第十一单元跨学科实践活动10 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用教学设计--2025-2026学年九年级化学人教版下册

该初中化学教学设计聚焦航天科技中新型材料和新型能源的应用，通过播放“神舟飞船发射”或“中国空间站”短视频导入，提问航天器环境挑战，引导学生从材料分类、能源转化基础知识过渡到航天应用，搭建学习支架。 特色在于跨学科实践与核心素养融合，以我国航天发展历程为线索，通过资料查阅、小组设计未来宇航产品等活动培养科学探究与实践能力，结合航天成就增强科学态度与责任。问题链衔接中考，助力教师高效教学，提升学生信息分析与创新能力。

跨学科实践活动10 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用 课标要求 《义务教育化学课程标准（2022年版）》指出：“通过跨学科实践活动，融合化学、物理、工程技术等学科知识，调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用。认识化学在航天科技中的重要作用，体会化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。” 教材分析 本活动是2024版新教材新增的跨学科实践活动，将化学知识与航天科技前沿相结合。本活动分为四个部分：“了解我国宇航产品的基本情况”“了解宇航产品的材料选择”“了解宇航产品的能源选择”和“设想航天科技领域中未来的新型材料和能源”。学生通过查阅资料、分析数据、制作报告等活动，了解航天器中使用的特种材料和新型能源，感受化学在尖端科技中的核心作用。 学情分析 学生对我国航天事业的成就（如载人航天、月球探测、空间站等）有较高的兴趣和自豪感。通过跨学科实践活动，可以将化学知识与航天科技前沿紧密结合，激发学习兴趣，培养综合实践能力。学生已学习了材料分类、能源转化等基础知识，为本活动的开展提供了认知基础。 教学目标 1. 了解我国航天科技领域中新型材料（耐高温材料、复合材料等）和新型能源（太阳能电池、燃料电池等）的应用。 2. 能通过查阅资料、分析数据，完成航天科技中化学知识的调查报告。 3. 感受化学在航天科技中的重要作用，增强民族自豪感和科学探究兴趣。 教学重、难点 重点：航天科技中新型材料和新型能源的应用。 难点：跨学科知识的整合与应用；调查报告的撰写。 核心素养 科学态度与责任：认识化学在航天科技中的重要作用，增强民族自豪感和社会责任感。科学探究与实践：通过查阅资料和调查报告的撰写，培养信息收集、整理和分析能力。 教学环节 教学活动 二次备课（问题链） 环节一 情境导入 【教师】播放“神舟飞船发射”或“中国空间站”的短视频，提问：“航天器在太空中要承受极端的温度变化和辐射，需要什么样的材料和能源？” 【学生】观看视频，讨论航天器面临的环境挑战。 ①基础巩固：航天器在太空中面临哪些环境挑战？ ②能力迁移：化学在解决这些挑战中能发挥什么作用？ ③中考对接：化学与航天科技的关系。 环节二 了解宇航产品 【教师】引导学生了解我国宇航产品的发展历程：1970年“东方红一号”卫星→1999年“神舟一号”→2003年“神舟五号”→2007年“嫦娥一号”→2020年“天问一号”→2021年“羲和号”→2022年“天和”核心舱。 【学生】记录关键节点，了解我国航天事业的发展脉络。 ①基础巩固：我国第一颗人造卫星是什么？ ②能力迁移：从航天发展历程中你感受到什么？ ③中考对接：化学与航天科技的关系。 环节三 新型材料 【教师】讲解航天科技中应用的新型材料：①耐高温材料（航天飞机隔热瓦、返回舱防热材料）；②复合材料（碳纤维复合材料、玻璃钢等）；③特种合金（钛合金、铝合金等）。强调物质的性质与结构的关系。 【学生】查阅资料，了解航天器中各种材料的应用场景。 ①基础巩固：航天器中使用了哪些新型材料？ ②能力迁移：这些材料分别利用了哪些化学性质？ ③中考对接：新型材料的识别与应用。 环节四 新型能源 【教师】讲解航天科技中应用的新型能源：①太阳能电池（将太阳能转化为电能，为航天器供电）；②燃料电池（将化学能直接转化为电能，高效清洁）；③核电池（利用放射性同位素衰变发电，用于深空探测）。强调能量的转化与转移。 【学生】了解各种能源在航天器中的应用原理和优缺点。 ①基础巩固：航天器中使用了哪些新型能源？ ②能力迁移：太阳能电池和燃料电池的能量转化原理有何不同？ ③中考对接：新型能源的判断与应用。 环节五 方案设计 【教师】布置任务：以小组为单位，设计一款未来的宇航产品，并绘制设计图，编写功能说明书。要求说明所采用的新型材料和新型能源及其选择理由。 【学生】小组合作，设计方案，撰写说明书，制作展示PPT。 ①基础巩固：设计方案应包括哪些内容？ ②能力迁移：如何从化学角度分析航天科技中的材料或能源选择？ ③中考对接：跨学科综合实践类题目。 环节六 展示与总结 【教师】组织各小组展示设计方案，引导学生总结化学在航天科技中的重要作用。 【学生】各组展示，互相评价，撰写个人反思。 ①基础巩固：化学在航天科技中有哪些具体应用？ ②能力迁移：从航天科技看化学对社会发展的贡献。 ③中考对接：开放性综合题。 课堂总结 跨学科实践10 航天科技中的化学 ├─ 我国宇航产品发展历程：东方红一号→神舟→嫦娥→天问→羲和→天和 ├─ 新型材料 │ 耐高温材料（隔热瓦）│ 复合材料（碳纤维）│ 特种合金（钛合金） ├─ 新型能源 │ 太阳能电池（太阳能→电能）│ 燃料电池（化学能→电能）│ 核电池（核能→电能） └─ 化学是航天科技的重要支撑 板书设计 跨学科实践10 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用 一、我国宇航产品的发展历程 二、新型材料 三、新型能源 四、化学与航天科技 教学反思 跨学科实践活动应注重学生的主动参与和深度思考。航天科技是学生感兴趣的热点话题，通过查阅资料和方案设计，学生能将化学知识与科技前沿紧密结合。教学过程中应引导学生从化学视角分析材料和能源问题，培养综合实践能力和科学探究精神。本活动的重点在于培养学生的创新意识和民族自豪感。 分层作业 · ①基础巩固：航天器中主要使用了哪些新型材料和新型能源？ · ②能力迁移：从化学角度分析，为什么碳纤维复合材料适合用于航天器制造？【近3年中考：新型材料的应用为综合题常考】 · ③中考真题对接：（2024模拟）航天器中使用的太阳能电池工作时，能量转化形式为（　） A. 化学能→电能　B. 太阳能→电能　C. 电能→化学能　D. 热能→电能 【近3年中考：能量转化与新型能源为必考内容】 2 学科网（北京）股份有限公司 $