内容正文:
《跨学科实践活动6 调查家用燃料的变迁与合理使用》导学案
版本
人教版《化学》九年级上册
化学观念:认识常见家用燃料的类别、基本性质及燃烧特点,明晰燃料燃烧与能源利用、物质变化的关联。
科学思维:对比不同燃料的优劣,梳理燃料变迁的内在逻辑,形成辩证分析能源使用的思维。
科学探究:通过调查、资料搜集与探究习题,掌握家用燃料的研究方法。
科学态度与责任:树立绿色能源、节约能源理念,主动践行合理用能、保护环境的社会责任。
二、教学重点与难点
教学重点:梳理家用燃料的发展变迁历程,掌握各类家用燃料的特点、使用优势与弊端,掌握家用燃料合理使用的方法及环保意义。
教学难点:结合生活实际与跨学科知识,深度分析燃料变迁的原因,辩证看待传统燃料与清洁能源的使用价值,能结合场景提出科学、可行的燃料使用优化方案。
三、教学内容设计
课前预习
(一)预习目标
1. 初步了解生活中常见的家用燃料种类,知晓日常生活中燃料的基本用途。
2. 简单搜集家庭及周边家用燃料的使用变化情况,建立生活与化学能源知识的关联。
3. 预习燃料燃烧、能源利用与环境保护的基础常识,为本节课探究活动做好铺垫。
4. 初步感知不同燃料使用过程中对生活、环境产生的不同影响。
(二)预习基础填空
1. 日常生活中,我们家中常用的燃料有柴草、________、液化石油气、________等。
2. 燃料的主要作用是通过燃烧释放能量,为________、________等生活场景提供能量支撑。
3. 传统柴草燃料燃烧时,容易产生烟尘,会对________造成污染。
4. 优质的家用燃料应具备污染小、________、储存运输便捷、性价比高等特点。
5. 燃料不完全燃烧会产生有害物质,不仅浪费能源,还会危害________。
(三)预习思考简答
1. 简单说一说你的家庭目前使用的主要家用燃料是什么。
2. 结合生活经验,列举一条使用燃料时需要注意的安全事项。
3. 猜想一下,近些年家用燃料不断更新换代的主要原因是什么。
教学过程:课中探究案
模块一 基础认知探究——家用燃料的种类与变迁历程
1. 单项选择题:下列不属于传统家用燃料的是()
A. 柴草 B. 煤炭 C. 天然气 D. 秸秆
2. 单项选择题:目前我国城乡家庭中使用最广泛的清洁家用燃料是()
A. 木柴 B. 液化石油气 C. 天然气 D. 蜂窝煤
3. 填空题:我国家用燃料的变迁大致经历了四个主要阶段,依次是柴草秸秆阶段、________阶段、液化石油气阶段、________阶段。
4. 填空题:早期农村家庭普遍使用柴草作为燃料,主要原因是柴草________、获取便捷,能够满足基础生活用火需求。
5. 填空题:煤炭曾经广泛替代柴草成为家用燃料,相较于柴草,煤炭的________更强,燃烧释放的能量更多。
6. 判断正误题:家用燃料的变迁整体呈现出从污染大、利用率低向清洁、高效、环保的方向发展。()
7. 判断正误题:液化石油气是传统化石燃料,完全没有污染,是最完美的家用燃料。()
8. 简单简答题:请简要概括柴草、煤炭两类传统家用燃料的共同缺点。
9. 简单简答题:结合生活观察,说一说天然气逐步替代其他家用燃料的直观优势。
10. 梳理填空题:燃料变迁的核心影响因素包含生活需求提升、________进步、________保护需求、能源利用率提升四个方面。
模块二 核心对比探究——各类家用燃料的特点与优劣分析
本模块通过对比类习题,引导学生从燃烧效果、环境污染、储存运输、使用成本、安全性能等多个维度,深度辨析不同家用燃料的特点,培养学生对比分析、辩证思考的科学思维。
1. 多项选择题:下列属于柴草燃料使用弊端的是()
A. 燃烧不充分,产生大量烟尘 B. 能源利用率低,浪费严重
C. 取材方便,随处可得 D. 燃烧产生灰烬多,清理麻烦
2. 多项选择题:相较于柴草,煤炭作为家用燃料的优势有()
A. 热值更高,供热更稳定 B. 占用储存空间更小
C. 完全无污染物产生 D. 燃烧持续时间更长
3. 单项选择题:液化石油气相较于煤炭,最突出的环保优势是()
A. 成本更低 B. 几乎无固体废渣产生 C. 储存更安全 D. 取材更广泛
4. 填空题:煤炭燃烧过程中会产生有害气体,容易引发________问题,对大气环境造成破坏。
5. 填空题:天然气作为清洁能源,燃烧后产生的污染物极少,主要产物为水和________,对环境友好。
6. 填空题:部分老旧小区仍使用罐装液化石油气,其最大的安全隐患是罐体破损、泄漏后容易引发________事故。
7. 判断正误题:天然气燃烧充分,能源利用率高,是目前综合性能最优的家用燃料之一。()
8. 判断正误题:所有化石类家用燃料都会产生污染物,不存在绝对零污染的化石燃料。()
9. 对比简答题:从环境污染和能源利用率两个角度,对比煤炭和天然气的使用差异。
10. 综合分析题:结合储存、运输、日常使用三个场景,分析液化石油气的优缺点。
模块三 实践应用探究——家用燃料的合理使用方法
本模块聚焦生活实践,通过应用型习题,让学生掌握燃料合理使用的具体方法,理解科学用能的原理,学会规避燃料使用的安全隐患,落实科学探究与实践能力培养。
1. 单项选择题:日常生活中,为让燃料充分燃烧,最常用的操作是()
A. 增大燃料投放量 B. 保证充足的空气流通 C. 密闭燃烧空间 D. 降低环境温度
2. 单项选择题:使用天然气灶具做饭时,若火焰发黄、冒黑烟,最合理的处理方式是()
A. 加大天然气出气量 B. 调大进风口,增加空气进入量
C. 减小进风口 D. 关闭灶具重新点火
3. 填空题:燃料不完全燃烧,不仅会浪费能源,还会产生有毒有害的________,危害人体健康。
4. 填空题:冬季密闭室内使用燃气取暖设备时,必须保持________,防止有害气体积聚引发危险。
5. 填空题:家用燃气管道、灶具需要定期________,避免老化破损引发燃气泄漏。
6. 判断正误题:为快速煮熟食物,可将燃气灶火焰调至最大,无需考虑燃料利用率。()
7. 判断正误题:合理调控燃烧条件,让燃料充分燃烧,是节约家用燃料的核心方法。()
8. 简答实践题:请列举两条日常生活中合理使用家用燃料、节约能源的具体做法。
9. 原因分析题:为什么密闭空间内使用燃气设备容易引发安全事故?请结合燃料燃烧特点分析。
10. 方案设计题:针对家庭日常做饭、取暖场景,设计一套科学、安全、节能的燃料使用方案。
模块四 素养升华探究——燃料使用与环境保护、可持续发展
本模块习题立足核心素养,结合环保、社会发展、跨学科知识,引导学生认识能源使用与生态环境、社会发展的关系,树立绿色低碳的生活理念,培养科学态度与社会责任感。
1. 单项选择题:大量使用煤炭作为家用燃料,最主要的环境危害是()
A. 产生噪音污染 B. 产生废气、废渣,污染大气 C. 占用土地资源 D. 消耗水资源
2. 单项选择题:推广使用天然气替代传统燃料的主要社会意义是()
A. 降低生活成本 B. 简化使用流程 C. 减少环境污染,践行绿色发展 D. 方便日常使用
3. 多项选择题:下列行为符合家用燃料绿色合理使用理念的是()
A. 杜绝燃料不完全燃烧 B. 老旧燃气设备及时更换
C. 随意丢弃废弃燃煤废渣 D. 优先选择清洁高效燃料
4. 填空题:传统燃料大量燃烧会加剧大气污染,也是加剧________效应的重要原因之一。
5. 填空题:推广清洁能源替代传统燃料,是实现________发展、保护生态环境的重要举措。
6. 判断正误题:只要使用清洁燃料,就可以随意使用,无需节约能源。()
7. 判断正误题:家用燃料的升级变迁,是科技进步与生态保护共同推动的结果。()
8. 思辨简答题:结合生活实际,谈一谈节约家用燃料对个人生活和社会环境的双重意义。
9. 跨学科分析题:结合地理、生物知识,分析我国推广天然气普及使用的优势与价值。
10. 拓展建言题:请从家庭、社区、社会三个层面,分别提出一条优化家用燃料使用、践行低碳环保的合理建议。
模块五 综合压轴探究——整合应用与实践总结
本模块综合性极强,整合本节课所有知识点,侧重考查学生的知识整合、实践探究、辩证分析能力,全面落实四维核心素养,适配课堂拔高探究需求。
1. 综合填空题:家用燃料从柴草到天然气的变迁,本质是________升级、________优化、________提升的过程,兼顾了生活便利、安全与生态保护。
2. 多维分析题:全面分析传统燃料逐步被清洁能源替代的三大核心原因,分别从环境、能源、生活三个角度作答。
3. 对比辨析题:有人认为“天然气是完美燃料,无需节约使用”,请结合本节课知识,辨析该观点的正误并说明理由。
4. 实践调查题:结合课前家庭燃料调查结果,总结自家燃料使用的优点与不足,并提出针对性优化改进措施。
5. 拓展探究题:除了天然气,你还知道哪些新型家用清洁能源?任选一种,分析其推广使用的前景与优势。
6. 总结简答题:通过本节课探究学习,简要总结家用燃料合理使用的核心原则。
7. 逻辑梳理题:请梳理家用燃料变迁、合理使用、环境保护三者之间的内在关联。
8. 素养应用题:结合当下低碳生活理念,谈谈青少年在家庭燃料合理使用、绿色用能方面可以践行哪些行为。
9. 问题分析题:部分偏远地区仍在使用传统柴草、煤炭燃料,分析其原因,并提出针对性的改善建议。
10. 综合论述题:结合燃料特点、使用安全、环境保护、社会发展,全面论述家用燃料升级变迁的重要意义。
参考答案
(一)课前预习案答案
1. 预习基础填空
1. 煤炭;天然气 2. 做饭;取暖 3. 大气环境 4. 热值高 5. 人体健康
2. 预习思考简答
1. 示例:家庭目前主要使用天然气作为家用燃料。
2. 示例:使用燃气后及时关闭阀门,不在密闭空间长时间使用燃气设备。
3. 示例:科技不断进步,人们环保意识提升,传统燃料污染大、利用率低,无法满足高品质生活与环保需求。
(二)课中探究案答案
模块一 基础认知探究答案
1. C 2. C 3. 煤炭;天然气 4. 取材广泛 5. 热值 6. 正确 7. 错误
8. 共同缺点:燃烧不充分,能源利用率低;产生大量烟尘、废渣,污染环境;供热稳定性差。
9. 直观优势:清洁无污染,无废渣烟尘;使用便捷,管道输送无需人工搬运;燃烧稳定,供热效果好。
10. 科技;生态环境
模块二 核心对比探究答案
1. ABD 2. ABD 3. B 4. 大气污染 5. 二氧化碳 6. 爆炸、火灾 7. 正确 8. 正确
9. 环境污染:煤炭燃烧产生大量烟尘、有害气体,污染严重;天然气污染物极少,对环境友好。能源利用率:煤炭燃烧不充分,利用率低;天然气燃烧充分,能源利用率高。
10. 优点:热值较高,燃烧无固体废渣,使用便捷,供热稳定。缺点:罐装储存占用空间,运输存在安全隐患,易发生泄漏,长期使用成本高于管道天然气。
模块三 实践应用探究答案
1. B 2. B 3. 有毒物质 4. 通风换气 5. 检查维护 6. 错误 7. 正确
8. 示例:做饭时调节灶具进风口,保证燃料充分燃烧;不用燃气时及时关闭阀门,避免浪费。
9. 密闭空间空气流通差,氧气含量有限,燃气燃烧不充分,会产生有毒有害气体,同时燃气泄漏后无法扩散,浓度升高易引发爆炸、火灾等安全事故。
10. 示例:日常做饭根据食材火候需求调节火焰大小,避免空烧浪费;取暖使用燃气设备时保持门窗微开通风;定期检查燃气管道、灶具,杜绝泄漏;优先选用节能灶具,提升燃料利用率。
模块四 素养升华探究答案
1. B 2. C 3. ABD 4. 温室 5. 可持续 6. 错误 7. 正确
8. 个人层面:节约燃料可降低生活开支,保障居家使用安全;社会层面:减少污染物排放,减轻大气污染,助力生态环境保护,推动绿色低碳社会发展。
9. 地理角度:我国天然气资源储量丰富,西气东输工程实现资源跨区域调配,保障全国供气;生物角度:减少废气污染,保护动植物生存环境,维护生态平衡。
10. 家庭:随手关闭燃气阀门,合理调控用火大小;社区:普及安全节能用能知识,排查老旧燃气设备隐患;社会:加大清洁能源普及力度,完善能源输送基础设施。
模块五 综合压轴探究答案
1. 科技;能源结构;生活品质
2. 环境角度:传统燃料污染严重,破坏生态环境;能源角度:传统燃料利用率低,能源浪费严重;生活角度:传统燃料使用繁琐、安全性差,无法满足现代生活需求。
3. 该观点错误。天然气属于化石能源,是不可再生能源,资源储量有限;同时天然气不完全燃烧仍会产生少量污染物,因此即使是清洁燃料,也需要节约、合理使用。
4. 示例:自家使用天然气,优势是清洁、安全、便捷;不足是偶尔用火不当导致燃料燃烧不充分。改进措施:学习正确的灶具使用方法,定期检查设备,合理调控燃烧条件。
5. 示例:太阳能。优势:属于可再生清洁能源,零污染、零排放,无需消耗化石能源,使用安全,可持续利用,推广前景广阔。
6. 核心原则:安全优先、充分燃烧、节约高效、绿色环保。
7. 家用燃料的不断变迁,实现了燃料的清洁化、高效化升级;燃料的合理使用能够最大限度减少污染物排放;污染物排放减少可有效保护生态环境,三者相辅相成,共同助力能源绿色可持续发展。
8. 主动学习燃料安全使用知识,日常居家节约用气,杜绝浪费;提醒家人规范使用燃气设备,定期检修;积极宣传绿色用能、低碳环保的生活理念。
9. 原因:偏远地区清洁能源基础设施不完善,天然气管道未覆盖;传统燃料取材便捷,使用成本低。建议:完善偏远地区能源输送基础设施,普及清洁能源;开展科普宣传,引导村民科学用能,减少传统燃料的不合理使用。
10. 家用燃料的升级变迁是社会发展、科技进步的重要体现。从传统高污染燃料到清洁高效燃料,大幅降低了大气污染,保护了生态环境;提升了能源利用率,减少了能源资源浪费;简化了使用流程,提升了居家生活的安全性、便捷性;推动了能源结构优化,助力全社会绿色低碳可持续发展,兼顾了民生改善与生态保护。
学科网(北京)股份有限公司
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