11.2 化学与可持续发展教学设计-2025-2026学年九年级化学人教版下册

该初中化学教学设计聚焦化学与可持续发展，涵盖能源利用与材料开发。通过生活情境（塑料垃圾、化石燃料污染图片）导入，回顾化石能源知识过渡到新能源，结合天然与合成材料学习纤维鉴别，以图片、视频、实验为支架。 以化学观念（能源多样性、材料转化）和科学思维（纤维鉴别证据推理）为核心，通过灼烧实验探究纤维鉴别，跨学科设计塑料垃圾资源化方案，落实科学探究与实践。培养环保意识，提供结构化流程，助力核心素养落地。

课题2　化学与可持续发展 化学观念：认识能源的多样性及合成材料的分类，理解化学在能源转化和材料开发中的作用，形成合理利用物质的意识。 科学思维：通过鉴别天然纤维与合成纤维的实验，运用比较、分析等方法进行证据推理；通过讨论塑料的影响，培养辩证思维。 科学探究与实践：参与纤维鉴别实验，提升动手能力与合作解决问题的能力。 科学态度与责任：认识合成材料对环境的影响，树立节约资源、保护环境的理念，理解化学与可持续发展的关系。 教学重点：能源利用的化学途径；合成材料的性能、用途及鉴别方法。 教学难点：认识化学在可持续发展中的作用。 ［创设情境］生活中，我们用塑料瓶饮水、穿合成纤维衣物、依赖化石能源出行……这些化学成果带来便利的同时，也引发了资源短缺和环境污染问题等。如何通过化学技术实现“发展与环保共存”？今天我们聚焦“化学与可持续发展”，寻找答案。 ［展示］塑料垃圾堆积、化石燃料燃烧污染、可降解塑料降解过程的图片。 ［问题驱动］这些图片反映了什么环境问题？化学能为解决这些问题提供哪些思路？ 　任务一　化学与能源利用 教师活动 学生活动 ［过渡］煤、石油、天然气是三大化石能源，在使用过程中会排放大量的SO2、NO2、CO和烟尘等空气污染物以及温室气体CO2等，会造成多种环境问题，如酸雨、雾霾、温室效应加剧等。 ［思考与讨论］回顾第七单元学过的知识，讨论化石能源的利用方式，以及人们为降低化石能源利用对环境的影响而采取的措施。 ［过渡］除了将化石能源转化为较清洁、便利的二次能源，还需要开发可再生和环境友好的新能源。 ［展示］能源分类图（化石能源、二次能源、新能源）。 ［任务］举例说明一种新能源，并说一说这种新能源目前开发利用的状况。 ［归纳总结］ 1.能源类型：化石能源（煤、石油、天然气）、二次能源（电能、石油制品等）、新能源（风能、太阳能等）。 2.关键技术：煤的脱硫处理、电解水制氢（2H2O2H2↑＋O2↑）、光伏电池发电等。 ［视频］播放煤的清洁利用、风电电解水制氢的视频。 ［拓展］氢能源是最理想的“绿色能源”之一，有规划地开发和使用氢能源是优化能源结构，实现“碳中和”的重要措施。结合新能源制氢是现阶段科学研究的热点，如光伏发电制氢、风能制氢等。 ［讨论］新能源与化石能源相比，优势和挑战是什么？ ［总结］通过化学反应将化石能源转化为清洁、便利的二次能源，如采用自主研发的新型催化剂和环境友好合成路线，利用化学转化将煤转化为乙醇，实现了资源的清洁利用；如将石油通过炼制、蒸馏等方式转化为多种化工产品；还有最常见的二次能源——电能，也是由化石能源转化而来的。 举例：使用无烟煤、脱硫煤；改进发动机，使用催化净化装置；改变能源结构，利用更清洁的能源等。 ［观看视频］记录煤清洁利用和电解水制氢的原理。 ［交流］新能源优势：清洁、可再生；挑战：成本高、储存难。 　任务二　化学与材料开发 教师活动 学生活动 ［过渡］煤、石油等化石燃料和秸秆等生物质直接燃烧，其应用范围有限且污染严重。如果通过化学反应进行物质转化，就能得到煤气、沼气等清洁燃料和化工原料，以及塑料、合成橡胶、合成纤维等高分子材料。化学在材料的研制和创新中均发挥着重要作用。 ［提问］ 1.身边的物品（羊毛衫、塑料袋、轮胎）中，哪些是天然材料？哪些是合成材料？ 2.合成材料有哪些优缺点？ ［展示］天然材料（棉花、羊毛）与合成材料（塑料、合成橡胶、合成纤维）的实物及性能表。 ［归纳总结］材料分类 天然高分子材料：棉花、羊毛、天然橡胶。 合成材料：塑料（密度小、耐腐蚀）、合成橡胶（弹性好、绝缘性好）、合成纤维（耐磨、耐腐蚀）。 新型合成材料和复合材料：常见的复合材料有玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）、碳纤维复合材料。 ［图片展示］各种类型的材料。 ［总结］教材P106表11－2，合成材料的性能和应用。 ［过渡］日常生活中有很多棉纤维、羊毛纤维和涤纶面料制成的衣物。结合三种纤维的化学成分，分析如何通过实验区分这三种纤维？ ［提供样品］棉花、羊毛线、涤纶布。 ［指导实验］ 1.分别灼烧样品，观察燃烧情况、气味、灰烬。 2.记录现象并填表。 ［交流］阅读教材结合生产、生活实例讨论、归纳总结。 ［举例说明］阅读教材或上网查阅相关资料，了解新型合成材料和常见的复合材料的性能、用途及发展前景。 ［阅读教材］也可课后上网查阅相关资料，了解新型合成材料和常见的复合材料的性能、用途及发展前景。 ［分组实验］阅读教材P107探究内容，完成实验并记录现象。 纤维 种类 化学 成分 燃烧 情况 气味 灰烬 棉纤维 纤维素 易燃， 直接 燃烧 烧纸的 气味 灰色， 细而软 羊毛 纤维 蛋白质 起泡 成球， 不持续 燃烧 烧焦羽 毛的气 味　　 黑褐色 小球， 易碎　 合成 纤维 高分 子化 合物 先熔化 再燃烧， 或边熔 化边燃 烧　　 特殊 气味 黑色或 褐色硬 块　　 　任务三　跨学科融合解决实际问题的思路 教师活动 学生活动 ［调查与研究］垃圾是放错位置的资源。请结合化学、生物学等课程知识，通过调查访问和资料搜索，了解塑料垃圾的种类、化学成分和可能产生的危害，并有针对性设计塑料垃圾资源化的方案。 ［教学拓展］塑料垃圾的分类回收在解决环境问题、促进社会可持续发展方面具有重要作用。 ［方法导引］跨学科融合解决实际问题的思路。 在解决与化学有关的实际问题时，我们要应用化学知识和观念，从物质的组成与结构、变化与转化、性质与应用等视角，分析该问题涉及哪些化学物质，发生了哪些变化，变化需要什么条件，存在哪些定量关系，等等。然后，结合这些物质的获取途径和相关变化的实现方法，分析其对社会、环境等的影响，提出解决方案。 调查访问、查阅资料、设计方案 ［讨论交流］ 减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等；重复使用某些塑料制品；使用一些新型的、可降解的塑料；回收各种废弃塑料；提倡自带环保购物袋等。 教师活动 学生活动 ［任务］用思维导图总结本节课知识：能源类型及技术、合成材料分类、纤维鉴别方法。 ［总结］化学通过能源创新和材料优化推动可持续发展，每个人都能以实际行动参与环保。 ［小组合作］绘制思维导图，突出“合成材料—环境问题—治理方案”的关联。 课题2　化学与可持续发展 　　 　　 　　 　　 　　 学科网（北京）股份有限公司 $