7.2化石能源的合理利用（第2课时降低环境影响与新能源开发）核心素养教学设计--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的环境影响、减排措施及新能源开发，通过复习化石能源成分，展示“能源消费—环境变化”对比图，从其价值过渡到环境问题，构建“价值—问题—对策—发展”的学习支架。 特色在于以化学转化建立“污染物—环境后果”因果链培养科学思维，结合表7-3数据估算开采年限发展科学探究与实践能力，辩证分析氢能优缺点渗透科学态度与责任。问题链衔接中考，助力学生系统思维与绿色理念形成，为教师提供清晰教学路径与分层教学支持。

课题2 化石能源的合理利用（第2课时——降低环境影响与新能源开发） 课标要求 本课承接第1课时，属于《义务教育化学课程标准（2022年版）》"化学与社会·跨学科实践"学习主题。课标要求：认识化石能源的利用对环境的影响；了解减少环境污染、开发利用新能源的措施；树立生态文明理念与绿色化学观念，关注"碳达峰、碳中和"目标。 教材分析 2026版新教材课题2第2课时聚焦"降低化石能源利用对环境的影响"与"新能源开发"。教材指出：煤燃烧产生SO₂、氮氧化物形成酸雨，汽车尾气含CO、未燃碳氢、氮氧化物、烟尘，大量CO₂引起温室效应增强。对策：推广脱硫煤、天然气代煤、催化净化尾气、电动汽车；并开发氢能（Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑，产物无污染，热值高）、太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、生物质能等，推动能源消费结构向清洁低碳转变。表7-3给出2021年我国化石能源储量与年产量，引导学生估算开采年限、讨论可持续利用。 学情分析 学生已认识三类化石能源，知道其价值；对"酸雨""温室效应"有耳闻但少知其化学成因（SO₂、CO₂）；对"氢气是理想燃料"有印象却不知制取与储运瓶颈；对"碳达峰、碳中和"政策词汇熟悉但缺化学理解。需以污染物的化学转化（SO₂→酸雨、CO₂→温室效应）支撑，结合数据（表7-3）培养量化决策意识。 教学目标 基础目标（全员必达）：①能说出化石能源燃烧造成的主要环境问题（酸雨、温室效应、尾气污染）；②能写出实验室制取氢气的方程式 Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑，说出氢气作为理想燃料的优点；③能列举常见新能源。 提升目标（选达拓展）：④能利用表7-3数据估算化石能源可开采年限并表达看法；⑤能结合"碳达峰、碳中和"说明节能减排与绿色消费的意义。 教学重、难点 重点：①化石能源利用对环境的影响；②氢能等新能源的优点与开发；③绿色消费与低碳理念。 难点：①建立"污染物化学转化—环境后果"的因果链（SO₂→酸雨、CO₂→温室效应）；②理解氢能"理想但暂未普及"的原因（制取与储运成本）。 核心素养 通过污染物成因分析，培养"宏观现象—微观转化—环境后果"的系统思维；在新能源对比中发展"变化观念"与"绿色化学"素养；借助表7-3数据与能源结构变化趋势图，提升"基于数据决策"能力；在碳达峰碳中和讨论中，树立生态文明、绿色低碳的价值观与社会责任。 教学流程 复习导入（化石能源价值） 　　→ 环境影响（酸雨、温室效应、尾气） 　　→ 对策（脱硫煤、天然气代煤、尾气净化） 　　→ 新能源开发（氢能、太阳能、风能…） 　　→ 量化讨论（表7-3 开采年限、能源结构转变） 　　→ 课堂小结（节能减排·绿色消费） 教学环节 教学活动 设计意图 二次备课（问题链） 环节一 复习导入 【教师】提问：煤、石油、天然气的主要成分是什么？它们在造福人类的同时带来了哪些问题？展示"能源消费—环境变化"对比图，引出"降低环境影响、开发新能源"的课题。 【学生】回顾三类能源成分，意识到其"双刃剑"属性，进入环境影响探究。 由价值转折到问题，建立"能源利用—环境影响"的对立统一认识，激发责任感。 ①基础巩固：天然气的主要成分是什么？ ②能力迁移：化石能源的广泛使用带来了哪些环境问题？ ③中考对接：以"能源与环境"考查化石能源利弊分析。 环节二 化石能源对环境的影响 【教师】讲解：煤含硫、氮，燃烧产生SO₂、氮氧化物，溶于雨水形成酸雨，腐蚀建筑、酸化土壤；汽车尾气含CO、未燃碳氢、氮氧化物、烟尘；大量CO₂排放引起温室效应增强、全球变暖。展示相关图片，建立"污染物—后果"因果链。 【学生】理解酸雨与温室效应的化学成因，认识化石能源使用的环境代价。 用化学转化揭示环境问题的本质，培养系统思维与"绿水青山"的生态意识。 ①基础巩固：酸雨主要由哪些气体引起？ ②能力迁移：为什么大量使用化石能源会加剧全球变暖？ ③中考对接：以"酸雨、温室效应"考查污染物的来源与后果。 环节三 降低环境影响的措施 【教师】组织讨论：如何减少污染？归纳我国做法——推广脱硫煤、用天然气代替煤、改进发动机燃烧方式、装催化净化装置、加大尾气检测、推广电动汽车。强调"提高燃料质量、改进技术"双管齐下。 【学生】列举减排措施，理解"合理利用化石能源"的具体路径，认同技术改造的价值。 将环境责任转化为可行措施，培养问题解决意识与"合理利用"的工程思维。 ①基础巩固：为减少汽车尾气污染，可采取哪些措施？ ②能力迁移：用天然气代替煤为什么能改善空气？ ③中考对接：以"减排措施"考查环境友好的能源选择。 环节四 新能源的开发——氢能 【教师】讲解：氢气无毒、燃烧产物是水、不污染空气也不排CO₂，放热约为同质量甲烷2倍、汽油3倍，是清洁高能燃料。实验室用 Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑ 制取；工业上电解水或化石能源制氢。指出其大量制取与储运成本高，暂未普及，但前景广阔。 【学生】认识氢气的优点与制取，理解"理想燃料"的内涵及当前瓶颈，关注氢能源进展。 以氢气为新能源代表，辩证认识"优点—瓶颈—前景"，培养审慎的技术观与前瞻性。 ①基础巩固：实验室怎样制取氢气？写出方程式。 ②能力迁移：氢气为何被称为清洁高能燃料？目前为何未广泛应用？ ③中考对接：以"氢气作为理想燃料"考查优点、方程式与制取。 环节五 多元新能源与能源结构转变 【教师】展示图7-27我国能源消费结构变化趋势、图7-28清洁发电体系（光伏、风电、核电、光热）。介绍太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、生物质能等。呈现表7-3（2021年煤2079亿吨/年产41.3亿吨等），引导学生估算可开采年限，讨论"化石能源面临枯竭，须开发新能源"。 【学生】估算开采年限、读趋势图，认识能源消费向清洁低碳转变的必然，形成量化决策意识。 用真实数据与趋势图支撑"能源转型"判断，培养数据素养与可持续发展观。 ①基础巩固：除氢能外，还有哪些新能源？ ②能力迁移：根据表7-3，大约多少年后煤可能枯竭？ ③中考对接：以"能源消费结构变化"考查新能源与碳中和意义。 环节六 课堂小结 【教师】引导学生小结：化石能源利用带来酸雨、温室效应等问题，须通过技术改进与新能源开发应对；倡导节能减排、绿色消费，助力"碳达峰、碳中和"。布置调查家用燃料变迁（跨学科实践6）任务。 【学生】完成观念升华，承诺一项低碳行动（如节约用电、绿色出行）。 整合环境与能源两条主线，落脚"双碳"目标与个人行动，实现价值内化。 ①基础巩固：实现碳中和为什么要开发新能源？ ②能力迁移：作为中学生，你能为"低碳"做些什么？ ③中考对接：以"碳达峰、碳中和"考查能源结构与绿色消费。 课堂总结 一、化石能源的环境影响 　SO₂、氮氧化物 → 酸雨；CO、烟尘 → 尾气污染；CO₂ → 温室效应 二、降低影响的措施 　脱硫煤 · 天然气代煤 · 催化净化尾气 · 电动汽车 三、新能源开发 　氢能：Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑（产物无污染、热值高） 　太阳能 · 风能 · 地热能 · 潮汐能 · 核能 · 生物质能 四、理念：节能减排、绿色消费，助力碳达峰碳中和 板书设计 课题2 化石能源的合理利用（第2课时 降低环境影响与新能源） 一、环境问题：酸雨（SO₂）· 温室效应（CO₂）· 尾气（CO、烟尘） 二、对策：脱硫煤 · 天然气代煤 · 尾气净化 · 电动车 三、新能源：H₂（清洁高能）· 太阳能 · 风能 · 核能… 四、行动：节能减排、绿色消费 → 碳达峰碳中和 教学反思 SO₂导致酸雨、CO₂导致温室效应的因果链是本课时难点，需用箭头图反复强化"污染物—环境后果"。氢能"理想但未普及"的辩证认识学生易走极端，须客观说明制取与储运成本。表7-3估算环节耗时较长，可课前布置数据预习，课堂聚焦"结论与启示"。 分层作业 基础题：完成教材练习与应用第2、3（2）、第4题；列举3种新能源并各说一点优点。 提升题：根据表7-3数据，估算我国煤、石油、天然气大致的可开采年限（写出算式与结果）。 拓展题（选做）：结合图7-27趋势图，写一段话说明我国能源消费结构变化对实现"碳达峰"目标的意义。 学科网（北京）股份有限公司 $