9.2能源的综合利用第二课时导学案--2025-2026学年九年级化学沪教版下册

该初中化学导学案聚焦九年级“能源的综合利用 - 第二课时”，核心内容包括新能源（氢能、太阳能、化学电源）的能量转化原理、应用及氢气的实验室制取与性质，能源的可再生与不可再生分类。课前预习案衔接上节课化石燃料知识，通过基础填空、选择及思考题梳理旧知，为新课学习搭建认知支架。 资料特色在于以科学探究为核心，通过氢气制取实验、小组合作分析能源优劣，培养学生科学思维与实验能力。结合新能源应用实景视频、废弃电池标本、能源分类思维导图等资源，联系生活实例（如充电宝、太阳能路灯），落实科学态度与责任，习题设计分层且注重理论联系实际，助力学生构建能源利用与环保的系统认知。

初中化学“导·学·练”课堂导学案 年级 九年级 科目 化学 周次 设计者 序号 班级 主题与课时 能源的综合利用 - 第二课时 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 认识常见新能源的种类、特点与应用价值，知晓氢能、太阳能、化学电源的能量转化原理，掌握氢气的实验室制取与性质。能结合化学知识分析能源利用的利弊，区分可再生与不可再生能源。树立绿色低碳、能源可持续发展理念，学会辩证看待能源开发与环境保护的关系，提升资源合理利用的科学认知。 学习目标 宏观辨识与微观探析：辨识新能源能量转化形式，从微观角度理解化学反应伴随的能量变化。 科学思维：对比各类能源优劣，建立能源分类、利用、环保的逻辑体系。 科学探究与创新意识：完成氢气制取探究，掌握实验探究基本方法。 科学态度与责任：关注能源危机与环境问题，树立节能减碳、绿色发展的社会责任。 重难点 重点：氢能、太阳能、化学电源的工作原理与应用优势；氢气实验室制取方法与性质；化学能与电能、热能的转化规律。 难点：理解化学电源的能量转化本质；辩证分析新能源开发的优势与现存不足；结合化学反应解释能源利用中的环境与效益问题。 资源与 建议 教学资源依托新教材文本、氢气制取实验器材、新能源应用实景视频、废弃电池标本、能源分类思维导图等素材。结合生活中充电宝、太阳能路灯、氢能源汽车等实例，贴合学生生活认知。学习建议：课前自主梳理能源基础分类知识，标注疑难问题；课中重点参与实验探究与小组讨论，主动对比新旧能源差异；课后结合生活场景总结节能方法。注重理论联系实际，以化学视角解读能源应用，强化知识落地与素养提升。 学习过程 （一）课前预习案 本预习案聚焦上节课化石燃料基础，衔接本节课新能源、化学电源、氢能核心内容，以基础习题、填空、简答题型帮助学生提前梳理核心知识点，扫清课堂学习障碍，构建初步知识框架。 1. 基础填空题 （1）根据能源能否循环再生，可将能源分为________能源和________能源。化石燃料属于典型的________能源，太阳能、风能、氢能属于________能源。 （2）化学电源是一种将________能直接转化为________能的装置，相较于化石燃料燃烧发电，其优点是________、________。 （3）氢气被称为理想的绿色能源，其主要优点有________、________、________，目前未广泛推广使用的主要原因是________。 （4）太阳能的利用主要分为两种形式，一是将太阳能转化为________能，如太阳能热水器；二是将太阳能转化为________能，如太阳能光伏发电。 （5）实验室制取氢气常用的药品是________和________，反应的基本类型为________。 2. 基础选择题 （1）下列能源中，属于可再生清洁能源的是（ ） A. 煤炭 B. 石油 C. 氢能 D. 天然气 （2）化学电源工作时的能量转化核心是（ ） A. 电能转化为化学能 B. 化学能转化为电能 C. 热能转化为电能 D. 太阳能转化为电能 （3）下列不属于氢气作为新能源的优势的是（ ） A. 燃烧热值高 B. 产物无污染 C. 制取成本低 D. 原料来源广 （4）太阳能光伏发电的主要能量转化形式是（ ） A. 太阳能→热能 B. 太阳能→电能 C. 太阳能→化学能 D. 太阳能→机械能 3. 自主思考题 （1）生活中常见的电池有干电池、锂电池、蓄电池等，请列举2种生活中使用化学电源的场景，并简单说明其优势。 （2）结合生活认知，思考化石燃料利用存在哪些弊端？新能源的开发对人类社会发展有哪些重要意义？ （3）初步思考：实验室制取氢气时，为何不选用浓盐酸、浓硫酸作为反应药品？ 预习小结：通过自主预习，我已掌握的知识是________；存在的疑惑是________，将在课堂探究中重点突破。 （二）课中探究案（分层探究+合作研讨+当堂训练） 本节课中，学生以自主探究、小组合作、实验操作、习题巩固的形式开展学习，围绕能源分类与优势、化学电源原理与应用、氢能的制取与性质、新能源综合利用四大核心模块逐层突破，结合新教材内容深化理解，落实核心素养。 探究一：能源的分类与新旧能源对比 结合新教材能源分类内容，完成下列探究习题，小组合作辨析能源类型，总结不同能源的核心特点。 1. 分类填空题：将下列能源进行分类（填序号）。①煤 ②石油 ③天然气 ④太阳能 ⑤风能 ⑥氢能 ⑦核能 ⑧生物质能 不可再生能源：________；可再生能源：________；化石能源：________；新能源：________。 2. 对比分析题：小组讨论完成表格核心内容，归纳化石能源与新能源的差异。 （1）化石能源的特点：资源有限、________、________、污染环境。 （2）新能源的特点：________、清洁无污染、________、可持续利用。 3. 深度思考题：为什么人类要逐步减少化石燃料的使用，大力开发新能源？请从资源、环境、社会发展三个角度简要分析。 学生学习引导：学生独立完成基础分类，小组核对答案并纠错，针对新旧能源差异展开讨论，结合课前预习的生活认知，串联能源短缺、温室效应、空气污染等知识点，建立“能源利用与环境保护共生”的思维，突破单一知识点记忆，形成系统认知。 探究二：化学电源的原理、应用与环保问题 结合新教材化学电源相关内容，通过习题探究、案例分析，掌握化学电源的能量转化、优势及废弃电池的危害与处理方式。 1. 概念辨析题 （1）化学电源的工作本质是通过________变化，将化学能直接转化为电能，区别于火力发电的“化学能→热能→机械能→电能”多步转化。 （2）相较于火力发电，化学电源的突出优点是能量转化效率________、无废气排放、使用便捷。 2. 案例分析简答题 生活中常用的一次性干电池、可充电锂电池、汽车蓄电池均属于化学电源。请回答：废旧电池随意丢弃会造成哪些污染？日常生活中我们应该如何处理废旧电池？ 3. 拓展探究题 手机充电过程、手机放电使用过程的能量转化分别是什么？请用化学能量转化知识简要说明。 学生学习引导：学生先独立完成概念填空，夯实基础；再以小组为单位分析废旧电池的环境危害，结合生活实际梳理垃圾分类、电池回收的具体做法；通过手机充放电的生活化案例，深化对能量转化的理解，区分可逆与不可逆化学电源的差异，同时树立垃圾分类、绿色环保的意识。 探究三：氢能的综合利用与实验室制取探究（核心重难点） 本模块为本节课核心重难点，结合新教材实验内容，通过习题探究、实验分析、易错辨析，掌握氢气的制取、性质、优势与应用局限。 1. 实验原理填空题 （1）实验室制取氢气的反应化学方程式：________，反应现象是________、________。 （2）收集氢气可选用________法和________法，依据的性质分别是________和________。 （3）氢气验纯的操作：收集一试管氢气，________，若听到________，说明氢气不纯；若________，说明氢气纯净。 2. 易错辨析选择题 下列关于实验室制取氢气的说法正确的是（ ） A. 可以用浓硫酸代替稀硫酸 B. 可以用浓盐酸代替稀盐酸 C. 收集氢气前必须验纯 D. 氢气点燃前无需验纯 3. 综合简答题 （1）结合氢气的性质，说明氢气被称为“最理想绿色能源”的三大核心理由。 （2）目前氢能源无法大规模普及的主要技术难题是什么？请结合制取、储存、运输三个角度分析。 学生学习引导：学生先自主完成实验原理填空，梳理实验核心知识点；针对易错选择题，小组讨论辨析错误选项原因，突破实验易错点；结合教材内容深度分析氢能源的优势与局限，从化学原理角度解释制取成本高、储存运输难的原因，将实验知识与能源应用、社会发展结合，实现知识的深度迁移，攻克本节课难点。 探究四：太阳能、生物质能等新能源的综合应用 结合新教材拓展内容，通过习题探究，了解常见新能源的转化形式与应用场景，完善新能源知识体系。 1. 填空练习题 （1）太阳能利用的两种核心方式：光热转换，如________；光电转换，如________。 （2）生物质能是利用________等生物质转化而来的能源，属于________（可再生/不可再生）能源。 2. 简答分析题 在乡村地区，太阳能路灯、生物质沼气已经广泛应用，请分析这类新能源推广的社会意义和环保意义。 课中当堂达标训练 1. 下列关于能源的说法正确的是（ ） A. 化石燃料是可再生能源 B. 化学电源可将电能转化为化学能 C. 氢能燃烧产物只有水，无污染 D. 太阳能不属于清洁能源 2. 实验室制取氢气的发生装置与制取________（填氧气/二氧化碳）的装置相同，理由是________。 3. 简要说明能源综合利用的核心意义：________。 课中学习小结：通过课堂探究，我掌握的核心知识有能源分类、________、________、________；仍存在的疑问是________，课后将针对性巩固。 板书设计 9.2 能源的综合利用（第二课时） 1. 能源分类 不可再生：煤、石油、天然气（化石能源） 可再生：太阳能、风能、氢能、生物质能（新能源） 2. 化学电源 能量转化：化学能→电能（高效、清洁） 注意：废旧电池需回收，防止重金属污染 3. 氢能（理想绿色能源） 制取：Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑ 优势：原料广、热值高、产物无污染 局限：制取成本高、储存运输难 4. 新能源综合利用 太阳能：光热、光电转换 理念：节能减碳、可持续发展 参考答案 （一）课前预习案答案 1. 基础填空题 （1）可再生；不可再生；不可再生；可再生 （2）化学；电；能量转化效率高；清洁无污染 （3）原料来源广泛；燃烧热值高；产物无污染；制取成本高、储存运输困难 （4）热；电 （5）锌粒；稀硫酸；置换反应 2. 基础选择题 （1）C （2）B （3）C （4）B 3. 自主思考题（参考答案） （1）场景：手机锂电池供电、电动车蓄电池供电。优势：能量转化效率高、使用便捷、无废气污染、可循环使用（可充电电池）。 （2）化石燃料弊端：不可再生、资源枯竭、燃烧产生废气污染空气、加剧温室效应。新能源意义：缓解能源危机、减少环境污染、推动社会可持续发展。 （3）浓盐酸具有挥发性，会使收集的氢气混有氯化氢杂质；浓硫酸具有强腐蚀性和氧化性，与锌反应不生成氢气，因此均不能选用。 （二）课中探究案答案 探究一答案 1. 不可再生能源：①②③；可再生能源：④⑤⑥⑧；化石能源：①②③；新能源：④⑤⑥⑦⑧ 2. （1）燃烧热值低；转化效率低 （2）可再生；能量转化效率高 3. 资源角度：化石燃料不可再生，储量有限，终将枯竭；环境角度：化石燃料燃烧产生二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等，造成空气污染、温室效应；发展角度：新能源可持续利用，适配社会长期发展需求，推动绿色低碳发展。 探究二答案 1. （1）化学 （2）高 2. 危害：废旧电池含重金属，随意丢弃会污染土壤、水源，危害人体健康。处理方式：分类投放、集中回收处理，不随意丢弃。 3. 充电：电能→化学能；放电：化学能→电能。充电时电能储存为电池内部化学能，放电时化学反应释放电能供设备使用。 探究三答案 1. （1）Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑；锌粒逐渐溶解；有大量气泡产生 （2）排水；向下排空气；氢气难溶于水；氢气密度比空气小 （3）拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指点火；尖锐爆鸣声；声音很小 2. C 3. （1）①原料以水为主，来源极其广泛；②氢气燃烧热值远高于常规燃料；③燃烧产物只有水，无任何污染物。 （2）制取：电解水等制取方式能耗大、成本高；储存：氢气密度极小、易燃易爆，高压储存技术难度大；运输：气态氢气运输安全性低、损耗大，暂无低成本高效运输方式。 探究四答案 1. （1）太阳能热水器；太阳能光伏发电板 （2）植物、秸秆；可再生 2. 社会意义：节约传统化石能源，降低生活能耗成本，助力乡村能源普及；环保意义：清洁无污染，减少秸秆焚烧、化石燃料燃烧带来的空气污染，践行绿色低碳发展理念。 当堂达标训练答案 1. C 2. 二氧化碳；反应物均为固体和液体，反应不需要加热 3. 提高能源利用效率、节约化石资源、减少环境污染、实现能源可持续发展，助力社会绿色发展 ( 1 / 3 ) 目标领航 任务驱动 评价镶嵌 赢在课堂 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $