6.2化学与能源开发（第1课时）教学设计--2026-2027学年九年级化学鲁教版（五四学制）

《化学与能源开发》（第一课时）教案 鲁教版（五四学制）初中化学 九年级全一册 第二节 第一课时 一、教材分析 本节选自鲁教版（五四学制）九年级全一册“化学与社会发展”主题中第二节《化学与能源开发》第一课时。教材从学生熟悉的燃气灶、电动车、太阳能热水器等生活情境切入，引导学生认识能源的分类、化石燃料的形成与综合利用以及新能源的开发前景，是连接化学基础知识与社会实际的重要纽带，体现“从生活走进化学，从化学走向社会”的课程理念。 二、四维核心素养 化学观念：认识物质变化常伴随能量变化，初步形成物质与能量相互转化、资源有限与可持续利用的基本观念。科学思维：通过对能源分类与利用方式的比较分析，发展分类、比较、归纳与辩证思维。科学探究与实践：在调查、讨论、展示与方案设计等任务中提升信息加工、合作探究与解决真实问题的能力。科学态度与责任：认识能源危机与环境问题，树立节约能源、合理开发与利用新能源、保护环境的社会责任感。 三、教学重难点 重点：认识化石燃料的组成特点与综合利用，了解常见新能源的种类及其主要特点。难点：从化学视角理解能源开发、利用与环境保护之间的关系，初步形成合理选择与使用能源的科学态度。 四、新课导入 教师先播放一段对比画面：一边是夜幕下车水马龙、灯火通明的城市，另一边是远处工厂高耸的烟囱冒出白烟。教师提问：我们做饭、取暖、出行、照明所依赖的能量究竟从哪里来？这些能量会一直用之不竭吗？由此揭示本节课题——化学与能源开发。 五、新课导入设计意图 以灯火与烟囱的视觉反差唤起学生对“能源就在身边”的关注，用两个追问制造认知冲突，激发探究欲望，自然导入课题。 六、上课过程设计意图 本课以“能源问题”这一真实社会情境为主线，设计由浅入深、由知到行的递进式任务群：从认识身边能源并分类，到探秘化石燃料的形成与利用，再到辩证讨论化石燃料的功与过，进而举办新能源博览会拓展视野，最后为家乡能源发展出谋划策。学生在调查、辩论、展示、设计等任务中主动建构知识，教师作为引导者提供必要支架。整体设计意在让学生在做中学、用中学，把化学知识与可持续发展议题紧密结合，逐层落实四维核心素养，避免被动听讲，突出学生主体地位与知识的社会价值。 七、教学过程 环节一 任务一：能源家族大调查——给身边的能源分分类 【任务情境】教师依次出示一组图片：燃气灶上正烧着一壶水、电动汽车正在充电站充电、居民楼顶上整齐排列的太阳能热水器、田野里缓缓转动的风力发电机、公交车驶入加油站加油。教师提问：这些场景中都用到了哪些能源？它们各自来自哪里？能不能给它们归归类？ 【任务要求】以小组为单位，把课前调查到的家庭、学校、社区中使用的能源名称罗列出来，再尝试按两个标准进行分类：一是“能否在短时间内从自然界得到补充”，二是“是否直接来自自然界”。为每一类能源起一个形象的名字，并把分类结果填入任务单。 【师生活动】教师指着画面引导：清晨我们用天然气做早饭，出门乘坐公交车或骑电动车，到了学校用电灯照明、用微机上课，到了晚上整座城市又被万家灯火点亮。这一切活动背后都离不开能源二字。那么，能源到底有多少种？它们是不是一家人？今天我们就来给能源家族做一次大调查。 教师把任务单和空白分类表格分发给各小组，提示学生：先独立思考片刻，再在组内交流；遇到意见不一致时，把不同观点都记录下来，不要急于统一。 学生活动：各小组组长领取任务单，组员们把课前调查到的能源名称逐一列出，如煤、石油、天然气、电能、汽油、柴油、太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能、核能、生物质能等。组内围绕“能不能在短时间内再生”展开讨论。有的小组对电能到底算哪一类产生分歧，认为电能来自发电厂，不能直接和太阳能放在一起；有的小组则对汽油、柴油和石油的关系感到困惑，不清楚它们是一回事还是两回事。 教师巡视指导：走到出现分歧的小组旁，启发学生思考——我们是直接从地下挖到汽油的吗？汽油和石油之间是什么关系？电能又是怎么得来的？引导学生体会：像煤、石油、天然气、太阳能、风能这样可以直接从自然界获取的能源，属于一次能源；而像电能、汽油、柴油这样由一次能源经过加工转换才能得到的能源，属于二次能源。 学生汇报：各小组派代表上台展示分类结果。有的小组把煤、石油、天然气归为一类，称为“化石能源”；把太阳能、风能、水能归为一类，称为“可再生能源”；把电能、汽油单独归为另一类。教师在黑板上同步整理出分类框架，并追问：电能为什么不能直接和太阳能、风能放在一起？它与它们之间是什么关系？由此引导学生自主得出二次能源的概念。 【教师小结】自然界中本来就存在、可以直接获取的能源叫做一次能源；一次能源经过加工转换后得到的能源叫做二次能源。煤、石油、天然气是古代生物遗骸经过漫长地质年代形成的，短期内无法再生，属于不可再生能源；而太阳能、风能、水能等可以源源不断得到补充的能源，属于可再生能源。 教师进一步追问：刚才有同学提到家中的燃气和汽车用的汽油，它们与煤、石油、天然气又是什么关系？引导学生明白，生活中常见的燃气、汽油、柴油等，都是从石油、天然气中加工得到的二次能源。这样一来，一张完整的“能源家族图”便清晰地展现在学生面前：源头是一次能源，中间经过加工转换，最终以各种形式走进千家万户。 环节二 任务二：化石燃料的“身世”探秘——它们从哪里来 【任务情境】教师发放一段阅读材料，内容介绍煤、石油、天然气的形成过程：远古时代动植物遗体被埋在地下，经过数百万年甚至更漫长的时间，在高温、高压和缺氧条件下逐渐转化为今天使用的化石燃料。教师布置任务：阅读材料后，用自己的话向同桌讲清楚煤、石油、天然气的“前世今生”，并思考三个问题——它们为什么被称为“化石”燃料？它们用完之后还能不能再生？我们今天大量使用它们，相当于在“花”谁的积蓄？ 【任务要求】先独立阅读并在材料上圈画关键信息，再进行同桌互讲；最后小组讨论，把化石燃料形成的关键词（时间、条件、来源）整理成一张“身世卡”，要求图文结合、语言通俗。 【师生活动】教师引导：同学们，刚才我们把煤、石油、天然气归为不可再生的化石能源。那么，它们到底是怎么来的？为什么地下会“藏”着这么多能量？请大家带着好奇走进这段材料。 学生活动：学生默读材料，圈出“远古生物”“长期埋藏”“高温高压”“缺氧”“数百万年”等关键词。同桌之间互相讲述：几亿年前的动植物死亡后被泥沙掩埋，没有腐烂分解，在地层深处经过漫长变化，逐渐变成了煤、石油和天然气。有学生感慨，原来这些燃料里藏着的是远古时代吸收的太阳能。 小组讨论：各组围绕“用完之后还能不能再生”展开交流。有的小组说，既然要几百万年才能形成，那我们这一代用完，后面的人就再也没有了；有的小组补充，所以化石燃料就像祖辈留下的存款，我们花得快，存得太慢。教师肯定学生的比喻，并追问：既然是有限的“存款”，我们使用时应该抱什么态度？学生自然得出“节约、合理使用”的结论。 教师小结：煤、石油、天然气都是远古生物固定下来的太阳能，经过极其漫长的地质年代才形成，在人类历史尺度上几乎不可再生。它们既是宝贵的资源，也是有限的财富，这就决定了我们必须珍惜与合理利用。 环节三 任务三：化石燃料的功与过——一场小辩论 【任务情境】教师出示一组事实：煤、石油、天然气为工业生产、交通运输、发电取暖提供了大量能量，推动了社会进步；但在使用过程中也会产生烟尘和气体，带来大气污染、温室效应加剧等问题，煤中含有的硫、氮元素在使用后还可能形成酸雨。教师把学生分成两大观点阵营：一方陈述化石燃料之“功”，一方陈述其“过”。 【任务要求】正反两方分别在组内整理三条以上理由，要求用生活中的实例或数据支撑，不能只喊口号；陈述结束后，双方各派代表进行简短回应，最后全班共同得出一个“既不一味否定、也不盲目乐观”的结论。 【师生活动】教师引导：化石燃料给我们的生活带来了巨大便利，但它是不是也带来了麻烦？今天我们不开卷考试，而是开一场小辩论，请大家用事实说话。 正方（言其功）代表发言：因为有了煤和石油，工厂才能运转，火车、轮船、飞机才能把人和货物运到远方；城市里的灯火、冬天的暖气、家里做的饭，背后大多都有化石燃料的功劳。没有它们，现代文明很难运转起来。 反方（言其过）代表发言：大量燃烧煤和石油，会向空气中排放烟尘和多种气体，使空气质量下降，雾霾天增多；二氧化碳等气体增多还会加剧温室效应，引起气候异常；煤中的硫、氮元素在使用后可能随雨水落下，形成酸雨，损害植物、建筑和水体。 自由回应环节：正方承认污染问题存在，但强调不能因噎废食，关键是改进使用方式；反方也承认化石燃料目前无法完全替代，但必须减少依赖、尽早寻找出路。教师在两方之间穿针引线，引导学生看到：功与过并不是对立的，关键在于人类如何科学、合理地使用它们。 【教师小结】化石燃料是一把“双刃剑”：它推动了社会发展，也带来了环境压力。科学的态度不是简单拒绝，而是提高利用效率、清洁使用，并积极寻找可替代的新能源。这也正是化学大显身手的地方。 环节四 任务四：新能源博览会——认识绿色新动力 【任务情境】教师布置“新能源博览会”任务：每个小组认领一种新能源（太阳能、风能、水能、氢能、地热能、潮汐能、核能等），课前通过查阅资料准备一份“展位介绍”，内容包括这种能源是什么、能量从哪里来、有哪些优点、目前还有什么困难、在生活或生产中有哪些应用。 【任务要求】各组用通俗易懂的语言进行展示，可配简单示意图或生活照片；其他小组在听完后可以提问、补充，最后全班共同完成一张“新能源名片墙”，把每种能源的关键词贴到黑板上。 【师生活动】教师引导：既然化石燃料有限又会污染环境，未来我们靠什么驱动生活？这就请各位“参展商”把你们看好的新能源介绍给大家。 第一组展示太阳能：太阳一刻不停地向地球送来光和热，太阳能电池板可以把光能转化为电能，太阳能热水器把水加热。它分布广泛、清洁无污染，缺点是夜晚和阴雨天无法使用，受天气影响较大。学生举例：小区楼顶的太阳能热水器、路边的太阳能路灯。 第二组展示风能：风吹动风车叶片旋转，带动发电机发电。风能是可再生的，建设周期短，不消耗燃料，缺点是风力不稳定、占地较大，需要选择合适的场地。学生举例：海边、草原上一排排的风力发电机。 第三组展示氢能：氢气燃烧时放出大量热，产物主要是水，非常清洁；但氢气的制取、储存和运输目前仍有不少技术难题需要解决，是各国都在攻关的方向。学生举例：氢燃料电池汽车的新闻。 第四组展示水能与核能：水流从高处落下推动水轮机发电，技术成熟；核能利用核燃料释放的巨大能量发电，燃料用量少、能量密集，但对安全和环保要求很高，需要严格管理。 提问与补充环节：有学生问“太阳能板冬天会不会冻坏”，展示小组回应太阳能板可以耐低温，但阴天发电效率会下降；有学生追问“氢气安不安全”，教师补充说明，正因为氢气有易燃、易爆的特点，储存和运输才成为需要重点研究的问题，这也是化学工作者正在努力的方向。 【教师小结】新能源种类繁多，各有优势，也各有待攻克的难题。化学不仅帮助我们更高效地利用传统能源，也在新材料、新装置、新工艺等方面为开发新能源提供支撑。未来的能源格局，很可能是多种能源并存、取长补短。 环节五 任务五：我为家乡能源献一策——设计一份小方案 【任务情境】教师出示本地情境：我们的城市白天用电量大，夏天空调、冬天取暖使能源需求集中；城市周边有风有海，也有不少企业和家庭。教师布置任务：结合本课所学，以小组为单位，为家乡设计一份“合理用能、开发新能源”的小建议方案，至少包含三条具体做法。 【任务要求】方案要说明：推荐哪些能源、为什么适合本地、可以在哪些场所推广、预期能带来什么好处；要求贴合生活实际，不写空洞口号，能画出简单示意图或列出推广场所更好。 【师生活动】教师引导：学了这么多能源知识，最终要落到我们脚下这片土地。请大家化身“小小能源规划师”，为家乡的能源发展出一份力。 学生活动：各组热烈讨论。有的小组建议在学校操场、小区屋顶推广太阳能，白天发电供路灯和电动车使用，既清洁又节能；有的小组建议在沿海有风有海的地方发展风力发电，并探索潮汐能；有的小组提出在交通方面鼓励使用电动公交车和氢燃料电池车，减少尾气；还有的小组建议从节约入手，比如随手关灯、推广节能灯具、鼓励绿色出行。 方案交流：各组派代表上台介绍。第一组主张“屋顶铺满太阳能”，并画出了校园屋顶太阳能板的示意图；第二组主张“海风变电能”，把风力发电机画在海边；第三组主张“节能从身边做起”，列出了家庭和学校可以立刻做到的几件小事。其他小组认真倾听，对自己没想到的角度表示认同。 教师点评：肯定各组方案既有新能源的“开发”，也有节约利用的“节流”，把开源和节流结合起来，正是合理用能的完整思路。教师进一步追问：这些方案要真正落地，还需要哪些条件？学生纷纷说出技术、资金、政策、公众意识等因素，体会到能源问题不只是化学问题，也是社会问题。 【教师小结】合理利用能源，一要开源，积极开发清洁新能源；二要节流，养成节约用能的好习惯；三要因地制宜，结合本地自然条件选择适合的能源。作为未来公民，我们既要懂得能源知识，也要从自己做起。 环节六 课堂小结与拓展 【师生活动】教师带领学生回顾本课：我们认识了能源家族，学会了给能源分类；探秘了化石燃料的形成，懂得了它的珍贵与有限；辩证看待了化石燃料的功与过；走进了新能源博览会；还为家乡设计了用能小方案。教师用一句话收束：化学让我们更清楚能量从哪里来，也让我们更有智慧地选择未来的能源。 布置拓展任务：课后以小组为单位，调查自己家一周内使用了哪些能源、估算用能大户是哪几项，并提出两条可操作的家庭节能建议，下节课交流分享。 八、板书设计 主板书居中呈现课题与知识框架，副板书随学生汇报动态生成。具体设计如下： 主板书：化学与能源开发（第一课时） 一、能源大家庭：一次能源（煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能……）；二次能源（电能、汽油、柴油……）。可再生能源与不可再生能源并列对照。 二、化石燃料：远古生物遗体经漫长地质年代形成，能量来自远古时代的太阳能；用量有限，需珍惜与合理利用。 三、功与过：功——推动生产生活；过——污染空气、加剧温室效应、可能形成酸雨。态度——高效、清洁使用，并寻找替代。 四、新能源：太阳能、风能、水能、氢能、地热能、潮汐能、核能等——清洁、可再生，各有优势与待解难题。 五、我们的行动：开源＋节流＋因地制宜，从身边小事做起。 副板书：记录学生汇报中出现的能源名称、关键词与典型例子，形成“能源名片墙”式的动态板书。 学科网（北京）股份有限公司 $