《第二十二章 能源与可持续发展：1 能源利用的现状和面临的挑战》教学设计（表格版）-2025-2026学年人教版（2024）物理九年级全一册

《能源利用的现状和面临的挑战》教案

学科

初中物理

年级册别

九年级

共1课时

教材

人教版《义务教育教科书·物理九年级全一册》

授课类型

新授课

第1课时

教材分析

教材分析
本节内容是九年级第二十二章第一节，围绕“能源利用的现状与面临的挑战”展开，系统介绍了人类从原始社会到现代社会的能源发展历程，重点阐述了化石能源的形成过程、一次能源与二次能源的区别、电能的优势以及能源利用中的环境问题。教材通过图文结合的方式，引导学生理解能量转化的方向性与不可逆性，进而认识节约能源的必要性。该节内容是学生建立可持续发展观念的重要起点，也是后续学习新能源技术的基础。

学情分析
九年级学生已掌握能量守恒定律、能量转化的基本概念，具备一定的科学思维能力。但对“能源分类”“可再生与不可再生”等抽象概念理解较浅，容易将“电能是否可再生”混淆。部分学生虽有节能意识，但缺乏系统认知。教学中需借助真实案例（如碳捕集工程）与情境任务（如“能源侦探”角色扮演），激发探究兴趣，突破知识难点。

课时教学目标

物理观念
1. 能准确区分一次能源与二次能源，举例说明其在生活中的应用。
2. 理解化石能源的形成过程及其不可再生特性，明确能源分类标准。

科学思维
1. 能通过分析能源消耗数据图表，归纳出全球能源需求增长趋势。
2. 能运用能量转化方向性原理解释“为何能量守恒仍需节约能源”。

科学探究
1. 能设计实验方案验证不同能源转化效率差异，提出改进措施。
2. 能基于真实情境（如燃煤电厂污染）开展小组讨论，提出减排建议。

科学态度与责任
1. 能认识到能源危机与环境污染之间的内在联系，树立可持续发展意识。
2. 能主动参与“节能减排”行动倡议，践行绿色生活方式。

教学重点、难点

重点
1. 一次能源与二次能源的辨析及典型实例。
2. 化石能源的形成原理及其不可再生性的本质。

难点
1. 理解“能量守恒但必须节约能源”的深层原因——能量转化的方向性与可用性限制。
2. 从现实问题出发，构建“能源—环境—发展”三者联动的认知框架。

教学方法与准备

教学方法
议题式教学法、情境探究法、合作探究法、讲授法

教具准备
多媒体课件、化石能源形成动画视频、碳捕集工程实景图、小组任务卡、数据统计表

教学环节

教师活动

学生活动

情境导入：穿越千年，寻找能源之光【5分钟】

一、故事引题：远古火种与现代灯火的对话

（一）、播放一段模拟远古篝火燃烧的音效，配合黑屏渐显“钻木取火”动态画面
1. 教师以第一人称口吻讲述：“我是来自一万年前的原始人，我刚刚用树枝摩擦生火，第一次尝到了熟食的滋味。这团火，让我不再茹毛饮血，也让我第一次真正‘掌控’了能量。”
2. 提问引导：同学们，你们知道我们今天用的电灯、空调、手机，它们的能量源头是什么吗？这些现代设备的背后，藏着怎样一段漫长的能源演化史？
3. 展示教材图22.1-1蒸汽机照片，提问：这台机器如何改变了人类的命运？它背后依赖的是哪种能源？
4. 引出课题：今天，我们将化身“能源侦探”，走进一场跨越万年的能源之旅，揭开能源利用的真相与挑战。

 

二、任务发布：绘制人类能源进化时间轴【3分钟】

（一）、分组发放“能源时间轴任务卡”
1. 将全班分为四组，每组领取一张空白时间轴卡片（横幅式），标注时间点：1万年前、18世纪中期、20世纪初、21世纪至今。
2. 指导各组根据教材内容填写关键事件：
- 1万年前：钻木取火 → 柴薪时代开启；
- 18世纪中期：瓦特改良蒸汽机 → 煤成为主导能源；
- 20世纪初：内燃机发明 → 石油、天然气广泛应用；
- 21世纪：风电、光伏快速发展 → 可再生能源崛起。
3. 强调：每一项能源的更替，都伴随着一次文明飞跃，但也埋下了新的挑战种子。

1. 沉浸聆听音频，感受远古场景。
2. 思考并回答教师提出的开放性问题。
3. 分组协作，完成时间轴绘制任务。
4. 在小组内交流发现，记录关键信息。

评价任务

时间轴完整：☆☆☆
关键词准确：☆☆☆
小组协作：☆☆☆

设计意图

通过拟人化叙事与感官沉浸，激活学生对“能源”这一抽象概念的情感联结；以“时间轴”为载体，实现历史脉络可视化，帮助学生建立“能源变革推动文明进步”的宏观认知，为后续挑战分析奠定基础。

探究新知：化石能源的诞生之谜【12分钟】

一、动画揭秘：亿万年的生命沉积之旅【6分钟】

（一）、播放“煤与石油形成过程”三维动画（含音效）
1. 动画展示：远古时期，大量植物（如蕨类）在沼泽中死亡，被泥沙覆盖，隔绝氧气，逐渐转化为泥炭；经过数百万年高温高压作用，泥炭演变为褐煤、烟煤，最终形成无烟煤。
2. 动画切换至海洋场景：微小浮游生物死后沉入海底，被沉积物层层掩埋，在缺氧环境中经高温高压转化为有机质，再经化学变化生成石油与天然气。
3. 教师同步讲解：这些能源并非“凭空产生”，而是远古生命的遗骸在地壳深处历经千万年才形成的，因此一旦耗尽，无法在短期内恢复。
4. 板书关键词：→ 生物遗骸 → 地层深埋 → 高温高压 → 化石能源（不可再生）。

 

二、对比分析：一次能源与二次能源的辨析【6分钟】

（一）、展示教材练习题②表格，引导学生填空
1. 教师投影“能源分类表”：
| 项目 | 柴薪 | 煤 | 石油 | 天然气 | 风能 | 水能 | 电能 | 太阳能 | 地热能 |
2. 提问引导：为什么电能不是一次能源？它是由哪些一次能源转化而来的？
3. 引导学生观察图22.1-4：电能可通过输电线路远距离输送，且易于转化为光能、动能、热能，用途广泛。
4. 情境设问：如果一个城市突然断电，所有电器都无法工作，你认为这是什么问题？
5. 小结：电能虽非自然界直接存在，但因其“易输送、易转化”的优势，成为现代文明的核心能源。

1. 观看动画，注意记录关键时间节点与地质条件。
2. 小组讨论，尝试解释“为什么煤和石油不能再生”。
3. 根据已有知识，完成分类表格填写。
4. 分享观点：电能为何如此重要？

评价任务

分类准确：☆☆☆
解释清晰：☆☆☆
合作有效：☆☆☆