专题10课题化学引领新能源的开发第一课时导学案--2026-2027学年九年级化学沪科版（五四学制）全一册

该初中化学导学案围绕“化学引领新能源的开发”展开，引导学生认识能源分类（可再生与不可再生、一次与二次能源），了解化石能源弊端，掌握生物质能特点与应用，理解化学在新能源开发中的核心作用。以生活能源场景为切入点，课前布置调研任务，课中通过问题链驱动探究，课后结合社会热点拓展，提供预习案、探究活动、当堂检测及板书设计等学习支架。 该资料特色在于贴合生活实际，避免纯理论灌输，运用化石能源与新能源实景图片、沼气制备实验视频、能源分类思维导图等资源。通过问题链探究培养科学探究与创新意识，结合化学知识分析能源问题树立科学态度与社会责任，习题设计注重知识应用与核心素养落实，助力学生构建化学服务能源开发的认知逻辑。

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 课题 1 化学引领新能源的开发 - 第一课时 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 结合新课标化学学科要求，认识常见能源的分类，区分可再生与不可再生能源、一次与二次能源。了解化石能源的使用弊端，知晓生物质能、氢能等新能源的特点与应用价值。初步理解化学反应可实现物质与能量的转化，认识化学在新能源开发、能源结构优化、生态环境保护中的核心作用，树立绿色低碳的能源利用理念。 学习目标 宏观辨识与微观探析：辨识不同能源的宏观用途与特点，从化学反应微观角度理解能源转化原理。 变化观念与平衡思想：认识化学变化伴随能量转化，了解能源迭代的发展规律。 科学探究与创新意识：通过问题探究对比新旧能源差异，树立新能源研发创新思维。 科学态度与社会责任：正视化石能源危机与环境问题，树立节约能源、绿色发展的社会责任。 重难点 重点：能源的科学分类方法，可再生能源与不可再生能源的核心区别；生物质能的来源、转化方式与实际应用。 难点：理解化学反应实现能量转化的本质；结合化学知识分析化石能源的局限性，建立化学服务于新能源开发的认知逻辑，学会从化学视角辨析能源优劣与发展前景。 资源与 建议 教学资源：沪科版五四学制九年级化学全一册教材、化石能源与新能源实景图片、沼气制备与乙醇燃烧实验视频、能源分类思维导图、我国能源结构统计资料、新能源发展科普短片。 教学建议：本节课贴合生活实际，教学中以生活能源使用场景为切入点，避免纯理论灌输。采用“情境导入—问题探究—对比归纳—学以致用”的模式，结合生活实例引导学生思考。课前布置能源调研任务，课中依托问题链开展探究，课后结合社会热点拓展，强化学生知识应用与社会责任培养，落实核心素养。 学习过程 （一）课前预习案 预习目标：初步掌握能源的定义与常见类型，区分传统能源与新能源，了解化石能源的种类、用途及弊端，预习生物质能的基础常识，为课中深度探究奠定基础。结合教材内容，自主完成以下预习习题与思考任务。 预习填空题 1. 凡是可以直接或经过转换，为人类提供________、________、动力等能量的资源，都属于能源，能源是人类生存和发展的重要物质基础。 2. 传统化石能源主要包括________、________、________，这类能源是远古生物遗骸经过漫长地质年代形成的，属于________（填“可再生”或“不可再生”）能源。 3. 可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，常见的可再生新能源有生物质能、________、________、风能等。 4. 生物质能是以生物质为载体的能量，本质是绿色植物通过________作用储存的太阳能，常见的生物质能形式有________、________、生物油等。 5. 一次能源是指可以从自然界________获取的能源，二次能源是指需要通过________转换才能得到的能源。 预习选择题 1. 下列能源中，属于不可再生能源的是（） A. 太阳能 B. 煤炭 C. 风能 D. 生物质能 2. 下列关于能源的说法错误的是（） A. 能源分为传统能源和新能源 B. 化石能源燃烧会产生污染物 C. 生物质能属于可再生能源 D. 所有能源都可以无限开采使用 3. 沼气的主要成分是（） A. 氢气 B. 甲烷 C. 乙醇 D. 氧气 预习简答题 1. 结合生活经验，列举3种生活中常用的能源，并简单说明其用途。 2. 简单说一说大量使用煤炭、石油等化石能源，会带来哪些环境问题？ 3. 自主阅读教材，简述生物质能相比传统化石能源的两个优点。 预习思考拓展 随着社会发展，人类对能源的需求量持续增大，化石能源储量日益枯竭，同时带来雾霾、温室效应、酸雨等一系列环境问题。因此，开发清洁、可再生的新能源成为全球能源发展的核心趋势。结合预习内容，思考：化学学科在新能源开发与利用过程中，可能发挥哪些作用？请结合教材内容简单梳理。 通过以上预习任务，学生可初步建立能源的基础认知，明确传统能源的弊端和新能源的发展优势，梳理本节课的基础知识点，同时发现自身疑惑点，为课中针对性探究做好铺垫，培养自主预习、自主梳理知识的学习能力。 （二）课中探究案 课堂探究目标：系统掌握能源的分类标准与核心依据，深度理解化石能源的局限性，熟练掌握生物质能的转化原理、制备方式与应用场景，深刻认识化学在新能源开发中的引领作用，学会用化学知识分析能源问题、解决生活中的能源应用疑问，落实核心素养培养。本节课依托教材核心内容，以问题链为驱动，分层开展探究活动，层层突破重难点。 探究活动一：能源的定义与精准分类（基础探究） 结合教材能源相关定义，结合生活实例，完成以下探究问题，明确能源的两大分类标准，区分不同类型能源的差异。 1. 请精准复述能源的定义，并举例说明哪些资源属于能源，哪些不属于能源。 2. 根据能源是否可以循环再生，可将能源分为哪两类？请分别列举3个对应实例。 3. 根据能源的获取方式，可将能源分为一次能源和二次能源，请简述二者的区别，并完成表格填空。 能源类型 获取方式 常见实例 一次能源 二次能源 4. 小组讨论：为什么化石能源属于不可再生一次能源？请结合其形成过程分析原因。 探究总结：能源的分类核心依据是再生能力和获取方式，化石能源储量有限、形成周期长达亿万年，无法短时间再生，且可直接从自然界获取，因此属于不可再生一次能源，这也是化石能源逐步被新能源替代的核心原因。 探究活动二：传统化石能源的弊端深度探究（重点探究） 教材明确指出，化石能源是人类目前使用最广泛的传统能源，但存在诸多弊端，制约可持续发展。结合化学反应原理与生活环境问题，完成以下探究任务。 1. 煤炭、石油、天然气的主要组成元素是什么？燃烧时会发生什么化学反应？主要生成哪些物质？ 2. 化石燃料不完全燃烧会产生哪些有毒有害气体？这些气体会引发哪些环境问题？ 3. 结合教材数据与生活案例，分析大规模开采、使用化石能源，除环境污染外，还有哪些弊端？ 4. 对比思考：传统能源的局限性，为新能源的开发提供了哪些发展契机？ 探究总结：化石能源主要含碳、氢元素，还含少量硫、氮等杂质，完全燃烧生成二氧化碳，加剧温室效应；不完全燃烧生成一氧化碳，污染空气；含硫、氮杂质燃烧生成二氧化硫、氮氧化物，引发酸雨。同时化石能源储量有限、不可再生，开采过程会破坏生态环境，无法满足人类长期发展需求，亟需新能源替代。 探究活动三：生物质能的开发与化学转化（核心重难点探究） 生物质能是本节课核心新能源类型，也是目前应用最广泛的可再生能源之一，其开发利用完全依托化学转化技术。结合教材内容与实验素材，完成深度探究。 1. 从能量转化角度分析，生物质能的能量源头是什么？简述其能量储存的化学过程。 2. 直接燃烧秸秆、粪便等生物质获取能量，存在哪些缺点？化学技术如何优化生物质能的利用方式？ 3. 沼气是常见的生物质能产品，请简述沼气的制备原料、制备条件，写出甲烷燃烧的文字表达式。 4. 乙醇也是重要的生物质能源，可由粮食、秸秆发酵制取，请说明乙醇作为燃料的优点。 5. 小组合作探究：结合化学知识，分析生物质能为何能实现循环利用，符合绿色发展理念。 探究总结：生物质能源头为太阳能，通过植物光合作用将光能转化为化学能储存在生物质中。直接燃烧生物质效率低、污染大，通过化学发酵、转化技术，可将生物质转化为沼气、乙醇等清洁燃料，提升能量利用率、降低污染。生物质可循环生长，产物可回归自然，实现碳循环，是优质的可再生新能源。 探究活动四：化学引领新能源开发的核心价值（升华探究） 本节课核心主旨为“化学引领新能源开发”，结合本节课所有探究内容，深度思考化学学科在能源发展中的核心作用，完成以下问题。 1. 从能量转化角度，说明化学变化与能源利用的关系。 2. 结合生物质能的开发利用实例，具体说明化学技术如何改进传统能源利用弊端。 3. 立足当下能源发展现状，说一说开发新能源、依托化学技术优化能源结构的现实意义。 探究总结：所有能源的利用本质都是化学能与其他形式能量的相互转化。化学技术能够实现生物质的高效转化、燃料的清洁利用，解决传统能源污染大、不可再生的问题。化学是新能源开发的核心支撑，助力人类实现能源绿色化、可持续化发展，推动生态环境保护与社会高质量发展。 课中当堂检测（巩固提升） 1. 下列属于二次可再生能源的是（） A. 煤炭 B. 风能 C. 乙醇 D. 天然气 2. 下列关于生物质能的说法正确的是（） A. 生物质能不可循环利用 B. 沼气燃烧会产生大量污染物 C. 本质是储存的太阳能 D. 只能直接燃烧使用 3. 简答：简述化学在生物质能开发利用中的重要作用。 4. 辨析题：有人认为“新能源可以完全替代化石能源，无需节约能源”，请结合本节课知识判断正误并说明理由。 板书设计 课题1 化学引领新能源的开发（第一课时） 一、能源定义：可直接或转换提供光、热、动力的能量资源 二、能源分类 1. 按再生性：可再生（生物质能、太阳能、风能）、不可再生（煤、石油、天然气） 2. 按获取方式：一次能源（直接获取）、二次能源（加工转换获取） 三、传统化石能源弊端 储量有限、不可再生；燃烧产生污染物，引发温室效应、酸雨等环境问题 四、核心新能源——生物质能 1. 本质：植物光合作用储存的太阳能（可再生） 2. 转化产品：沼气（甲烷）、乙醇、生物油 3. 优势：清洁无污染、可循环、利用率高 五、化学的价值：实现能量转化、优化能源利用、开发清洁能源、助力绿色发展 参考答案 （一）课前预习案答案 预习填空题 1. 光、热 2. 煤炭、石油、天然气；不可再生 3. 太阳能、氢能（合理即可） 4. 光合；沼气、乙醇 5. 直接；化学/人工 预习选择题 1. B 2. D 3. B 预习简答题 1. 示例：天然气，用于家庭做饭、供暖；电能，用于家电使用；太阳能，用于光伏发电、热水器制热。（合理即可） 2. 煤炭、石油燃烧会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、粉尘等，引发温室效应、酸雨、雾霾等环境问题，污染空气、破坏生态。 3. 可再生，可循环利用；燃烧产物清洁，环境污染小；原料来源广泛、成本较低。（合理即可） 预习思考拓展 化学可以通过化学反应实现能量转化，将低效的生物质转化为清洁燃料；研发新能源转化技术，提升能源利用率；优化燃料燃烧方式，减少污染物排放；助力清洁能源的开发与推广，替代传统化石能源。（合理即可） （二）课中探究案答案 探究活动一 1. 能源是可直接或经转换为人类提供光、热、动力等能量的资源；实例：煤炭、太阳能、风能、电能等，普通矿石、纯净水不属于能源。 2. 可再生能源、不可再生能源；可再生：太阳能、风能、生物质能；不可再生：煤、石油、天然气。 3. 一次能源：自然界直接获取，实例：煤炭、风能、太阳能；二次能源：经人工/化学转换获取，实例：电能、乙醇、沼气。 4. 化石能源由远古生物遗骸经亿万年地质变化形成，形成周期极长，短时间无法再生，且可直接从自然界开采获取，因此属于不可再生一次能源。 探究活动二 1. 主要含碳、氢元素，含少量硫、氮杂质；燃烧发生氧化反应；完全燃烧生成二氧化碳和水。 2. 不完全燃烧产生一氧化碳，杂质燃烧产生二氧化硫、氮氧化物；引发温室效应、酸雨、空气污染、雾霾等问题。 3. 化石能源储量有限，面临枯竭；开采破坏地表植被、土壤与水资源；能源利用率低，资源浪费严重。 4. 化石能源的资源危机与环境问题，推动人类依托化学技术开发清洁、可再生、高效的新能源，优化能源结构。 探究活动三 1. 源头是太阳能；绿色植物通过光合作用，将光能转化为化学能，储存在生物质中。 2. 直接燃烧效率低、能量浪费大、产生烟尘污染空气；通过化学发酵、转化技术，将生物质转化为沼气、乙醇等清洁燃料，提升利用率、减少污染。 3. 原料：秸秆、人畜粪便、枯枝落叶等生物质；条件：密闭、无氧、微生物发酵；甲烷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳+水。 4. 乙醇热值高、燃烧充分、产物无污染、可循环制取、清洁环保。 5. 生物质依靠植物光合作用循环生长，制取燃料燃烧生成二氧化碳和水，可再次被植物吸收利用，形成碳循环，无废弃物堆积，符合绿色可持续发展理念。 探究活动四 1. 能源利用的本质是化学能与热能、光能、电能等其他形式能量的相互转化，化学变化是能量转化的核心载体。 2. 化学技术将低效、高污染的原始生物质转化为高效、清洁的燃料，解决了传统生物质直接燃烧的弊端，也缓解了化石能源的污染与枯竭问题。 3. 有利于缓解能源危机，减少环境污染，优化能源结构，推动绿色低碳发展，助力生态环境保护与社会可持续发展。 课中当堂检测答案 1. C 2. C 3. 化学通过发酵、转化等化学反应，将普通生物质转化为沼气、乙醇等清洁高效燃料；优化能源转化方式，提升能量利用率；减少污染物排放，实现生物质能的绿色高效利用。 4. 错误。目前新能源开发技术尚未完全成熟，部分新能源受环境、设备限制，无法大规模普及；化石能源仍是当前主要能源，且能源资源均需要合理节约、高效利用，因此仍需树立节约能源的意识。 ( 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 $