7.2化石能源的合理利用第二课时教学设计--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学教学设计聚焦化石能源利用的环境影响、减污措施及清洁能源开发，通过展示雾霾、酸雨、冰川融化短视频对比晴天画面导入，提问衔接上节课化石能源种类等知识，搭建新旧知识学习支架。 以任务式探究为主线，分小组分析酸雨、温室效应等环境问题成因及防控措施，探究氢能等清洁能源优势，结合思辨问题培养科学思维与态度。通过真实情境与化学原理结合，提升学生探究能力与环保意识，为教师提供结构化教学流程，落实核心素养培育。

课题 2 化石能源的合理利用 - 第二课时（教学设计） 课题 课时安排 教材分析 本课时为人教版九年级上册化学第七单元课题2第二课时，承接上节课化石能源种类、储量与基础用途知识，聚焦化石能源利用的环境影响、减污措施及清洁能源开发。教材结合生活实景与化学原理，衔接燃烧反应核心知识，串联化学与环境、社会发展的关联，是落实绿色化学理念、培育学生社会责任素养的核心课时，兼具知识应用性与德育价值。 核心 素养目标 宏观辨识与微观探析：结合化石燃料元素组成，分析污染物生成原理。 变化观念与平衡思想：认知能源利用与生态环境的动态平衡，树立可持续发展理念。 科学探究与创新意识：通过合作探究掌握化石能源减污方法，了解清洁能源优势。 科学态度与社会责任：树立节能减碳意识，践行绿色低碳生活方式。 重点 和难点 教学重点：化石能源燃烧引发的各类环境问题、对应的污染成因与防控措施，常见清洁能源与新能源的特点及应用。 教学难点：从化学反应微观角度解析酸雨、温室效应的形成机制，辩证分析化石能源的利弊，结合实际场景合理选择能源、设计节能减排方案。 教学过程 教学环节 教学活动 设计意图 导入新课 展示城市雾霾天气、酸雨腐蚀建筑、冰川融化的短视频，对比晴天生态环境画面。提问：生活中燃煤、燃油的交通工具、工厂生产都会用到化石能源，化石能源为我们的生活提供便利的同时，为何会引发一系列环境问题？我们该如何平衡能源利用与环境保护？顺势导入本节课，探究化石能源的合理利用与污染治理方法。 依托真实生活场景素材，直观冲击学生认知，唤醒学生生活体验与环保意识。通过递进式问题引发思考，衔接旧知引出新知，激发探究兴趣，确立本节课环保节能的探究主线。 讲授新课 （一）温故知新，梳理化石能源基础认知 课堂开篇，教师组织学生开展自主回顾与小组互查活动，聚焦上节课核心知识点，搭建新旧知识衔接桥梁。首先引导学生独立梳理三大化石能源的种类、组成特点、不可再生属性及核心用途，随后以四人小组为单位，相互提问补充，完善知识框架。学生自主总结：煤主要含碳元素，还含少量硫、氮等杂质；石油主要含碳、氢元素；天然气主要成分为甲烷，是相对清洁的化石燃料。三大化石能源均为古代生物遗骸经复杂地质变化形成，储量有限、不可再生，是目前人类生产生活的主要能源。 在学生回顾总结后，教师进行精准点拨，提出递进式探究问题，引发学生深度思考：既然化石能源是当前不可或缺的能源，为何国家持续推行节能减排、煤改气、新能源替代等政策？天然气作为相对清洁的化石燃料，燃烧是否完全没有污染？通过问题引导学生打破固有认知，意识到化石能源在使用过程中存在诸多环境隐患，自然过渡到本节课核心探究主题——降低化石能源利用对环境的影响。本环节通过基础回顾夯实知识根基，以问题设问制造认知冲突，为后续任务探究做好铺垫，让学生明确本节课的学习目标与探究方向。 （二）任务探究一：认识化石能源利用带来的环境问题 本任务为课堂核心探究任务，教师依托新教材文本内容、配图及拓展素材，组织学生开展自主阅读、合作讨论、案例分析等系列探究活动，全面梳理化石能源燃烧引发的各类环境问题，从宏观现象到微观原理完成深度认知。 首先，学生自主阅读教材对应内容，结合课前搜集的资料，独立梳理化石燃料燃烧产生的主要污染物，明确污染物的种类与来源。学生通过阅读得出：煤、石油等化石燃料中含有硫、氮杂质，燃烧时会生成二氧化硫、二氧化氮等有害气体；燃料不完全燃烧会产生一氧化碳有毒气体；同时燃烧会产生大量二氧化碳、粉尘颗粒物等物质。 随后，教师展示分组探究任务，各小组聚焦一类环境问题展开专项研讨，结合化学原理分析成因、危害及生活实例。第一小组探究二氧化硫、二氧化氮引发的酸雨问题；第二小组探究二氧化碳过量排放引发的温室效应问题；第三小组探究一氧化碳、粉尘带来的空气污染问题。 第一小组结合教材图文与实验素材分析：硫燃烧生成二氧化硫，氮气与氧气在高温燃烧条件下生成二氧化氮，两类酸性气体溶于雨水，会形成pH小于5.6的酸雨。小组结合生活案例阐述酸雨危害，包括腐蚀大理石建筑、金属制品，破坏森林植被、酸化土壤与水体，危害农作物生长与水生生物生存，严重破坏生态平衡。教师补充展示酸雨腐蚀古建筑、枯死的森林、污染的河流实景案例，强化学生直观认知，同时书写对应化学反应方程式，从微观角度帮助学生理解酸雨形成的化学原理。 第二小组围绕温室效应展开探究：化石燃料的主要组成元素为碳，充分燃烧会生成大量二氧化碳，人类大规模开采使用化石能源，导致大气中二氧化碳含量急剧升高，打破大气热量收支平衡，引发全球气候变暖。学生结合生活常识总结温室效应的危害：冰川融化、海平面上升、极端天气频发、生态系统失衡，威胁人类与动植物的生存环境。教师引导学生区分正常温室效应与异常温室效应，让学生辩证认识温室效应，明确适度温室效应维持地球适宜温度，过量碳排放引发的温室效应才是环境灾害。 第三小组探究化石燃料燃烧的直接空气污染问题：化石燃料不完全燃烧会产生一氧化碳，一氧化碳无色无味、有毒，极易与人体血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒，危害生命健康；同时化石燃料燃烧会产生大量烟尘、可吸入颗粒物，这类污染物是雾霾天气的主要成因，会引发呼吸道疾病，影响空气质量与人体健康。学生结合冬季燃煤取暖、机动车燃油行驶的生活场景，举例说明身边的空气污染现象，实现知识与生活的联动。 各小组完成探究研讨后，依次进行成果展示，教师针对学生发言进行补充、纠错与总结，系统梳理化石能源利用的三大核心环境问题：酸雨污染、温室效应加剧、大气粉尘与有毒气体污染，同时明确各类污染的化学成因、主要危害，帮助学生构建系统的知识体系，突破本节课知识重点。 （三）任务探究二：探究化石能源清洁利用与污染防控措施 在明确化石能源环境危害的基础上，教师顺势提出探究问题：化石能源目前无法被完全替代，如何通过科学手段降低其环境危害，实现化石能源的合理利用？组织学生结合教材内容、工业生产实际与生活经验，以小组为单位探究化石能源清洁利用、污染治理的有效措施，完成任务式探究学习。 首先，学生自主研读教材中化石能源合理利用的相关内容，初步总结基础防控方法。随后小组展开深度讨论，从燃料预处理、燃烧过程优化、尾气处理、日常使用习惯四个维度，分类梳理节能减排、减污降耗的具体措施。 小组研讨得出，第一类措施为燃料预处理：对煤炭进行脱硫、脱氮处理，去除燃料中的硫、氮杂质，从源头减少二氧化硫、二氧化氮的生成，从根源降低酸雨产生的概率；优先选用天然气等低污染化石燃料，替代高污染的煤炭、重油，优化燃料使用结构。 第二类措施为优化燃烧条件：工业生产与生活使用燃料时，保证燃料充分燃烧，提供充足的氧气，既可以提高燃料的利用效率，节约有限的化石能源，又能避免因不完全燃烧产生一氧化碳有毒气体，减少能源浪费与空气污染。教师引导学生结合燃烧条件知识，回顾促进燃料充分燃烧的两种方法，即增大氧气浓度、增大燃料与氧气的接触面积，实现新旧知识的融会贯通。 第三类措施为尾气废气处理：工业工厂、火力发电厂等化石能源消耗大户，安装尾气净化装置、脱硫脱硝设备，对燃烧后的废气进行处理，将有害气体转化为无害物质后再排放；机动车安装三元催化装置，处理燃油燃烧产生的尾气，减少氮氧化物、一氧化碳的排放，降低机动车尾气污染。 第四类措施为日常节能降耗：日常生活中养成节约能源的习惯，随手关灯、减少私家车使用、节约燃气燃煤，提高能源利用效率，减少化石能源的过度消耗，从生活层面减少污染物排放。同时国家通过优化能源结构、出台环保政策、推广节能技术，全方位推动化石能源的清洁高效利用。 小组展示探究成果后，教师进行系统整合与拓展，结合我国能源发展现状，讲解国家推行的“煤改气”“清洁燃煤”“节能减排”等政策意义，让学生认识到化石能源的合理利用是兼顾经济发展与生态保护的重要举措。同时引导学生对比各类措施的优劣，理解“源头防控、过程优化、末端治理”的环保治理思路，培养学生科学解决实际问题的能力。 （四）任务探究三：认识清洁能源与新能源的开发利用 教师过渡引导：仅依靠化石能源清洁利用无法彻底解决环境问题，化石能源的不可再生性也决定了其终将枯竭，想要实现可持续发展，必须开发和利用新型清洁能源。本环节组织学生开展自主探究、资料分享、对比分析活动，认识常见清洁能源与新能源的特点、优势与应用场景。 学生结合教材文本与课前搜集的资料，自主梳理太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能、氢能等常见新能源的相关知识，对比化石能源与新能源的差异。随后小组内交流分享各类新能源的优势：新能源大多属于可再生能源，储量丰富、清洁无污染，燃烧或使用过程中几乎不产生污染物，不会加剧温室效应，能够有效替代化石能源，从根本上解决化石能源利用带来的环境问题。 教师重点引导学生探究氢能这一理想清洁能源，结合教材内容开展专项探究。学生总结氢气作为能源的核心优势：氢气燃烧产物只有水，无污染；热值高，能量利用率高；来源广泛，可通过电解水制取，属于可再生能源。同时学生结合资料分析氢能目前的应用局限：制取成本高、储存和运输难度大、安全性能不足，目前尚未大规模普及使用，仅应用于航天、新能源汽车等高端领域。 教师结合生活实例拓展讲解，目前我国大力推广的新能源汽车、光伏发电、风力发电、水力发电等，都是新能源开发利用的重要成果，正在逐步优化我国的能源消费结构，减少化石能源的依赖。同时组织学生开展小组辩论：结合本地能源使用现状，分析现阶段优先推广哪种新能源最适宜，引导学生结合地域特点、能源优势、技术条件综合分析，培养学生辩证思考、学以致用的能力。 在学生充分探究讨论后，教师进行总结梳理，明确新能源开发是未来能源发展的必然趋势，是解决能源危机、治理环境污染、实现可持续发展的核心途径，同时让学生认识到科技进步是推动新能源普及的关键，激励学生树立科学探究、科技创新的意识。 （五）课堂思辨：树立科学的能源观与环保观 本环节为课堂升华环节，教师结合本节课所有探究内容，设置开放性思辨问题，组织学生开展集体讨论，突破学生认知误区，构建系统的能源与环保思维。核心思辨问题：是否可以完全摒弃化石能源，全面使用新能源？结合工业、生活实际说明理由。 学生自由发言，结合所学知识与生活经验展开讨论，多数学生能够辩证分析：现阶段无法完全摒弃化石能源。一方面，新能源技术尚未完全成熟，储能、运输、成本等问题尚未彻底解决，无法满足全社会大规模能源需求；另一方面，化石能源使用技术成熟、供应稳定，在工业生产、交通运输等领域仍具有不可替代的作用。但长远来看，必须逐步降低化石能源占比，大力发展新能源，实现能源结构的转型升级。 教师精准总结学生观点，引导学生树立辩证、全面、发展的能源观：化石能源并非绝对的“有害能源”，不合理、无节制的使用才是环境问题的根源。当下最优的发展方式是“合理利用化石能源、大力开发新能源”，兼顾当下发展与长远可持续发展，实现经济发展、能源利用与生态保护的协调统一。同时结合低碳生活、绿色环保的生活理念，引导学生立足自身，践行节能降耗的生活方式，将化学知识与社会责任深度结合。 （六）课堂小结 课堂尾声，教师引导学生以思维导图的形式自主梳理本节课核心知识，构建完整的知识体系。学生自主总结本节课三大核心内容：一是化石能源利用引发的酸雨、温室效应、有毒气体污染等环境问题及成因；二是化石能源清洁利用、污染防控的具体措施；三是各类清洁能源、新能源的优势、局限与应用价值。 本节课整体依托新课标四维核心素养，以任务式探究活动为核心，贴合新教材知识逻辑与编排体系，打破传统灌输式教学模式。通过层层递进的探究任务，从认知问题、分析原理、解决问题到拓展延伸，循序渐进引导学生深度探究知识，实现从被动听课到主动探究的转变。教学全程立足生活实景，串联化学原理与社会热点，让学生体会化学学科的实用性与社会性。同时注重培养学生辩证思维、合作探究能力与创新意识，在知识教学中渗透绿色化学、可持续发展理念，落实立德树人目标，全面培育学生化学核心素养。 板书设计 7.2 化石能源的合理利用（第二课时） 一、化石能源利用的环境问题 1. 酸雨：S、N杂质燃烧→SO₂、NO₂→腐蚀建筑、破坏生态 2. 温室效应加剧：过量CO₂→全球变暖、冰川融化 3. 空气污染：CO（有毒）、粉尘→危害人体健康 二、化石能源的合理利用措施 1. 源头：燃料脱硫脱氮、优化燃料结构 2. 过程：保证燃料充分燃烧，提高利用率 3. 末端：安装净化装置，废气无害化处理 4. 生活：节能降耗，绿色低碳 三、清洁能源与新能源 1. 常见新能源：太阳能、风能、水能、地热能 2. 理想能源——氢能：无污染、热值高、来源广（局限：制取、储运难度大） 四、核心理念 合理利用化石能源，大力开发新能源，践行绿色可持续发展 作业布置 完成分层作业 教学反思 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $