专题10跨学科实践活动调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用导学案--2026-2027学年九年级化学沪科版（五四学制）全一册

九年级

科目

化学

周次

设计者

序号

班级

主题与课时

跨学科实践活动 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用

课型

新授

审核人

学校审核

姓名

课标要求

本活动依据初中化学新课标跨学科实践要求，立足化学与科技、工程、物理的融合视角，引导学生调查我国航天领域新型材料、新型能源的实际应用。学生需结合物质结构与性质的关联，分析航天材料、航天能源的特性与用途，掌握调查、归纳、论证的探究方法，体会化学对航天科技发展的支撑作用，树立绿色化学理念与科技报国的价值导向，提升综合实践与创新应用能力。

学习目标

化学观念：建立物质结构决定性质、性质决定航天用途的核心认知，明确化学反应伴随能量转化的规律。

科学思维：通过对比分析航天材料与能源，构建分类、推理、建模的思维模式。

科学探究与实践：自主开展调查探究，完成资料整理、问题分析与方案总结。

科学态度与责任：感受我国航天科技成就，增强民族自信，树立科技强国、绿色可持续发展的责任意识。

重难点

教学重点：掌握航天新型材料（复合材料、耐高温涂层、轻质合金）的性能、成分及航天应用；厘清航天新型能源（火箭推进剂、太阳能、氢能）的能量转化形式与应用优势。

教学难点：跨学科融合分析材料、能源适配航天极端环境的原理；结合化学知识解释航天科技应用逻辑，自主完成调查分析与创新思考，实现知识的迁移与综合运用。

资源与

建议

教学资源：依托沪科版九年级全一册化学教材材料、能源相关章节内容，搭配中国航天官网科普视频、神舟飞船、嫦娥探月、天问探火工程资料、航天材料与推进剂科普文献、航天科技图文展板及短视频素材。同时整合物理能量转化、工程技术相关跨学科资源，贴合学生认知水平筛选素材。

教学建议：以小组合作模式开展探究，课前布置自主调查任务，课中聚焦核心问题深度探究。教学中弱化理论灌输，以真实航天案例为载体，串联物质性质、化学反应、能量转化等核心知识。鼓励学生自主梳理资料、对比分析，主动发现问题、总结规律，兼顾知识落实与实践能力、家国情怀的培养，落实跨学科育人目标。

学习过程

（一）课前预习案

预习目标：回顾教材中材料分类、化学反应与能量变化、新能源相关基础知识；初步了解我国航天科技发展成就，识别航天领域常用新型材料与新型能源；自主梳理基础概念，为课中深度探究奠定知识基础，培养自主调查与信息筛选能力。

预习任务一：教材基础知识回顾

结合沪科版九年级全一册化学教材内容，完成以下基础填空与简答题，巩固核心知识点。

1. 化学中常见的材料分为金属材料、无机非金属材料、__________和复合材料四大类。航天领域广泛使用的碳纤维属于__________材料，其核心优势是__________、强度高、耐腐蚀。

2. 化学反应在生成新物质的同时，还伴随着__________变化。航天火箭发射依靠燃料燃烧释放能量，将__________能转化为热能，再转化为机械能，实现航天器升空。

3. 传统化石能源存在污染大、不可再生的弊端，新型能源具备__________、__________、可再生或低污染的特点。目前航天领域应用最广泛的清洁能源有__________、太阳能等。

4. 合金属于__________（填“纯净物”或“混合物”），航天铝合金、钛合金相较于纯金属，具有硬度大、__________、耐高温的特性，适配航天极端环境。

5. 绿色化学的核心是__________，航天新型能源与环保材料的应用，充分践行了绿色化学的发展理念。

预习任务二：航天科技基础调查

自主查阅简易科普资料，结合生活认知，完成以下问题，初步感知航天材料与能源的应用场景。

1. 列举你熟知的我国航天重大工程（至少2项）：__________、__________。

2. 航天器在太空飞行会面临哪些极端环境？请写出两点：__________、__________。

3. 结合太空极端环境，推测航天材料需要具备哪些特殊性能？__________。

4. 初步了解：火箭升空的动力来源是什么？航天器在轨运行的主要供电能源是什么？__________。

5. 简单区分：航天新型材料、新型能源与普通民用材料、传统能源的最大差异是什么？__________。

预习任务三：预习疑问梳理

通过教材回顾与自主调查，记录自己的疑惑问题，便于课中重点探究。1. __________ 2. __________ 3. __________

（二）课中探究案

探究总目标：结合教材核心知识与航天真实案例，深度探究航天新型材料的成分、性能与应用，航天新型能源的原理、能量转化与优势；通过小组合作、对比分析、问题探究，构建“结构—性质—用途”的化学认知模型，提升跨学科综合探究能力与科学思维。

探究主题一：航天新型材料的分类、性能与应用（结合教材材料相关知识）