9.3 化学与能源（第二课时）-教学设计---2025-2026学年九年级化学科粤版（2024）下册

本文围绕“化学与能源（第二课时）”展开，聚焦化学能与电能、热能的转化及能源与环境关系。承接能源种类与发展课程，为深入理解能源利用奠基。通过实验探究、实例分析等环节，渗透化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任等核心素养。 该教学设计创新点在于紧密联系生活实际，采用小组讨论、实验探究等特色教法。能提升学生批判性与创新思维，为教师提供清晰授课路径，有效增强课堂互动性，助力突破化学电池工作原理这一教学难点。

9.3 化学与能源（第二课时） 教学目标 化学观念：助力学生构建能量守恒与转化的观念，使其明晰化学能可与热能、电能等相互转化，且遵循能量守恒定律。培养学生从微粒观视角，通过微观层面阐释化学能转化，让学生理解化学反应中原子重组与化学键变化是化学能转化的本质所在。引导学生树立可持续发展观念，使其知晓能源有限，不可再生能源面临枯竭困境，深刻认识到开发利用新能源以及提高能源利用效率的重要性与紧迫性。 科学思维：借助化学能转化为热能、电能的实验探究以及实例分析，培养学生的观察能力、分析能力和归纳能力，让学生能够从现象中敏锐发现问题、深入分析问题并准确得出结论。引导学生运用类比、对比等科学方法，对不同能源以及化学能转化方式的特点与优劣进行比较，培养其逻辑思维和批判性思维。鼓励学生大胆提问、合理假设、创新设计，例如思考如何改进化学电池的性能与安全性，以此培养学生的创新思维。 科学探究与实践：组织学生开展实验，探究化学能转化为热能的过程，比如对比不同燃料燃烧时的放热量，培养学生的实验设计、操作、观察与记录能力。安排学生进行化学能转化为电能的实践活动，如制作水果电池、探究电极材料对电池性能的影响等，让学生亲身体验科学探究过程，提升其科学探究与合作能力。 科学态度与责任：培养学生严谨认真的科学态度，使其在实验和学习过程中严格遵守操作规程，如实记录实验数据，坚决杜绝造假行为。增强学生的社会责任感，让学生了解能源问题对社会和环境的深远影响，明确自身在节能与环保方面应承担的责任，进而在日常生活中养成节能与环保的良好习惯。 重点难点 教学重点：化学能与电能、热能的转化过程及原理，能源与环境之间的紧密关系。学生需要理解化学能在不同场景下如何转化为其他形式的能量，以及能源的使用对环境产生的各种影响。 教学难点：化学电池的工作原理。化学电池涉及较为复杂的化学反应和电子转移过程，对于学生来说，理解电池内部如何将化学能直接转化为电能具有一定难度。 课前预习任务 同学们，在即将学习的 “化学与能源（第二课时）” 中，我们将深入探讨化学能的奇妙转化。请大家提前预习教材相关内容，思考生活中常见的将化学能转化为热能的例子，比如燃烧煤炭取暖。同时，了解干电池、手机电池等化学电池，想想它们是怎样把化学能变成电能的。带着这些思考，让我们一起开启化学能的探索之旅。 教学内容 备注 教师：同学们，上节课我们了解了能源的种类和发展，知道化石燃料是目前主要能源，但存在诸多问题。那从能量角度看，物质发生化学变化时伴随的能量变化，我们称为化学能。这节课我们深入探究化学能的利用。先思考，生活中哪些场景是化学能在发挥作用？给大家 2 分钟时间，同桌间交流一下。 学生活动：同桌热烈讨论，有的提及汽车燃烧汽油行驶，有的说到家里天然气燃烧做饭等。 教师：好，时间到。哪位同学来说说？ 学生 1：汽车烧汽油，汽油燃烧产生能量让汽车动起来，是化学能在起作用。 教师：非常好。还有其他例子吗？ 学生 2：我们家烧天然气做饭，天然气燃烧发热，能把饭煮熟，这也是化学能。 教师：没错。大家举的例子都很贴近生活。物质燃烧时，化学能转化为热能，这是当前利用化学能的主要方式。像煤、汽油、柴油、天然气等作为燃料广泛使用。那大家想想，这种通过燃烧将化学能转化为热能的方式，有没有什么缺点呢？小组讨论 3 分钟。 学生小组讨论：各小组围绕燃烧产生污染、能量利用率低等方面展开讨论。 小组代表 1：燃烧产生二氧化碳，会造成全球气候变暖。 小组代表 2：煤和石油含硫、氮杂质，燃烧生成二氧化硫和氮氧化合物，会形成酸雨。 小组代表 3：燃烧产生的热量散发到周围，造成热污染，而且燃烧形成的粉尘还会污染空气。 教师：大家总结得很全面。利用煤燃烧进行火力发电，能量转化为化学能→热能→机械能→电能，转化过程复杂、步骤多，能量损失大。那有没有更高效、清洁的利用化学能的方式呢？看老师手中的干电池和手机电池，它们是将化学能直接转化为电能的装置，叫化学电池。现在请大家阅读课本 124 - 125 页 “化学能转化为电能” 部分内容，5 分钟后，我们一起交流不同电池的特点和应用领域。 学生阅读：认真阅读课本，部分学生还做着标记。 教师：时间到。我们先来说说一次电池，比如干电池，它有什么特点，适用于哪些地方？ 学生 4：干电池不能重复使用，像手电筒、时钟会用干电池。 教师：对。那二次电池呢，比如蓄电池、锂电池？ 学生 5：二次电池用后能再充电循环使用，汽车、手机、手提电脑很多都用这种电池。 教师：非常正确。还有燃料电池，比如氢燃料电池，谁来说说它的特点和应用？ 学生 6：氢燃料电池利用燃料和氧气反应实现能量转化，载货汽车、宇宙飞船、空间站有用到，它高效又环保。 教师：总结得很棒。相比于化学能转化为热能，以电能方式利用化学能更有效、洁净，对环境影响小。随着科技发展，新型化学电池不断开发和推广，这种利用途径会有更大发展。不过，随意丢弃废旧电池会导致固体废弃物和重金属离子污染环境。那我们该如何正确处理废旧电池呢？大家思考 1 分钟，然后发言。 学生 7：可以设置专门的废旧电池回收点，统一回收处理。 学生 8：学校、社区可以多宣传废旧电池危害和回收知识，让大家重视起来。 教师：这些建议都很好。接下来，我们通过一个小实验，亲身体验化学能转化为电能。老师给每个小组发放实验材料，有锌片、铜片、导线、电流表、水果（桔子、柠檬等）。我们要制作水果电池，把锌片和铜片插入水果，用导线连接，中间接上电流表，观察电流表变化。实验过程中，大家要注意操作规范，记录好实验现象，10 分钟后小组汇报。 学生实验：各小组成员分工合作，认真进行实验操作，观察并记录现象。 小组汇报： 小组代表 4：我们用桔子做实验，接上电流表后，电流表指针动了，说明有电流产生。 小组代表 5：我们组用柠檬，也成功让电流表有了示数，而且感觉柠檬产生的电流好像更大一些。 教师：大家实验都很成功。通过这个实验，我们直观看到化学能能转化为电能。那为什么不同水果产生的电流会有差异呢？这和水果的种类、里面酸性物质的浓度等有关。课后大家可以查阅资料，深入探究。现在我们来总结一下这节课内容，谁来说说学到了什么？ 学生 9：知道了化学能主要通过燃烧转化为热能，也能通过化学电池直接转化为电能，还了解了不同电池特点和应用，以及废旧电池要正确处理。 教师：总结得很到位。化学能的利用与我们生活紧密相关，大家课后可以继续观察生活，看看还有哪些地方用到化学能转化。 选择题：下列能源中，属于新能源的是（ ） A. 煤 B. 石油 C. 太阳能 D. 天然气 答案：C 解析：煤、石油、天然气是传统化石能源，太阳能属于新能源，如太阳能热水器、太阳能发电等应用越来越广泛。 填空题：化学电池是将______能直接转化为______能的装置。 答案：化学；电 解析：像常见的干电池、手机电池等，内部通过化学反应产生电流，实现化学能到电能的转化。 选择题：下列关于化学能转化的说法错误的是（ ） A. 物质燃烧是化学能转化为热能 B. 火力发电过程中化学能只转化为电能 C. 电池可将化学能直接转化为电能 D. 化学能转化过程遵循能量守恒定律 答案：B 解析：火力发电时，化学能先转化为热能，热能再转化为机械能，最后机械能转化为电能，并非只转化为电能。 简答题：简述化学能转化为热能的常见例子，并说明这种转化方式的优缺点。 答案：常见例子有煤、天然气等燃料燃烧，做饭时天然气燃烧加热食物。优点是应用广泛，能满足生活生产很多供热需求；缺点是燃烧产物二氧化碳会造成全球气候变暖，含硫、氮杂质的燃料燃烧生成污染物，导致酸雨，还存在热污染、粉尘污染，且能量转化过程复杂，能量损失大。 解析：从生活常见场景入手，结合对环境和能量转化的影响分析优缺点。 填空题：废旧电池随意丢弃会造成______和______对环境的污染。 答案：固体废弃物；重金属离子 解析：废旧电池中含有的重金属，如汞、镉等，若随意丢弃，重金属离子会进入土壤、水源，造成污染，同时电池本身作为固体废弃物也会占用空间，影响环境。 ( 第 1 页 共 1 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$