋布着田家炳中学、小学、书院……
田家炳不信佛,不相信拜了佛祖就能受到保佑,不信风水不信算命,在以风水祖地为重的广东,田家炳为了配合自己家乡的建设,竟然动迁祖坟。
他深受父亲玉瑚公的影响。“老人家、孤儿寡母来到我家,对我爸爸跪拜,感谢他的救济,我想如果自己有点力量,能改善别人的生活,是很好的事情。”
如果非要探究田家炳做慈善的根源,恐怕是白费力气——他对自己的行为没有总结更多的标准词汇,说得最多的是“我应该这样做”。
中国慈富寥寥可数,社会仇富情结严重,富人阶层对社会的漠视或无所贡献,常常遭到谩骂,即使有所贡献,也被人认为是理所应当的“提款机”。
田家炳对此的评价很谨慎:“我不方便批评人家,各人的看法不同。我觉得追求名利是很应该的,不然社会就不会有进步了。有人喜欢把钱花在古董名画上,花在个人享受上。我,花在学校上。”
从小读书少,成为田先生最大的遗憾。他最乐意到内地经济较差、地处偏远、交通不便的地区去捐款。他觉得,能在各地看到冠以自己名字的中学,看到那么多的孩子能因此而有书可读,是毕生最大寄托。
田家炳不是中国或者香港最有钱的人,也不是捐献钱财最多的慈善家,但却是捐出财产比例最高的人。甚至有人说,他是全中国最傻的傻子。
“做慈善要有钱来支持才好,但做慈善不一定是钱的问题。我到大学演讲,和同学们说,你们爸爸妈妈给了你一些钱零花,你节省下来,什么时候有同学发生困难了,你能把1000块拿出来,帮他度过难关,你这1000块要比我的1000万还要多,还要慷慨。但做慈善要用‘心’来衡量,有‘心’的慈善才有价值。”
我就是一个清末戴瓜皮帽的怪人
沙发前的茶几上放着一个“鸿福堂”牌夏枯草饮料的塑料瓶子,里面装着小半瓶白开水。瓶子是田家炳从香港带过来的。“我不舍得喝矿泉水。”
田的矿泉水瓶子的故事显然不是做秀。记者从四川师范大学唐志成先生的文章中发现,这个瓶子已经陪伴田先生大半年了。
田先生在四川广元中师的师生会上说:香港有700万人,如果每个人每天扔掉一个瓶子,就要扔700万个。
“我看到一个瓶子,就好像看到这个瓶子后面有10个、20个人为这个瓶子劳动的身影。”
这样的故事不少:田家炳出门自己带肥皂,不轻易用一张纸,出门搭公车……
“这可能和我本身不会出卖劳力有关系。 我常常觉得每件东西都是劳动者提供给我的。比如说,用一张纸,我都不轻易用。一张纸,要用山上的树木来做材料,用化学材料浸,溶化,还要用水冲洗……要经过很多程序,才能出一张纸。”
他批评现在的商品包装过于浪费:“有些简直骗人,几条冬虫草,一只盒子那么大,啊!”他一边说一边用手比划,声音提高了八度。
田家炳有点感慨:“现在社会上很难找到我这种思想的人了,很坦白地说,我是‘高处不胜寒’,谁也学不来这个田家炳,就我一个。现在商品市场都讲推销,增加销路,鼓励消费,我这种人就完全不适合时代了!这只是我个人的做法,我不敢说对不对,你们觉不觉得我很老土啊?”
田家炳自称“孤寒鬼”(吝啬鬼),对自己刻薄,舍不得花钱。“我就是清代戴瓜皮帽的那种老人家。”
“也许在香港,在大陆,就我一个人戴瓜皮帽子啦!别人看到我也许觉得很怪。”听不出田家炳口气里,是自豪,还是惆怅。
2001年,“孤寒鬼”田家炳把住了37年的别墅卖了。市值一个多亿港币的房产仅仅卖了5600万,其中的300万,还是人家看到他做的事情,追加给他的。——他为这几千万元的“收入”能建设几十所学校感到高兴。
朋友们最初有点怀疑,亚洲金融风暴冲垮了香港的一切,当时香港媒体报道田家炳卖楼卖了很多钱,朋友都以为他的经济真的出了问题,又怕他伤心,不敢问。当知道真相后就觉得很难得。
田家炳当时考虑,这栋位于九龙塘森麻实道的别墅的市值,每月利息就近40万,“我和老伴睡个觉起来,1万多块就没有了——想想觉得真不舍得!”
“老宅大别墅现在已经是别人家的了!”一边拿眼睛扫了一下记者手中有他豪华别墅照片的资料,田先生微笑。
田家炳五子四女,全家20余口,卖掉别墅后,他和老伴搬入了离别墅不超过100米的公寓楼,从此成了“租房”一族。好在是现在孙辈大多出国留学,家庭团聚时小公寓还可以勉强应付一下。
田家炳说 :“80多岁了,连住家也没有,私家车也没有,每天坐公车,像我这么厚脸皮的人基本上找不到了。”
现在他每到一地,必定带着他从事实业的某个儿子,并且,这些孩子还有一个任务,就是在田先生吃不完东西的时候,替父亲吃掉剩余的饭菜。
他满足自己的生活。“我的家乡人,还要上坡下坡,走那高低不平的山路,还要挑担子。现在我几块钱,就有车子(出租车)送我到目的地,你看,这享受多了。”
田家炳并不认为自己帮助了成千上万的孩子有多么了不起。“如果有最自豪的事情,那就是用名字命名的“田家炳星”吧。那是天文学家们艰苦探索的成果,却用上了我的名字。天上的星星那么多……”
时代,以这种方式,保留了一个人的名字。
田家炳,1919年出生于广东省大埔县,现任香港田氏化工有限公司董事长、田家炳基金会董事会主席。1982年获颁英国女王荣誉奖章;1993年,国际小行星中心将南京紫金山天文台发现的2886号小行星命名为“田家炳星”;2004年,获选为“中国最具影响的100位慈善人物”。
1982年,他捐出价值10多亿元的4栋大厦,成立纯公益的“田家炳基金会”,将每年几千万元的租金收入用于公益;1984年,他脱离实业界,成为职业慈善家,奔走中国大地20余载。
背后是田家炳捐助的大楼 |