跨学科实践活动 调查家用燃料的变迁与合理使用（教学课件） 化学沪科版五四学制2024九年级全一册

该初中化学课件围绕家用燃料变迁、燃烧效率与节能、未来能源设计展开，从家庭能源需求切入，通过提问燃烧场景导入，以访谈、实验、设计等活动为支架，串联家庭-国家-国际燃料变迁、消耗调查与节能、创新展望的学习脉络。 其亮点是跨学科实践与核心素养融合，通过“家庭燃料口述史访谈”“西气东输工程研究”培养科学态度与责任，“灶具风门调节实验”“燃气数据追踪”发展科学探究与实践能力，“未来燃料系统设计”激发科学思维。学生提升问题解决与实践能力，教师获得结构化的跨学科教学方案。

专题9 化学反应的调控 跨学科实践活动 《调查家用燃料的变迁与合理使用》 九年级化学 全一册·沪科版五四学制2024 学习内容导览 家庭燃料消耗调查与节能设计 2 家用燃料的变迁调查 1 家用燃料的创新设计与展望 3 2 通过调查家用燃料的变迁历程与国家重大工程案例，学会运用多维分析框架进行系统归类，掌握访谈与文献研究法评估燃料更替的驱动力，形成对我国能源结构优化的辩证认知。 通过设计家庭燃料消耗调查与灶具燃烧效率对照实验，理解充分燃烧的化学原理与控制条件，掌握数据分析与控制变量法，提升从微观现象到宏观政策关联的科学论证能力。 通过对比不同未来能源技术路径的参数并设计家庭能源方案，掌握技术选型的平衡原则，学会用可持续性评估思维量化方案有效性，建构基于家庭实际与地域特征的理性决策与创新设计能力。 明·学习目标 3 引·新课导入 目前，我国家庭所需要的能源，除了由电能来供应以外，有相当一部分要靠燃料的燃烧获得。 4 引·新课导入 这些燃料燃烧的场景以及燃烧用的灶具，你是否见过呢？ 5 家用燃料 的变迁调查 01 一、家用燃料的变迁调查 探·知识奥秘 任务一：家庭与国家的燃料变迁探究 任务目标： 通过访谈、国家工程研究、国际合作案例，了解燃料变迁的历程与背景。 任务说明 所需资源 拓展资料 推荐网站 学生采访长辈，记录家庭燃料使用变迁； 研究“西气东输”或“川气东送”工程，完成简报； 分析国际合作项目（如中俄天然气管道）对能源安全的意义。 访谈记录表模板 国家工程介绍视频或图文资料 国际合作案例新闻稿或官方介绍 国家能源局官网、中国石油官网。 7 一、家用燃料的变迁调查 探·知识奥秘 活动1.1：家庭燃料“口述史”深度访谈 任务要求：采访家中的长辈（祖辈、父辈），进行深度访谈，完成记录表。 深度访谈记录表： 课堂互动：小组内分享访谈中最有趣的发现，派代表进行全班分享。 年代 主要家用燃料 来源 使用方法 1950年——1970年 1970年——1990年 1990年——至今 8 探·知识奥秘 一、家用燃料的变迁调查 【研究任务】选择一个工程，完成一份研究简报，准备课堂汇报。 【研究简报框架】 工程背景：为何要建设此工程？ 规划与实施：启动时间、主要建设单位、工程分期。 途经区域：画出简单的线路示意图，标注起止点及重要省市。 供气网络：覆盖了哪些主要用户？（居民、工业） 经济与环境影响：对区域经济和大气环境的具体影响。 汇报要求：时长3分钟，需准备简单的PPT或海报。 活动1.2：国家工程深度研究——“西气东输”/“川气东送” 9 探·知识奥秘 一、家用燃料的变迁调查 活动1.3：家用燃料变迁的全球视角 国际合作案例 中俄东线天然气管道 液化天然气（LNG）进口 思考与讨论：这些国际合作项目对我国的能源安全有何意义？ 这如何体现了“人类命运共同体”在能源领域的实践？ 10 探·知识奥秘 一、家用燃料的变迁调查 任务二：燃料变迁的图谱绘制与驱动力分析 任务目标： 通过绘制时间轴图谱，分析燃料变迁的驱动因素。 任务说明 所需资源 拓展资料 推荐阅读 小组绘制“家用燃料变迁图谱”，标注各年代主流燃料及其特点； 分析驱动因素（技术、社会、政策、国际合作）。 时间轴模板（电子或纸质）; 各年代燃料图片资源包; 驱动因素分析思维导图模板。 《中国能源发展报告》（节选）。 11 探·知识奥秘 一、家用燃料的变迁调查 活动1.4：绘制“家用燃料变迁图谱” 动手实践：以小组为单位，绘制一张时间轴图谱。 图谱要素： ①时间轴（年代：如1970s, 1980s, 1990s, 2000s, 2010s至今） ②各年代主流家用燃料图片与名称 ③简要标注各种燃料的突出特点（来源、便利性、清洁度） 展示评价：各组展示图谱，评选“最佳信息梳理奖”。 12 探·知识奥秘 一、家用燃料的变迁调查 小组讨论：家用燃料的变迁是哪些因素共同作用的结果？ 活动1.5：燃料变迁背后的驱动力分析 驱动因素 例如：灶具改进、管道输送技术 技术发展 例如：城市化、环保意识提升 社会进步 例如：多元化能源进口 国际合作 例如：西气东输、煤改气政策 国家政策与工程 13 家庭燃料消耗调查与节能设计 02 探·知识奥秘 二、家庭燃料消耗调查与节能设计 任务一：家庭用气数据调查与灶具实验 任务目标： 通过数据追踪与实验，理解燃烧效率与节能原理。 任务说明 所需资源 拓展资料 收集家庭燃气数据，绘制图表； 分析数据差异原因； 观察灶具结构，进行风门调节实验，记录火焰变化。 燃气数据记录表 Excel/图表工具使用教程 灶具结构图解 实验记录表（火焰颜色、状态、结论） 15 探·知识奥秘 二、家庭燃料消耗调查与节能设计 活动2.1：家庭燃气消耗数据追踪 任务要求：收集你家近半年的燃气账单，或通过小程序查询数据。 数据记录表： 信息技术：使用Excel或在线图表工具，将“人均月消耗量”绘制成折线图。 月份 月消耗量 家庭常住人口 人均月消耗量 16 探·知识奥秘 二、家庭燃料消耗调查与节能设计 小组交流：与组员比较各自家庭的燃气消耗数据。 分析讨论： 不同家庭的人均消耗量为何有差异？ 你家燃气消耗量在不同月份有变化吗？可能的原因是什么？（如：季节、饮食习惯、是否外出等） 引导思考：通过数据分析，你认为你家在用气方面有哪些做得好和可以改进的地方？ 活动2.2：消耗数据背后的秘密 17 探·知识奥秘 二、家庭燃料消耗调查与节能设计 观察与思考：观察家用燃气灶，找到“风门”（调节空气进气量的装置）。 阅读灶具说明书，了解其产品特点和使用保养方法。 活动2.3：探究灶具结构与燃烧效率 18 探·知识奥秘 二、家庭燃料消耗调查与节能设计 实验探究（演示）：点燃灶具，缓慢调节风门大小，观察火焰颜色、形态和高度的变化。 记录：空气不足时：火焰呈_________色，有__________（现象）。 空气适量时：火焰呈_________色，燃烧____________。 空气过量时：火焰___________。 结论：调节风门的目的是为了________________，使燃料充分燃烧，提高热效率。 19 探·知识奥秘 二、家庭燃料消耗调查与节能设计 任务二：节能方案设计与推广 任务目标： 设计并推广家庭节能方案，形成班级节能指南。 任务说明 所需资源 拓展资料 设计《家庭燃气节能行动方案》； 小组分享、评选最佳方案； 汇编班级《家庭燃气节能指南》。 节能方案模板 节能措施参考清单 班级指南汇编模板（如Word/PPT） 20 探·知识奥秘 二、家庭燃料消耗调查与节能设计 设计任务：为你家设计一份《家庭燃气节能行动方案》。 方案要素： 现状分析：基于前面的调查数据。 具体措施（至少3条）： 实践承诺：与家人共同执行一周。 效果评估：一周后再次读数，估算节能量。 活动2.4：家庭节能方案设计与实践 例如：合理调节风门，保持蓝色火焰。 例如：匹配锅具与火苗，不让火焰超出锅底。 例如：提前准备食材，减少空烧时间。 例如：善用高压锅，缩短烹饪时间。 21 探·知识奥秘 二、家庭燃料消耗调查与节能设计 小组活动：在小组内分享各自的节能方案，评选出1-2份“最佳实践方案”。 全班展示：最佳方案代表向全班展示。 形成成果：汇编班级《家庭燃气节能指南》。 活动2.5：节能方案分享会 评选维度 科学性：措施是否基于充分燃烧原理。 可行性：是否易于在家庭中实施。 创新性：是否有独特的节能小妙招。 22 家用燃料的 创新设计与展望 03 探·知识奥秘 三、家用燃料的创新设计与展望 任务一：现有燃料评估与未来能源认知 任务目标： 评估现有燃料优缺点，认识氢能等未来能源。 任务说明 所需资源 拓展资料 推荐阅读 讨论天然气等燃料的“功与过”； 学习氢能特性，分析其潜力与挑战。 氢能介绍视频/资料卡 燃料对比表（热值、清洁度、安全性等） 《氢能产业发展规划（2021-2035）》（摘要） 24 探·知识奥秘 三、家用燃料的创新设计与展望 小组讨论：以天然气为代表的当前主流家用燃料，有哪些优点和不足？ 提出问题：我们能否找到更理想的家用燃料？ 活动3.1：现有家用燃料的“功与过” 优点 热值较高 相对清洁 管道输送方便 不足与挑战 仍属化石燃料，不可再生 燃烧产物CO₂是温室气体 存在泄漏、爆炸的安全风险 25 探·知识奥秘 三、家用燃料的创新设计与展望 思考：为什么说氢能是极具发展潜力的清洁能源？ 活动3.2：认识氢能——未来的绿色能源 资料库 氢气（H2）被视为最具潜力的未来清洁能源。其能量密度极高，热值约达1.4×10⁵ kJ/kg，远优于甲烷，展现出卓越的高效特性。最突出的优点是绝对清洁，其燃烧或电化学反应的唯一产物是水（H2O），能够实现真正的零碳排放。作为一种可再生燃料，它可通过太阳能、风能等绿色电力电解水来制取，实现能源的可持续循环。 然而，氢能的大规模应用仍面临挑战，主要包括当前“绿氢”的制取成本高昂，以及因其分子小、密度低而导致的储存和运输困难。 26 探·知识奥秘 三、家用燃料的创新设计与展望 任务二：未来燃料创新设计 任务目标： 设计未来家用燃料系统，并进行展评与辩论。 任务说明 所需资源 拓展资料 设计“2050理想家用燃料系统”； 绘制概念图，撰写说明； 举办设计展评与辩论赛（电能 vs 氢能）。 设计方案框架模板 概念图绘制工具推荐（如Canva、PPT） 辩论赛规则与评分标准 27 探·知识奥秘 三、家用燃料的创新设计与展望 设计任务：为你家在2050年设计一种理想的家用燃料（或供能系统），并进行可行性分析。 设计方案框架： 活动3.3：“我心中的未来家用燃料”可行性设计方案 01 燃料名称 起一个酷炫的名字，说明其主要成分或来源。 02 核心优势 突出清洁、安全、经济性和稳定性。 03 技术依托 实现这种燃料的家用，依赖哪些未来技术？ 04 政策支持 需要国家出台哪些政策来推广？ 05 生活图景 描述一个使用这种燃料的日常场景。 06 形式 绘制概念图并配以文字说明。 28 探·知识奥秘 三、家用燃料的创新设计与展望 画廊漫步：将各组的“未来燃料”设计图贴在墙上，全班参观。 投票：选出“最具创意奖”、“最具可行性奖”、“最绿色环保奖”。 辩论赛： 活动3.4：未来燃料设计展评与辩论 未来我国家用燃料的主体是“电能”还是“氢能”？ 正方 电能（稳定性、基础设施、来源多元化） 反方 氢能（高能量密度、清洁性、可储存性） 29 探·知识奥秘 三、家用燃料的创新设计与展望 任务三：社会责任与反思提升 任务目标： 撰写倡议书，进行个人反思，提升社会责任意识。 任务说明 所需资源 拓展资料 撰写《合理使用家用燃料，共建绿色家园》倡议书； 完成个人反思报告； 可选任务：家庭安全检查、社区宣传、政策研究。 倡议书模板 反思报告引导问题 社区宣传海报模板 政策研究参考网站（如地方政府官网） 30 探·知识奥秘 三、家用燃料的创新设计与展望 以小组为单位，撰写一份《合理使用家用燃料，共建绿色家园》倡议书。 倡议内容可包括： 发布与传播：在班级、家庭或社区微信群中发布你们的倡议。 活动3.5：家用燃料使用倡议书 树立节约用能意识 01 关注国家能源政策 04 掌握安全用气知识 02 优先选择清洁能源 03 31 探·知识奥秘 三、家用燃料的创新设计与展望 个人反思：完成一份反思报告。 核心素养提升：回顾整个活动，你在科学探究、创新思维、社会责任等方面有哪些成长？ 活动3.6：我的实践收获与反思 我在本次活动中承担了什么角色？做了哪些工作？ 我最大的收获是什么？（知识、能力、思想） 我在哪些方面还可以做得更好？ 我将如何把本次活动所学应用到未来的学习和生活中？ 32 探·知识奥秘 三、家用燃料的创新设计与展望 可选任务（三选一） 行动，从现在开始！ 协助家人检查一次家里的燃气软管，排查安全隐患。 01 家庭安全员 社区宣传员：将你的节能方案或倡议书在小区公告栏进行展示。 02 社区宣传员 查阅资料，了解你所在城市关于推广清洁能源（如光伏、氢能）的最新政策。 03 政策研究员 33 调查家用燃料的变迁与合理使用 家用燃料的变迁调查 家庭燃料消耗调查与节能设计 理·核心要点 任务一：现有燃料评估与未来能源认知 任务二：未来燃料创新设计 家用燃料的创新设计与展望 任务一：家庭与国家的燃料变迁探究 任务一：家庭用气数据调查与灶具实验 任务二：燃料变迁的图谱绘制与驱动力分析 任务二：节能方案设计与推广 任务三：社会责任与反思提升 34 练·技能实战 1.跨学科实践活动有助于培养学生解决实际问题的能力，下列跨学科实践活动涉及的化学知识表述不正确的是 选项 跨学科实践活动 相关化学知识 A 微型空气质量“检测站”的组装与使用 SO2、氮氧化合物属于空气污染物 B 基于特定需求设计和制作简易供氧机 氧气可以用于航空航天、医疗急救等 C 调查家用燃料的变迁与合理使用 天然气、可燃冰是可再生能源 D 探究土壤酸碱性对植物生长的影响 熟石灰可用于改良酸性土壤 C 35 练·技能实战 2.某兴趣小组开展“调查家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。 某地区家用燃料变迁历程为：柴草→煤→液化石油气→天然气→…… 【查阅资料】①煤直接燃烧产生二氧化硫和氮的氧化物，会形成酸雨。 ②1kg燃料完全燃烧时放出的热量如表所示： 燃料 柴草 煤 石油气 天然气 热量(kJ/kg) 12 29 40~45 45~50 （1）煤、石油、天然气属于____________(填“可再生”或“不可再生”)能源。 （2）结合资料分析，家用燃料从煤变迁到天然气的具体优点是： _________________________________________(写一点)。 不可再生 热值高、环保 36 练·技能实战 3.跨学科实践：调查家用燃料的变迁与合理使用同学们查阅资料，了解到家用燃料的变迁历程如图所示。 ①煤燃烧产生二氧化硫排放到空气中，容易造成__________。 ②液化石油气和天然气中，含碳量分别约为82.3%和75%，燃烧等质量的两种燃料，更环保的是__________，理由是__________________________________________ ____________________________________________________________________________。 酸雨 天然气 天然气中碳元素的含量低于液化石油气，因此燃烧等质量的天然气和液化石油气时，天然气产生的二氧化碳的量更少。 37 练·技能实战 兴趣小组在元旦期间进行了“调查家用燃料的变迁与合理使用”的实践活动。了 解到家用燃料的变迁历程如图所示。下列说法不正确的是 A．为了节约资源、变废为宝，回收秸秆将其加工成生物柴油 B．夜间发现厨房内天然气泄漏，应立即开灯检查 C．液化石油气是石油化工的一种产品 D．将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量 B 38 练·技能实战 某学校组织跨学科实践活动“调查家用燃料的变迁与合理使用”，小组同学发现近50年某市家用燃料的使用经历了下图所示的发展过程。 （1）煤作为家用燃料时，常将煤饼制成蜂窝状使用（如图），原因是 _______________________________________________。 （2）C3H8、C4H10两种物质中，氢元素的质量分数较大的是__________（填化学式）。 （3）天然气属于__________（填“可再生”或“不可再生”）能源。 （4）人类即将进入多样化的新能源时期，请写出你所知道的一种新能源________。 增大与氧气的接触面积，使燃烧更充分 C3H8 不可再生 风能 39 THANKS! 谢谢观看 九年级化学 全一册·沪科版五四学制2024 $