11.2化学与能源开发第二课时导学案--2025-2026学年九年级化学鲁教版下册

该初中化学导学案聚焦“化学与能源开发”第二课时，核心围绕氢能、化学电池的能量转化及新能源开发意义展开。课前通过预习案引导学生自主梳理化石能源与新能源分类，课中结合氢能开发科普视频、水果电池实验及氢能优缺点辩论，搭建“基础概念-实验探究-生活应用”的学习支架，衔接前后知识脉络。 资料以实验探究为核心亮点，通过水果电池实操、小组合作分析氢能开发难题，培养学生科学探究与实践能力。设计对比化石能源与新能源的推理活动，发展科学思维，同时融入废旧电池回收、新能源汽车等实例，渗透绿色能源意识，落实科学态度与责任，且配备中考衔接题，提升知识应用与问题解决能力。

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 化学与能源开发 - 第二课时 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 结合义务教育化学新课标要求，本节课需让学生认识氢能、化学电池等新型能源，掌握化学能与电能、热能的转化规律。了解新能源开发对缓解能源危机、改善环境的重要意义，明晰化学技术在能源开发中的核心作用。能结合生活实例分析能源利用的利弊，树立绿色低碳、可持续发展的能源观念，学会用化学视角解决能源相关简单实际问题。 学习目标 化学观念：建立化学反应伴随能量转化的核心观念，明确化学能可转化为电能、热能，掌握氢能、电池的能量转化本质。 科学思维：通过对比化石能源与新能源，推理新能源优势，形成证据推理与归纳总结思维。 科学探究与实践：借助电池原理探究、氢能分析等活动，提升实验观察与合作探究能力。 科学态度与责任：关注能源危机与环境问题，树立绿色能源意识，增强社会责任与科学创新意识。 重难点 教学重点：氢能作为理想新能源的优点、现存开发难题；化学电池的工作原理与能量转化形式；化学在新能源开发中的应用价值。 教学难点：理解化学电池微观能量转化逻辑，区分不同能源的能量转化差异；结合化学知识分析氢能开发、电池使用中的实际问题，建立化学原理与能源应用的关联思维。 资源与 建议 教学资源：新教材课本、氢能开发科普视频、干电池、水果电池实验器材、化石能源污染与新能源应用实景图片、能源发展时政资料、课堂习题学案。教学建议：本节课内容贴近生活但原理抽象，需摒弃纯理论讲解，以实验探究、案例分析为主。课前引导学生自主梳理能源分类知识；课中通过水果电池实操、氢能优缺点辩论突破重难点；结合生活中电池使用、新能源汽车等实例深化认知。贴合新教材素养导向，弱化机械记忆，强化知识应用，渗透绿色化学理念，衔接中考能源类情境题型。 学习过程 （一）课前预习案（自主基础梳理，夯实新知铺垫） 预习要求：认真研读鲁教版九年级下册新教材本节第二课时内容，独立完成以下预习题目，梳理基础知识点，标注疑难问题，为课堂探究做好铺垫。所有题目基于教材原文设计，聚焦基础概念、核心常识，帮助快速建立本节课知识框架。 基础填空题 1. 目前人类广泛使用的化石能源主要包括________、________、________，这类能源属于不可再生能源，长期大量使用会造成________、________等环境问题。 2. 新能源是相对于传统化石能源而言的清洁可再生能源，常见的新能源有氢能、________、________、________等。 3. 氢气作为燃料，具有三大突出优点：一是________，原料来源广泛；二是________，燃烧热值高；三是________，燃烧产物无污染，因此被称为“最理想的绿色能源”。 4. 氢气目前未能大规模推广使用的主要难题有：制取成本高、________、________，技术尚未完全成熟。 5. 化学电池是一种将________直接转化为________的装置，相较于传统的燃料燃烧发电，其能量转化效率更________，污染更________。 6. 生活中常见的化学电池有干电池、________、________等，广泛应用于电子产品、新能源汽车等领域。 7. 化学反应伴随能量变化，放热反应是将化学能转化为________，而化学电池工作时主要实现化学能向________的转化。 基础选择题（单选） 1. 下列能源中，属于新型绿色能源的是（） A. 煤炭 B. 石油 C. 氢能 D. 天然气 2. 氢气被认为是未来最理想能源的核心原因是（） A. 密度小 B. 燃烧产物只有水，无污染 C. 难溶于水 D. 无色无味 3. 化学电池工作的主要能量转化方式是（） 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. 电能转化为热能 4. 下列不属于氢气开发利用现存难题的是（） A. 制取成本高 B. 储存运输困难 C. 燃烧热值低 D. 安全储运技术不完善 预习简答题 1. 简要对比化石能源与氢能的优缺点，各写出两点核心内容。 2. 结合生活经验，列举3个化学电池在生活中的应用实例。 3. 简单思考：为什么化学电池发电比煤炭火力发电更环保、高效？ 预习疑惑记录：请将预习过程中无法理解的概念、题目、知识点逐一记录，课堂重点针对性探究。 （二）课中探究案（合作探究+重难点突破+能力提升） 课堂学习要求：以小组为单位合作探究，结合教材内容、实验现象、生活案例完成探究题目，深度突破本节课重难点，构建完整知识体系，提升知识应用与问题分析能力。全程立足新教材素养要求，注重思维推导与实践应用。 探究任务一：氢能——理想的绿色新能源（重难点突破） 材料阅读：新教材拓展内容，化石能源储量有限，燃烧会产生二氧化硫、氮氧化物、粉尘等污染物，引发酸雨、雾霾、温室效应等环境问题。氢能是清洁能源，氢气可通过电解水制取，燃烧只生成水，无任何污染物，且氢气燃烧热值远高于煤炭、汽油等传统燃料。但工业电解水制氢耗电量大、成本高昂，氢气密度极小、易燃易爆，常温常压下难以储存和长途运输，制约了氢能的普及应用。 探究填空题 结合材料分析，氢能的资源优势是________，环境优势是________，能量优势是________。 探究选择题（多选） 1. 下列关于氢能的说法正确的是（） A. 氢能是可再生能源 B. 氢气燃烧产物无污染 C. 目前已大规模替代化石能源 D. 氢能开发需要突破储运技术难题 探究思考题（小组讨论作答） 1. 结合教材和材料，全面分析氢气作为未来理想能源的优势与现存短板。 2. 请大胆猜想，未来可以通过哪些低成本方式制取氢气？（至少写出两种） 3. 对比传统燃油汽车，氢能源汽车的核心优势是什么？为什么目前氢能源汽车尚未普及？ 探究任务二：化学电池的能量转化与应用（核心难点） 实验探究：水果电池实验。准备柠檬、铜片、锌片、导线、小灯泡，将铜片和锌片插入柠檬中，用导线连接两极与小灯泡，观察小灯泡发光现象。结合新教材知识点分析实验原理，完成以下题目。 实验填空题 1. 水果电池工作时，柠檬中的电解质发生化学反应，将________能直接转化为________能，使小灯泡发光。 2. 传统火力发电的能量转化流程：化学能→________→________→电能，转化环节多，能量损耗大。 3. 化学电池与火力发电相比，优点是能量转化效率________、环境污染________、设备体积________、使用便捷。 4. 废旧电池随意丢弃会造成________、________污染，因此生活中需对废旧电池进行________处理。 实验分析题 1. 简述水果电池的能量转化原理，说明其与蜡烛燃烧的能量转化差异。 2. 结合生活实际，分析废旧电池回收的重要意义。 探究任务三：新能源与可持续发展（素养提升） 结合新教材“化学与可持续发展”核心主题，整合本节课所学知识，完成综合探究题目，建立能源、化学、环境的关联思维。 综合填空题 1. 开发新能源的核心目的是缓解________危机，减少________排放，保护生态环境，实现社会可持续发展。 2. 化学在能源开发中的作用：一是________，研发新型制取技术；二是优化能量转化方式，________；三是________，降低能源使用污染。 综合简答题 1. 梳理本节课所学能源类型，对比化石能源与新能源的核心差异，填写核心对比要点。 2. 谈谈青少年在推广绿色能源、践行低碳生活中可以做哪些力所能及的事？ 3. 结合本节课知识，阐述“化学助力能源可持续发展”的具体体现。 课堂能力提升题（中考衔接） 1. 下列关于能源与能量转化的说法错误的是（） A. 化学电池可实现化学能向电能的直接转化 B. 氢能是清洁可再生新能源 C. 化石能源取之不尽、用之不竭 D. 化学反应必然伴随能量变化 2. 从环保和可持续发展角度，分析为什么各国都在大力研发氢能和新型化学电池？ 3. 有人认为“氢气是最完美的能源，可以完全替代所有化石能源”，请结合本节课知识评价该观点。 课堂学习小结：通过本节课探究，梳理核心知识点：氢能的优缺点与开发难题、化学电池的能量转化、新能源的价值与意义，构建“能源类型—能量转化—环境价值—化学应用”的知识体系。 疑难突破总结：重点攻克化学电池能量转化原理、氢能推广难点两大核心问题，区分传统能源与新能源的本质差异，落实绿色化学核心素养。 板书设计 11.2 化学与能源开发（第二课时） 一、理想新能源——氢能 1. 三大优势：原料广、热值高、零污染（绿色能源） 2. 现存难题：制取成本高、储运困难、安全技术不完善 3. 能量转化：化学能→热能（燃烧） 二、化学电池 1. 原理：化学能 → 电能（直接转化） 2. 优点：高效、环保、便捷、损耗小 3. 注意：废旧电池需分类回收，防止水土污染 三、能源与可持续发展 1. 化石能源：不可再生、污染大 2. 新能源：可再生、绿色环保、潜力大 3. 化学价值：助力新能源开发、优化能量转化、守护生态环境 参考答案 （一）课前预习案答案 基础填空题 1. 煤炭、石油、天然气；环境污染、资源枯竭 2. 太阳能、风能、核能（合理即可） 3. 原料来源广、燃烧热值高、燃烧产物无污染 4. 储存困难、运输不安全 5. 化学能、电能；高、少 6. 锂电池、蓄电池（合理即可） 7. 热能、电能 基础选择题 1. C 2. B 3. B 4. C 预习简答题 1. 化石能源优点：开采技术成熟、使用便捷、供应稳定；缺点：不可再生、燃烧污染严重。氢能优点：清洁无污染、热值高、原料广泛；缺点：制取成本高、储运困难。 2. 手机电池、电动车蓄电池、遥控器干电池、充电宝电池等（任意3个即可）。 3. 化学电池直接将化学能转化为电能，转化环节少、能量损耗小、无废气排放；火力发电需经过多重能量转化，损耗大，且燃烧化石燃料会产生大量污染物，污染环境。 （二）课中探究案答案 探究任务一：氢能 探究填空题 可通过电解水制取，原料为水资源、燃烧产物只有水，无污染物、燃烧热值远高于传统燃料 探究选择题 1. ABD 探究思考题 1. 优势：原料来源广泛，水资源丰富；燃烧热值高，能量利用率高；产物为水，零污染，绿色环保。短板：电解水制氢能耗大、成本高；氢气易燃易爆，常温常压下储存、运输难度大、安全性低；相关配套技术尚未成熟，无法大规模产业化应用。 2. 利用太阳能、风能发电电解水制氢；研发催化剂，实现常温常压下水分解制氢；利用生物质能发酵制取氢气等（任意两种即可）。 3. 优势：行驶过程零尾气排放，无污染；氢能热值高，动力性能好；可再生，摆脱化石能源依赖。未普及原因：氢能源制取、储运成本高；加氢站等配套设施不完善；安全管控技术有待提升。 探究任务二：化学电池 实验填空题 1. 化学、电 2. 热能、机械能 3. 高、小、小巧 4. 土壤、水体；分类回收 实验分析题 1. 原理：水果中的电解质与金属电极发生化学反应，将储存的化学能直接转化为电能，实现灯泡发光。差异：水果电池是化学能直接转化为电能；蜡烛燃烧是化学能先转化为热能和光能，无直接电能转化。 2. 废旧电池中含有重金属、有毒化学物质，随意丢弃会污染土壤和地下水，危害生态环境与人体健康；回收废旧电池可实现资源再利用，减少环境污染，践行绿色低碳理念。 探究任务三：新能源与可持续发展 综合填空题 1. 能源、污染物（温室气体） 2. 研发低成本制氢技术、减少能量损耗、开发环保储能技术 综合简答题 1. 化石能源：不可再生、污染大、能量转化效率低、资源有限；新能源：大多可再生、清洁无污染、能量利用率高、储量丰富、契合可持续发展理念。 2. 节约用电、绿色出行、减少一次性电子产品使用；主动宣传新能源、低碳环保知识；践行垃圾分类，做好废旧电池回收；关注能源环保热点，树立绿色节能意识等。 3. 化学研究为氢能、电池等新能源开发提供技术支撑；通过优化化学反应，提升能量转化效率，减少能源浪费；研发绿色储能、制氢技术，解决能源污染与短缺问题，助力社会可持续发展。 课堂能力提升题答案 1. C 2. 化石能源储量有限、不可再生，长期使用引发能源危机；燃烧产生大量污染物，造成大气污染、温室效应等环境问题。氢能、新型化学电池清洁环保、能量利用率高、可再生，可有效缓解能源短缺，降低环境污染，契合绿色可持续发展理念，因此被大力研发推广。 3. 该观点片面。氢气是优质绿色新能源，具备诸多优势，但目前存在制取成本高、储运困难、配套技术不完善等问题，暂时无法完全替代煤炭、石油等化石能源。未来随着技术进步，氢能应用范围会持续扩大，但短期内仍需传统能源与新能源互补使用。 ( 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 $