1.1 化学使生活更美好 第2课时（教学设计）化学新教材沪科版五四学制八年级全一册

该初中化学教学设计聚焦化学研究物质的组成、结构、性质、转化及应用，围绕“性质决定用途”“结构决定性质”核心观念。以烧烤情境“化学侦探”任务导入，引导学生分析材料性质、用途及变化，复习物理与化学变化，自然衔接化学研究范畴，搭建旧知到新知的学习支架。 资料特色在于情境化任务驱动与前沿科技深度融合，通过“化学侦探”探究、氢能/核聚变/人工合成淀粉等案例及4个配套视频，培养科学思维与科学态度。如人工合成淀粉案例让学生直观理解化学创造物质，垃圾分类活动强化环保责任，助力学生建立化学观念，为教师提供结构化教学思路与丰富素材。

专题1 化学使生活更美好 第2课时 化学的研究价值与内容 年级 八年级 学科 化学 课型 新授课 教材 沪科版八年级全一册 主题一 专题1 第2课时 教学目标 1.通过分析钢铁锈蚀、光合作用等案例，认识化学研究物质的性质与变化，初步了解化学变化 中的能量转变，感悟化学与能源革命的紧密联系。 2.通过讨论物质用途与性质的关系及前沿案例分析，建立“性质决定用途”的思维框架，了 解氢能、核聚变等新能源领域的化学原理。 3.通过“寻找身边的化学”等活动，认识化学在创造物质世界及促进人与自然和谐共生中的 重要作用，了解人工合成淀粉等前沿技术，增强科技强国与环保责任感。 教学重点 明性质定用途，悟化学之价值。 教学难点 透过前沿案例，洞察变化本质。 教材分析 本节教学内容源于沪科版五四学制八年级全一册主题一《化学的魅力》专题1第2课时《化学的研究价值与内容》，是化学入门的核心启蒙内容，承接第一课时对物理变化、化学变化的初步认知，承担着帮助学生搭建化学学科整体认知框架、建立学科认同感的作用，对后续整个初中化学学习有着开篇定调的重要价值。 按照义务教育化学课程标准要求，本节内容围绕“化学研究什么”“化学如何造福人类”两大核心问题展开：先是以学生熟悉的户外烧烤情境切入，引导学生初步区分物质的性质、用途、变化，再系统阐释化学是研究物质组成、结构、性质、转化及应用的学科，嵌入氢能、核聚变、人工合成淀粉等前沿科技案例，最后联系衣食住行、环境保护、新材料开发等生活实际，直观展现化学的应用价值。教材编排兼顾学科逻辑与学生认知规律，既落实了“性质决定用途”等核心化学思维，又渗透了科学态度与社会责任的核心素养要求。 学情分析 本节课的教学对象是刚接触化学学科的八年级学生，整体对新学科充满好奇心与探索欲，但对化学的认知多停留在“有趣的实验”“和生活相关”的感性、零散层面，尚未形成对化学研究范畴、核心价值的系统认知，也没有建立“性质决定用途”“宏观—微观关联”等化学核心思维方法。 从已有基础来看，学生在小学科学、初中前序理科学习中已经接触过铁生锈、燃烧、光合作用等常见化学现象，在生活中对新能源、垃圾分类、新材料等话题有一定认知，具象思维较为活跃，抽象逻辑思维仍在发展中，更易接受贴近生活、趣味性强的学习素材。因此教学中需充分依托学生已有生活经验，用情境化任务驱动思考，避免空泛的理论讲授，既要帮助学生厘清化学学科的研究边界，建立核心思维框架，也要借助前沿案例、本土科技成果激发学生的学科认同感，落实素养目标。 教学过程 教学内容 设计意图 环节一：情境导入——烧烤中的化学奥秘 【互动引导】同学们，有没有周末和家人、朋友去郊外体验过户外烧烤呀？一想到滋滋冒油的烤串、香气扑鼻的烤鸡翅，是不是都忍不住咽口水啦？（停顿等待学生回应，调动课堂气氛）其实看起来普通的烧烤摊，从工具到食材、从点火到烤好食物，处处都藏着化学小秘密哦！今天咱们全班集体变身“化学侦探”，一起来破解烧烤里的化学密码好不好？ 【第一轮侦探挑战】首先我们先来完成基础侦探任务：请大家观察大屏幕上的烧烤场景图，任选烧烤场景里的一种材料，按照「材料→用途→利用的性质」的逻辑链来分析。老师先给大家打个样：比如木炭，用途是作燃料，利用的是它的可燃性，属于化学性质；再比如铁用来做烤签、烤架，利用的是它的导热性、延展性，都属于物理性质。给大家1分钟思考时间，有没有小侦探愿意分享你的发现呀？ 【学生回答预设1】木头做手柄，利用的是木头不导热、隔热的性质，属于物理性质。 【学生回答预设2】塑料做调料碟，利用的是它质轻、不易碎、不会被调料腐蚀的性质。不易被腐蚀属于化学性质，质轻属于物理性质。 【教师点评】太棒了！第一位同学抓住了“隔热”这个物理性质，第二位同学分析得非常全面，注意到了塑料同时利用了物理性质和化学性质。大家的回答已经暗含了化学的一条核心逻辑链——性质决定用途，用途反映性质。 【第二轮侦探挑战】接下来难度升级，我们来找“变化真凶”：烧烤摊正在举办“变身大赛”，有些物质悄悄发生了本质改变生成了新东西，有些只是换了位置、外形没有变。请大家任选一个变化过程，比如冒烟的木炭、滋滋冒油的烤肉、被串起来的肉块都可以，思考三个问题：①你选的“案发现场”是什么？②变化前后分别是什么物质？③有没有新物质生成，你的证据是什么（比如发光、变色、冒烟、变味都可以），最后判断它是物理变化还是化学变化。给大家2分钟小组讨论，再邀请小组代表分享。 【学生回答预设1】我选木炭燃烧，变化前是木炭，变化后是灰烬和气体，有新物质生成，证据是发光、发热、冒烟，属于化学变化。 【学生回答预设2】我选肉块被串起来，变化前后都是肉块，没有新物质生成，只是形状改变了，属于物理变化。 【教师点评】大家的判断非常准确！请记住：判断变化类型的核心依据是有没有新物质生成——有新物质生成的是化学变化，没有的是物理变化。化学变化伴随的发光、发热、变色、生成气体等现象可以辅助判断，但不能作为核心依据，关键还是看有没有新物质生成。 【过渡】大家刚才分析的物质性质、变化、用途，其实都是化学这门学科重点研究的内容。那化学到底系统研究哪些内容？它又是怎么改变我们的生活、让生活更美好的呢？今天咱们就一起来学习《化学的研究价值与内容》。 以烧烤情境和“化学侦探”任务激发兴趣，在探究中复习巩固性质与变化的核心概念，自然引出化学研究什么的问题，实现从旧知到新知的无缝衔接。 环节二：化学研究什么 问题一——什么是化学？ 【过渡】刚才我们在烧烤情境中分析了物质的性质、变化和用途，其实这些都属于化学的研究范畴。那化学的准确定义到底是什么呢？它究竟研究哪些内容？ 【教师提问】请同学们结合刚才的烧烤案例，阅读教材，思考化学研究包含哪几个核心维度？先自己想一想，然后和同桌交流。 【学生回答预设】研究物质的组成、有什么性质、会发生什么变化、能用来做什么。 【讲解】同学们总结得很到位！化学是研究物质的组成、结构、性质、转化以及应用的科学。这五个维度各有侧重又相互关联： 组成：物质宏观上由哪些元素构成。 结构：物质微观上由哪些粒子构成，这些粒子如何排列。 性质：物质具有的物理性质和化学性质。 转化：物质发生物理变化和化学变化的规律。 应用：基于物质性质和变化规律的实际用途。 【对应训练】下面我们来做一个快速判断练习，请看大屏幕：判断下列研究涉及食盐的哪个方面？ （1）食盐在水中的溶解情况及它的味道：______ （2）食盐中含有哪些基本成分：______ （3）食盐晶体的外形为什么是立方体：______ （4）向食盐水中通电得到什么物质：______ 【学生回答预设】（1）性质；（2）组成；（3）结构；（4）转化。 【讲解】完全正确！通过这个练习我们可以看到，同一物质可以从不同维度进行研究，这也正是化学学科研究内容的丰富性所在。 问题二——为什么要研究化学反应过程中的能量变化？ 【过渡】我们知道了化学研究物质的转化，也就是化学变化。大家想过没有，化学变化除了生成新物质之外，还会带来什么？比如木炭燃烧除了变成灰烬，还产生了什么？烤肉的时候除了肉变熟了，你还感受到了什么？ 【学生回答】木炭燃烧产生了光和热，烤肉的时候能感觉到很热。 【教师引导】没错！化学变化中除了生成新物质，还常常伴随着能量的变化。请大家再看几组生活场景：汽车行驶需要燃烧汽油，绿色植物在阳光下生长，我们心跳呼吸运动需要能量，铁栏杆在潮湿空气中生锈……这些变化的共同特点是什么？ 【学生回答预设】都伴随着能量的变化，有的释放能量，有的储存能量。 【讲解】大家观察得很敏锐！化学变化一定伴随着能量转变——包括热量、电能、光能的释放或吸收。我们来看几个典型例子： （呈现课件图片：燃料燃烧、光合作用、人体能量、钢铁锈蚀） 汽油、天然气燃烧释放能量供我们使用； 绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存起来； 我们的身体就像一个化学工厂，心跳、呼吸、运动都需要能量； 研究钢铁锈蚀帮助我们减缓锈蚀、减少损失。 【引入氢能前沿】那研究能量变化有什么实际意义呢？最重要的意义就是帮助我们开发更高效、更清洁的能源。大家知道目前最受关注的清洁能源是什么吗？ 【学生回答预设】氢能、太阳能、风能。 【讲解】对！其中氢能被称作21世纪的“终极能源”。为什么？因为氢气和氧气燃烧放出大量热，而且生成物只有水，完全无污染！请看大屏幕上的资料： （呈现“青氢一号”项目资料，学生阅读） 截至2026年3月底，全国建成在建可再生能源制氢产能规模超过100万吨/年。“青氢一号”是全球最大绿色氢氨醇一体化项目，创造了四项国际领先技术，填补了我国绿电直连耦合氢氨醇柔性生产空白。2026年，国内首艘2000吨级氢内燃机运输船启动建造，续航500公里以上。 【教师提问】从这段资料中，你能概括出氢能的三大优势是什么吗？ 【学生回答预设】放热多、产物只有水无污染、是理想的未来能源。 【讲解】总结得非常精准！氢能的三大优势正是——放热多、产物只有水、无污染。 【视频播放：人造太阳——无限清洁能源】接下来我们看一个更前沿的科技视频——“人造太阳”。请大家边看边思考：核聚变能和化学变化中的能量有什么不同？ （播放“人造太阳”视频，约2分钟） 【教师提问】视频看完了，谁能说说：核聚变能和我们刚才讲的化学变化中的能量有什么本质区别？ 【学生回答预设】核聚变释放的能量比化学变化大得多，一旦商用可以获得近乎无限的清洁能源。 【讲解】说得非常好！核聚变能释放的能量远超普通化学变化。请看大屏幕上的资料： （呈现核聚变资料，学生阅读） 核聚变能被写入国家“十五五”规划纲要。2026年6月，中科院合肥物质科学研究院取得重大进展——两款核聚变堆超导磁体完成验收，核心技术100%国产化。其中环向场超导磁体长21米、重582吨，是全球尺寸最大的，储能是国际同型号的3倍。 【教师总结】同学们，化学不仅研究能量的转变，更在创造更清洁的能源。研究能量变化，是我们解决能源危机的关键！从氢能到核聚变，我国科学家正在为实现“能源自由”而不懈努力。 问题三——为什么要对化学反应进行调控？ 【过渡】既然化学变化伴随能量变化，有些对我们有利，有些对我们不利，那化学家能不能让化学反应“听话”——让有利的变化更好发生，让不利的变化变慢甚至停止呢？ 【教师提问】先来看几个生活场景：①食物腐败是常见的化学变化，日常生活中你会采用哪些方法来延缓甚至防止食物腐败？②野外烧烤时，你会采用怎样的方法来使木炭充分燃烧？请大家结合生活经验回答，并思考：这些方法分别改变了什么条件？ 【学生回答预设1】食物放冰箱冷藏或冷冻可以延长保质期，真空包装可以隔绝氧气，用保鲜膜包好可以减少水分流失。放冰箱改变了温度，真空包装改变了氧气浓度。 【学生回答预设2】把木炭掰碎增大接触面积，用扇子扇风增加氧气量，可以让木炭燃烧更充分。 【讲解】同学们的生活经验非常丰富！大家提到的方法本质上都是通过改变条件来调控化学反应。化学家可以通过控制温度、水分、氧气浓度、反应物接触面积等条件，对特定的化学反应进行调控——促进有利的化学反应发生，减缓或阻止不利的化学反应。 问题四——化学在物质制备过程中发挥着怎样的作用？ 【过渡】通过调控化学反应，我们不仅可以利用自然界已有的物质，还能创造出自然界原本没有的物质。大家想一想：你身边的物品——塑料、药品、合金——它们在自然界中原本就存在吗？ 【学生回答】不存在的，都是人工制造的。 【讲解】没错！通过化学变化可以创造物质。目前已知的上亿种物质中，绝大多数是化学合成的。化学家们做到了： 将垃圾变成资源 将矿石变成金属 将空气变成化肥 将石油变成塑料 【教师提问】请大家思考一个问题：为什么我们能通过化学变化制造出各种各样的新物质？这背后遵循的是什么规律？ 【学生回答预设】因为物质有自己的性质，我们可以利用它的性质来制造有用的东西。 【讲解】说得非常好！“性质决定用途”就是化学的核心规律。化学家正是掌握了不同物质的性质，才能根据需求设计反应路径，合成我们需要的物质。 【学生活动：观察分析甲醇生态示意图】接下来，请大家看大屏幕上的“甲醇生态示意图”。仔细观察这幅图，然后小组讨论以下问题： ①从图中你能看出绿色甲醇的原料是什么？生产过程中涉及哪些环节？ ②在这个物质转化的过程中，化学发挥了什么作用？ （呈现绿色甲醇生态示意图，学生观察、小组讨论2分钟） 【学生回答预设1】从图中看到，绿色甲醇的原料是废弃物（如生物天然气），经过化学反应转化为甲醇，最后用于交通工具的燃料。 【学生回答预设2】化学在这个过程中起到了“转化”的作用——把没有用的废弃物变成了有价值的燃料。 【讲解】同学们的观察非常细致！这幅图展示的就是一个完整的“废弃物→原料→生产→加注”绿色闭环。化学在这个过程中扮演了“魔术师”的角色——把垃圾变成了资源，把废弃物变成了清洁能源。这正是化学在物质制备中的巨大价值！ 【例1】“精彩亚冬、化学助力”。下列有关叙述不属于化学对亚冬会的贡献的是 A．研制新型材料，制造运动装备 B．使用人工智能，分析比赛数据 C．为赛事专用新能源汽车生产电池 D．利用活性炭净化空气，保障赛场空气质量 【答案】B 【解析】A、研制新型材料，属于物质的研究，属于化学对亚冬会的贡献，故A错； B、使用人工智能分析比赛数据，属于计算机研究领域，不属于化学对亚冬会的贡献，故B正确； C、使用新能源汽车生产电池，属于化学对亚冬会的贡献，故C错； D、利用活性炭净化空气，属于材料的用途，属于化学对亚冬会的贡献，故D错。 故选B。 【变式】化学研究物质的性质、组成、结构、转化及其应用等方面。指出下列研究涉及食盐的哪个方面。 （1）食盐在水中的溶解情况及它的味道： 。 （2）食盐中含有哪些基本成分： 。 （3）食盐晶体的外形为什么是立方体： 。 （4）向食盐水中通电得到什么物质： 。 【答案】（1）性质 （2）组成 （3）结构 （4）转化 【解析】（1）食盐在水中的溶解情况及它的味道，溶解性及味道属于研究食盐的性质。 （2）食盐中含有哪些基本成分，即食盐由哪些基本成分组成，属于研究食盐的组成。 （3）食盐晶体的外形为什么是立方体，属于研究食盐的结构。 （4）向食盐水中通电得到什么物质是研究食盐的转化。 引导学生从生活经验中归纳化学的研究范畴，通过对应训练巩固五个维度的区分，建构化学学科的整体认知框架。 从生活实例出发认识化学变化中的能量转变，通过视频和前沿案例展示化学与能源革命的紧密联系，激发科技强国认同感。 从生活经验出发，通过控制食物腐败、木炭燃烧等实例，理解化学反应的可调控性，初步建立“条件控制”的化学实验思想。 通过化学合成物质的广泛案例和甲醇生态示意图的观察分析，让学生深入理解化学“创造新物质”“变废为宝”的独特价值。 环节三 化学如何造福人类 问题五——为什么要研究物质的组成与结构？ 【过渡】我们已经知道了化学可以创造新物质。那化学家凭什么能创造出新物质呢？答案就藏在物质的“内部”——物质的组成和结构。 【教师提问】请大家看大屏幕上的两组物质：金刚石和石墨——它们都由碳元素组成，可一个是世界上最硬的物质，一个质软得可以做铅笔芯。为什么性质差异这么大？ 【学生回答预设】因为它们的结构不同，碳原子的排列方式不一样。 【讲解】完全正确！世间万物都由化学元素组成，但构成物质的分子、原子的种类、数目、排列方式不同，性质就千差万别。这就是化学的另一条核心规律——结构决定性质，性质反映结构。 （呈现课件图片） O₂、CO₂、H₂O、糖分……都含有“氧”元素，但性质完全不同——因为它们的分子结构不同。 【呈现拓展阅读】我国有一位伟大的科学家——卢嘉锡先生，他是中国结构化学的开拓者和奠基人。结构化学就是研究物质的结构与其性能之间关系的学科。20世纪70年代，化学模拟生物固氮成为世界科学前沿课题，卢嘉锡从结构化学角度出发，提出了固氮酶活性中心结构模型，为化学模拟生物固氮做出了巨大贡献。 【教师总结】研究组成和结构，本质上是掌握了“定制”新物质的密码。从宏观元素到微观粒子——物质的性质，藏在组成与结构之中！改变结构，就能创造新物质。 问题六——化学如何造福人类？ 【过渡】前面我们学习了化学研究什么——研究物质的组成、结构、性质、转化和应用。那这些研究到底有什么用？化学究竟如何改变我们的生活、造福人类呢？接下来我们就从衣、食、住、行四个维度来梳理化学的贡献。 【教师提问】请大家先小组讨论（3分钟）：分别举例说明化学在衣、食、住、行四个方面的应用。每组派代表分享。 【学生回答预设】 衣：化纤面料、尼龙、涤纶，都是化学合成的； 食：化肥、农药提高粮食产量，食品保鲜技术； 住：水泥、钢筋建造房屋，涂料油漆装饰墙面； 行：汽油作为汽车燃料，电池为电动车提供动力。 【讲解】同学们列举得非常全面！化学的贡献确实覆盖了生活全场景： ✅ 衣：化学纤维（尼龙、涤纶、腈纶）等衣料均为化学合成，舒适耐磨成本低。 ✅ 食：化肥、农药保障粮食产量。更令人振奋的是——我国科学家已经实现了人工合成淀粉！ 【视频播放：人工合成淀粉原理】接下来我们来看一段视频，了解科学家是如何实现“空气变粮食”的。请大家边看边思考：人工合成淀粉相比自然界光合作用有什么优势？ （播放“人工合成淀粉原理”视频） 【教师提问】视频看完了，谁能说说人工合成淀粉相比自然界光合作用的优势是什么？ 【学生回答预设】步骤更少，合成速率更快，可以在工厂里大规模生产。 【讲解】总结得非常到位！请看大屏幕上的资料： （呈现人工合成淀粉资料，学生阅读） 中国科学家实现了CO₂到淀粉的从头合成，仅用11步化学反应（自然界需数十步），合成速率是玉米的8.5倍。2026年1月，全球首条吨级生产线跨越中试门槛，连续稳定运行超3000小时，淀粉纯度达93%。成本已从120元/公斤降至20-30元/公斤。我国以不到全球9%的耕地养活了近20%的人口，工厂化造粮是粮食安全的“双保险”。 【教师引导】这个成果有什么重大意义？请同学们思考后回答。 【学生回答预设】可以减少对耕地的依赖，保障粮食安全；而且用CO2做原料，还能减少温室气体。 ✅ 住：化学合成的建材、冶炼的金属让住房更安全舒适。 ✅ 行：电池中的化学反应提供电能，石油加工得到燃料，支撑交通发展。 【视频播放：绿色甲醇——零碳能源】我国现在推广的绿色甲醇以废弃物为原料，是极具前景的零碳能源。我们来看一段视频了解它。 （播放“绿色甲醇——零碳能源”介绍视频，约1.5分钟） 【教师提问】视频中提到绿色甲醇最大的优势是什么？ 【学生回答预设】以废弃物为原料，零污染，实现了“沪产沪加”。 【讲解】对！绿色甲醇构建了“废弃物→原料→生产→加注”全链条绿色闭环。2026年6月成功交付超6000吨，刷新国内单次交付纪录。 【小组活动】请大家完成“寻找身边的化学”分类活动（3分钟）：每组列举3-5个身边的物品，区分哪些是自然界原本就有的，哪些是化学人工制造的。 【学生展示】自然界原有：木材、棉花、石头、羊毛等；人工制造：塑料、玻璃、合金、药品、化纤布料等。 【教师总结】通过今天的活动，大家应该深刻感受到——化学无处不在，它创造了丰富多彩的物质世界，让我们的生活越来越美好。 问题七——化学能让环境更美好吗？ 【过渡】有人可能会说：化学发展带来了环境污染——汽车尾气污染空气、工业废水污染河流、塑料垃圾堆积如山。那化学能不能反过来解决这些问题呢？ 【教师提问】你知道哪些用化学方法治理污染或保护环境的例子？先自己想一想，然后和同桌交流。 【学生回答预设】污水处理厂净化污水、垃圾焚烧发电、汽车尾气净化装置。 【讲解】同学们说得很好！化学不仅会产生污染，更能治理污染。我国现在走的是绿色化学发展路线： （呈现课件图片：上海白龙港污水处理厂、风电耦合甲醇项目，学生观察） 一方面，从源头上杜绝污染——发展绿色化学、清洁生产，用更环保的原料和工艺替代传统高污染工艺； 另一方面，处理已经产生的污染——污水处理、垃圾资源化、废气净化。上海白龙港污水处理厂的污泥处理系统、上海电气集团的风电耦合甲醇一体化项目，都是化学技术实现零碳循环的典型案例。 【教师强调】所以大家要记住：化学不是环境的破坏者，而是环境治理的“主力军”！化学正在促进人与自然和谐共生。 问题八——垃圾分类与化学有什么关系？ 【过渡】说到环境治理，大家最熟悉的可能就是垃圾分类了。我们每天都在做垃圾分类，但大家有没有想过——垃圾分类和化学有什么关系呢？ 【教师提问】垃圾分类的意义是什么？不同类别的垃圾可以用什么化学方法处理？处理过程中发生的是什么类型的变化？请大家先阅读课件上的资料，然后回答。 【学生回答预设】垃圾分类可以回收利用，把垃圾变成资源。厨余垃圾可以堆肥、发电，可回收物可以回收再利用。 【讲解】垃圾是“放错地方的资源”！不同类别垃圾的处理方式和变化类型各不相同： 垃圾类别 处理方式 变化类型 湿垃圾（厨余） 堆肥发酵、发电 化学变化 可回收物 AI分拣、回收再利用 物理变化为主 其他垃圾 高温焚烧发电 化学变化 【前沿视野：AI+化学——垃圾智能分拣】（学生阅读资料） 同学们可能不知道，现在垃圾分类也用上了高科技！截至2025年底，全国15个省市已实现原生垃圾“零填埋”。广州白云区的AI分拣线利用高光谱技术扫描塑料材质的光谱特征进行精细分选，已分拣原生垃圾2.6万吨，节省处理费172.76万元。厦门海沧区的分拣中心运用视觉识别加红外扫描技术，分拣率达到95%以上。 （呈现案例：上海老港再生能源利用中心、长春新北焚烧发电厂） 上海老港再生能源利用中心：年处理300万吨干垃圾，发电16亿度；长春新北焚烧发电厂：日焚烧2700吨，年发电5亿度，年减排CO2 35万吨。 【教师总结】化学让垃圾“变废为宝”！从垃圾分类到资源化利用，处处都有化学的功劳。垃圾分类不仅是一项社会责任，更是一笔可观的经济账、环保账。 问题九——化学能创造出自然界中不存在的物质吗？ 【过渡】通过刚才的学习，我们发现化学可以把垃圾变成资源、把空气变成化肥、把石油变成塑料。那化学的“创造力”到底有多强？它能创造出自然界中原本不存在的物质吗？ 【学生回答】能！塑料、人工合成淀粉、气凝胶都是自然界没有的。 【讲解】对！化学家们已经创造出了许多自然界中不存在的新物质，这些新物质往往具有神奇的功能。 【视频播放：气凝胶——最轻的固体】接下来我们来看一段视频，了解一种神奇的新材料——气凝胶。请大家边看边思考：气凝胶有哪些特殊性能？这些性能可以应用在哪些领域？ （播放“气凝胶”介绍视频） 【教师提问】视频看完了，谁能说说气凝胶有什么特殊性能？可以应用在哪些领域？ 【学生回答预设】气凝胶很轻，隔热性能非常好，可以用在航空航天隔热、新能源电池热防护等方面。 【讲解】大家看得很仔细！气凝胶被称为“最轻的固体”，隔热性能极强。请看大屏幕上的资料： （呈现气凝胶资料，学生阅读） 气凝胶的应用领域非常广泛： 航空航天：隔热防护 新能源电池：热防护，防止热失控 石油化工：管道保温 最新突破：我国科研团队研制出超薄气凝胶隔热片，为电池穿上轻便、防火的“贴身铠甲”，大幅提升了新能源汽车的安全性。 【教师提问】请大家深入思考：化学家为什么能不断创造出新物质？创造新物质的价值是什么？ 【学生回答预设】因为掌握了物质的性质和结构规律，可以根据需要设计出具有特定性能的新材料。新物质可以解决很多实际问题，比如气凝胶可以保护电池安全。 【讲解】大家思考得很深入！化学可根据需求定向创造自然界不存在的特殊功能新物质，不断拓展应用边界。这再次印证了化学的两条核心规律：结构决定性质，性质决定用途。 【例2】“化学是把双刃剑”，这说明化学的发展在人类历史上既能造福人类，同时也给人类带来了诸多问题。下列问题不属于这类情况的是(　　) A．汽车与空气污染 B．防腐剂与食品安全 C．工业废水与水体污染 D．噪声与人体健康 【答案】D 【解析】A、汽车给生活带来了便利，但是汽车尾气中的二氧化硫、二氧化氮会污染空气，不符合题意； B、防腐剂能改善食品风味、延长食品货架期，但是防腐剂过量使用，对人体健康不利，不符合题意； C、工业生产促进了社会的发展，但是工业废水会污染水源，不符合题意； D、噪声影响人体健康，但是噪声与化学的发展无关，符合题意。 故选D。 【例3】化学已经渗透到社会生产生活的各个领域。下列领域中，化学具有的重要作用是 ①环境保护；②能源开发利用；③新材料研制；④粮食增产 A．仅①②③ B．仅①③④ C．仅②③④ D．①②③④ 【答案】D 【解析】化学是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的基础自然科学，也就是说化学是研究物质的一门科学，研究物质的性质，如何制取该物质，怎样使其服务于社会，如何做才能不污染环境，保护好我们的环境，由于我们现在使用的化石燃料污染环境很严重，所以化学在研究开发一些新能源，制取一些新材料。粮食增产需要化肥也是离不开我们化学研制出的物质。故选D。 【变式】17．化学是造福人类的科学。 （1）“绿水青山就是金山银山”。下列做法不符合这一理念的是_______(填写字母，下同)。 A．积极参与植树造林 B．露天焚烧垃圾 C．开发利用清沽能源 D．深埋处理废旧电池 （2）进行垃圾分类回收可以降低垃圾处理成本，减少土地资源的消耗，具有社会、经济、环保等多方面的好处。垃圾分类从我做起，下列属于可回收垃圾的是_______。 A．废旧报纸 B．生锈铁管 C．矿泉水瓶 D．腐烂水果 【答案】（1）BD （2）ABC 【解析】（1）A. 积极参与植树造林，可净化空气，故A不符合题意；     B. 露天焚烧垃圾，会产生大量空气污染物，故B符合题意； C. 开发利用清沽能源，可以减少化石燃料的使用，减少空气污染物的排放，故C符合题意； D. 深埋处理废旧电池，会污染土壤和地下水，故D符合题意。 故选：BD。 （2）可回收垃圾主要包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料等，腐烂水果属于厨余垃圾。故选：ABC。 通过金刚石与石墨的对比引出“结构决定性质”的核心规律，结合卢嘉锡事迹渗透科学态度与社会责任素养。 以衣、食、住、行四个维度全面展现化学的应用价值，通过视频和资料嵌入人工合成淀粉、绿色甲醇等前沿成果，强化科技强国与环保责任感。 回应“化学带来污染”的片面认识，通过绿色化学和污染治理案例，树立化学是环保重要力量的正确观念。 通过垃圾分类与化学处理方式的对应分析，理解化学在垃圾资源化中的关键作用，培养环保意识和社会责任感。 通过气凝胶视频和资料，展现化学“创造新物质”的非凡能力，强化“结构决定性质、性质决定用途”的核心观念，激发对化学创造力的赞叹。 知识总结 【过渡】同学们，通过今天这一节课的学习，我们围绕“化学的研究价值与内容”这一主题，探究了九个核心问题。现在让我们一起来回顾和梳理一下本节课的知识框架。 【教师活动】展示知识框架图，引导学生共同回顾填写： 【教师提问】请同学们对照这个框架，想一想：今天我们学习了化学研究的五个维度是什么？化学造福人类的四个方面是什么？ 【学生回答】化学研究物质的组成、结构、性质、转化、应用；化学造福人类体现在创造物质世界、促进人与自然和谐共生、垃圾资源化、开拓新材料四个方面。 【讲解】非常好！通过今天的探究，我们不仅知道了化学研究什么，更深刻理解了化学如何造福人类。希望大家把这个框架牢牢记在心里，它将指导我们后续所有的化学学习。 通过知识框架图的梳理，帮助学生实现知识的结构化、系统化，形成完整的认知体系，强化核心观念的记忆。 课堂小结 七、板书设计 专题1 化学使生活更美好 第2课时 化学的研究价值与内容 一、化学研究什么 1. 化学的定义：研究物质的组成、结构、性质、转化以及应用的科学 2. 核心规律： ★ 结构决定性质 ★ 性质决定用途 3. 延伸研究： ★ 化学变化伴随能量变化（热量、光能、电能的吸收/释放） ★ 化学反应可以调控（改变温度、氧气、接触面积等条件） 二、化学如何造福人类 1. 创造丰富多彩的物质世界（衣、食、住、行全覆盖） → 人工合成淀粉：“空气变粮食”，11步反应，速率是玉米8.5倍 2. 促进人与自然和谐共生（绿色化学、污染治理） → 从源头上杜绝污染 + 处理已产生的污染 3. 发掘垃圾潜在的资源价值（垃圾分类、变废为宝） → 湿垃圾→发电，可回收物→再生，其他垃圾→焚烧发电 4. 开拓新材料的未来疆域（气凝胶等） → 我国研制超薄气凝胶隔热片，为电池穿上“贴身铠甲” 随堂练习 1．性质决定用途，下列物质的用途体现其化学性质的是 A．氖气填充霓虹灯 B．铜生产电缆 C．钨丝作灯丝 D．乙醇作燃料 【答案】D 【解析】A、氖气填充霓虹灯，是因为氖气属于稀有气体，稀有气体通电时能发出不同颜色的光，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质，不符合题意； B、铜生产电缆，是因为铜具有良好的导电性，导电性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； C、 钨丝作灯丝，是因为钨丝熔点高，熔点不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； D、乙醇作燃料，是因为乙醇具有可燃性，可燃性需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，符合题意。 故选D。 2．“物质性质决定用途”是化学观念之一，下列说法正确的是 A．二氧化碳密度比空气大——用于制作气体肥料 B．金刚石硬度大——可用于切割玻璃 C．石墨具有导电性——可制作铅笔芯 D．一氧化碳具有可燃性——可用于冶炼金属 【答案】B 【解析】A、二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料，可用于制作气体肥料，与二氧化碳密度比空气大无关，故错误； B、金刚石硬度大，可用于切割玻璃，故正确； C、石墨具有导电性，可用于制作电极，石墨质软，呈深灰色，可在纸上留下痕迹，可用于制作铅笔芯，故错误； D、一氧化碳具有可燃性，可用作燃料，一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属，故错误； 故选B。 3．下列图示不能体现化学造福人类的是 A． 合成药物 B． 钛合金制成的自行车 C．研制杂交水稻 D．生产化肥 【答案】C 【解析】A、合成药物是化学研究的范畴，能体现化学造福人类，故选项不符合题意； B、钛合金的研制是化学研究的范畴，能体现化学造福人类，故选项不符合题意； C、研制杂交水稻属于生物学的研究范畴，不能体现化学造福人类，故选项符合题意； D、生产化肥是化学研究的范畴，能体现化学造福人类，故选项不符合题意。 故选C。 4．下列图示体现化学改善人类生活的是 ①新能源新材料开发 ②合成药物 ③化学印染 ④农药残留超标 A．①② B．①③④ C．①②③④ D．①②③ 【答案】D 【解析】①化学新能源新材料开发，可以减少环境污染，能体现化学改善人类生活； ②利用化学合成药品，能为人体的健康保驾护航，能体现化学改善人类生活； ③化学处理衣料印染，可以使人类提高生活品质，能体现化学改善人类生活； ④农药残留超标，对人体健康有害，不能体现化学改善人类生活。 故选D。 5．北京时间2023年10月4日下午，瑞典皇家科学院决定将2023年诺贝尔化学奖授予蒙吉·巴文迪、路易斯·布鲁斯、阿列克谢·叶基莫夫，以表彰他们在发现和合成量子点方面所作出的贡献。化学为人类的发展作出了巨大贡献，请结合生产、生活实际举例说明化学在人类所面临的能源问题、粮食问题和环境问题等方面的贡献。 （1）能源问题： 。 （2）粮食问题： 。 （3）环境问题： 。 【答案】（1）研究、使用氢能源(合理即可) （2）合成高效化肥(合理即可) （3）净化汽车尾气(合理即可) 【解析】（1）研究、使用氢能源等是化学在人类所面临的能源问题方面的贡献(合理即可)； （2）合成高效化肥等是化学在人类所面临的粮食问题方面的贡献(合理即可)； （3）净化汽车尾气等是化学在人类所面临的环境问题方面的贡献(合理即可)。 教学反思 本节课以户外烧烤情境导入，通过“化学侦探”探究活动降低了化学入门的抽象感，学生参与度较高，有效激活了课堂氛围。教学中以九个核心问题串联整节课，问题链层层递进，逻辑清晰，从“化学研究什么”到“化学如何造福人类”两大板块自然过渡，符合学生的认知规律。 本节课注重视频资源与前沿科技的有机融合：在“问题二”中安排“人造太阳”视频，让学生直观感受核聚变能的巨大潜力；在“问题六”中安排“人工合成淀粉原理”和“绿色甲醇”两个视频，分别从粮食安全和能源转型两个维度展现化学的贡献；在“问题九”中安排“气凝胶”视频，让学生直观感受新材料的“神奇”性能。四个视频的嵌入时机恰当，均配有观看思考问题和观看后的讨论交流，有效避免了“为放视频而放视频”的形式主义，真正让视频服务于教学目标的达成。 本节课还注重图表信息的解读能力培养：在“问题四”中安排学生观察“甲醇生态示意图”，通过“从图中能获得什么信息”“化学在其中发挥什么作用”两个问题，引导学生从直观图示中提取化学信息，建立“物质转化”的视角。 本节课的不足与改进方向：第一，教学容量较大，九个问题加上四个视频在一节课中全部完成时间较为紧张，后续教学中可根据学情适当整合或精简部分问题，如将“问题七”和“问题八”合并为“环境与资源”板块处理；第二，部分基础薄弱学生对“性质决定用途”的逆向推导仍存在困难，后续可增加1-2个随堂辨析小活动进行强化；第三，视频播放环节需提前测试设备确保流畅，同时控制好单段视频时长（建议不超过2分钟），避免视频过长挤占互动讨论时间；第四，前沿科技案例较多，部分学生可能停留在“听故事”层面，未能深入理解背后的化学原理，建议在视频观看后增加“案例→原理”的分析引导环节，更好地兼顾不同层次学生的学习需求。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $