专题9 跨学科实践活动 调查家用燃料的变迁与合理使用 导学案-2025-2026学年九年级化学沪科版（五四学制）全一册

《跨学科实践活动 调查家用燃料的变迁与合理使用》导学案 版本 沪科版（五四学制）九年级全一册 化学观念：认识常见家用燃料的类别、组成特点及燃烧本质，明晰燃料燃烧与物质变化、能量转化的关联。 科学思维：通过对比不同燃料的优劣、梳理燃料变迁脉络，形成对比分析、归纳推理的思维方式。 科学探究：依托调查、资料查阅、小组探究等活动，掌握生活化化学探究方法。 科学态度与责任：树立节约能源、绿色环保的理念，主动践行合理使用燃料、保护生态环境的社会责任。 二、教学重点与难点 教学重点：梳理家用燃料的变迁历程，掌握各类家用燃料的特点、使用优势与不足，明确燃料合理使用的核心方法。 教学难点：结合社会发展、环境需求、生活实际分析燃料变迁的驱动因素，将燃烧调控、绿色化学知识应用于家用燃料合理使用，建立能源利用与生态保护、社会发展的关联思维。 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. 简单梳理家用燃料的发展变化，初步感知不同燃料的使用差异。 3. 结合生活经验，初步认识燃料使用与环境、生活的关联，树立基础的节能意识。 （二）预习基础填空 1. 日常生活中常见的家用燃料有木柴、煤炭、________、________等。 2. 化石燃料是人类重要的能源资源，生活中常用的化石类家用燃料包含煤炭、________。 3. 燃料在生活中主要用于________、________，为居家生活提供能量。 4. 燃料不完全燃烧会产生有毒有害物质，同时造成________浪费，还会加剧空气污染。 5. 家用燃料的迭代更新，主要围绕________、环保、便捷、安全的方向发展。 （三）预习思考题 1. 询问家中长辈，了解自家或当地家庭使用的燃料发生过哪些变化，简单记录变迁过程。 2. 结合生活体验，说说使用天然气、煤炭等燃料时，分别有哪些优点和不足之处。 3. 简单思考，为什么现代家庭大多优先选择天然气作为主要家用燃料？ （四）预习小判断 1. 木柴是最原始的家用燃料，使用过程中不会产生污染物。（） 2. 所有家用燃料的燃烧都能为生活提供能量。（） 3. 燃料使用越便捷、污染越小，越符合现代生活的使用需求。（） 教学过程：课中探究案 模块一 基础认知习题（夯实燃料基础，梳理变迁脉络） 1. 请结合生活调查与资料查阅结果，完整梳理我国家用燃料的整体变迁顺序，依次写出不同时代的主流家用燃料类型，完整呈现燃料迭代的全过程。 2. 请对以下家用燃料进行分类，区分天然燃料与人工加工燃料：木柴、秸秆、蜂窝煤、液化石油气、管道天然气、焦炭。 3. 结合定义判断，下列物质中属于化石燃料类家用燃料的是哪些，并说明判断依据：木柴、煤炭、天然气、酒精、氢气。 4. 填空作答：家用燃料的变迁整体呈现出从固体燃料向________燃料、从高污染燃料向________燃料、从低效燃料向________燃料发展的整体趋势。 5. 简答题：原始社会至改革开放前，木柴、煤炭成为主流家用燃料的主要原因是什么？请结合资源分布、获取难度、生活条件三个角度分析。 6. 简答题：随着城市建设与生活水平提升，液化石油气逐步替代煤炭成为家用燃料的核心原因有哪些？ 7. 判断题：燃料变迁的唯一驱动因素是环境污染问题。（），若判断错误，请补充完整家用燃料变迁的全部核心驱动因素。 8. 梳理题：请简要归纳天然气全面普及成为现代主流家用燃料的社会基础、技术基础和环境基础。 模块二 对比分析习题（探究各类燃料优劣，深化科学思维） 1. 对比填表分析：从燃烧热值、污染物排放、使用便捷度、储存运输难度、使用安全性五个维度，对比木柴、煤炭、液化石油气、天然气四种家用燃料的差异。 2. 简答题：煤炭燃烧过程中会产生多种空气污染物，请列举两种煤炭燃烧产生的典型污染物，并说明该类污染物会引发的环境问题。 3. 简答题：相比于煤炭和木柴，天然气在燃烧过程中的环保优势体现在哪些方面？请结合燃烧产物、污染物排放量详细说明。 4. 辨析题：有同学认为“液化石油气和天然气都是气体燃料，二者使用效果、环保程度完全一致”，请判断该观点是否正确，并结合两种燃料的成分、燃烧特点、使用风险说明理由。 5. 分析题：部分老旧小区仍有家庭使用蜂窝煤取暖做饭，请分析蜂窝煤作为家用燃料的优缺点，各写出三点核心内容。 6. 对比思考题：同样是固体燃料，木柴和煤炭的燃烧效率存在明显差异，请从燃料致密程度、可燃成分含量角度分析差异产生的原因。 7. 拓展对比：相比于传统家用燃料，氢能、太阳能等新型清洁能源作为未来家用燃料，具备哪些突出优势？目前未能全面普及的主要限制因素是什么？ 模块三 原理探究习题（结合化学知识，剖析燃料合理使用原理） 1. 简答题：生活中使用燃料时，提倡让燃料充分燃烧，请说明燃料充分燃烧的两个核心必要条件。 2. 分析题：家庭使用燃气灶做饭时，调节燃气灶风门大小可以改变燃烧状态，请分析风门过小、风门过大分别会产生哪些问题，对应的燃烧状态如何。 3. 简答题：燃料不完全燃烧会带来诸多危害，请从能源利用、人体健康、环境保护三个角度，完整阐述不完全燃烧的危害。 4. 实践分析题：冬天密闭房间内使用煤炉取暖容易引发安全事故，请结合燃料燃烧原理分析事故发生的原因，并写出对应的预防措施。 5. 填空题：家用燃料合理使用的核心原则是保证燃料________燃烧，减少________产生，节约________，降低环境危害。 6. 探究题：部分家庭使用天然气做饭时，锅底容易出现黑色物质，请分析黑色物质产生的原因，以及如何调整灶具状态避免该现象发生。 7. 原理辨析题：有人认为“只要增大空气通入量，就可以让燃料完全燃烧”，请判断该观点是否正确，并说明完整的燃料充分燃烧调控逻辑。 8. 归纳题：请结合燃烧原理，归纳家庭生活中促进家用燃料充分燃烧的常用操作方法，至少写出四种具体做法。 参考答案 （一）课前预习案答案 预习基础填空 1. 液化石油气、天然气 2. 天然气 3. 做饭、取暖 4. 能源 5. 高效 预习小判断 1. 错误 2. 正确 3. 正确 预习思考题（参考答案） （1）多数家庭燃料变迁为木柴→煤炭→液化石油气→天然气，可结合家庭实际情况作答。 （2）煤炭价格低廉、易获取，但污染大、使用繁琐；天然气使用便捷、清洁高效、安全性高，但依赖管道铺设。 （3）天然气清洁无污染、燃烧效率高、使用安全便捷、适配现代家居生活，符合绿色环保的发展理念。 （二）课中探究案答案 模块一 基础认知习题答案 1. 完整变迁脉络：原始柴薪秸秆燃料→固体煤炭燃料→瓶装液化石油气→管道天然气→新型清洁能源。 2. 天然燃料：木柴、秸秆、天然气；人工加工燃料：蜂窝煤、液化石油气、焦炭。 3. 化石燃料类：煤炭、天然气；依据：二者是古代生物遗骸经过漫长地质年代形成的天然化石能源，属于不可再生能源。 4. 气体、低污染、高效。 5. 原因：自然资源丰富、获取方式简单、无需复杂加工、适配过去简陋的生活条件，能够满足基础生活用能需求。 6. 液化石油气体积小、便于储存运输、燃烧效率高于煤炭、烟尘排放少、使用操作更便捷，适配城镇化快速发展的生活需求。 7. 错误；驱动因素包含生态环保需求、生活品质提升、科技进步、能源效率升级、安全生产需求五大方面。 8. 社会基础：城镇化发展，居民生活水平提升，追求便捷绿色的生活方式；技术基础：天然气开采、管道输送技术成熟；环境基础：传统燃料污染严重，生态治理需求迫切。 模块二 对比分析习题答案 1. 核心对比总结：木柴热值最低、污染较大、使用繁琐、储存占地大、安全性低；煤炭热值较低、污染严重、操作繁琐、运输不便、易产生安全隐患；液化石油气热值较高、污染较小、使用便捷、瓶装储存、存在泄漏风险；天然气热值高、污染极小、管道输送便捷、储存安全、安全性最高。 2. 典型污染物：二氧化硫、氮氧化物；引发酸雨、大气污染、破坏植被、危害人体呼吸系统。 3. 天然气燃烧几乎无烟尘、无硫化物、氮氧化物排放量极低，不会引发酸雨，废弃物排放少，对大气环境的破坏程度远低于煤炭和木柴。 4. 不正确；二者成分不同，燃烧产生的污染物含量、热值不同；液化石油气密度大，泄漏后易沉积低洼处，爆炸风险更高，天然气密度小，泄漏后易扩散，安全性更高。 5. 优点：价格低廉、易购买、燃烧稳定性强、适配传统取暖做饭设备；缺点：燃烧污染大、效率低、操作繁琐、易产生有毒物质、存在安全隐患。 6. 煤炭经过地质作用压实固化，可燃成分含量高、质地致密，燃烧持续时间长、放热集中；木柴质地疏松、可燃杂质多、水分含量高，燃烧放热分散、效率低。 7. 新型燃料优势：零污染、可再生、燃烧效率极高、安全环保；限制因素：开采制备技术不成熟、成本较高、配套设施不完善，无法大规模普及。 模块三 原理探究习题答案 1. 核心条件：充足的氧气供应、燃料与空气充分接触。 2. 风门过小：空气不足，燃料不完全燃烧，火焰发黄、锅底发黑、产生有毒物质、浪费能源；风门过大：空气过量，带走热量，降低燃烧温度、浪费燃料、火焰不稳定。 3. 能源利用：燃料利用率低，造成能源浪费；人体健康：产生有毒气体，危害呼吸系统，引发中毒风险；环境保护：增加大气污染物排放，加剧空气污染。 4. 原因：密闭房间氧气不足，煤炭不完全燃烧产生有毒气体，积聚后引发中毒；预防措施：保持室内通风、安装通风设备、杜绝密闭空间使用煤炉。 5. 充分、污染物、能源。 6. 原因：天然气燃烧不充分，产生炭黑附着在锅底；解决方法：调大灶具风门，增加空气通入量，保证燃料充分燃烧。 7. 不正确；燃料充分燃烧需要兼顾氧气充足和燃料与空气充分接触，仅增大空气量，未优化接触面积，仍无法实现完全燃烧，过量空气还会损耗热量。 8. 常用方法：调节灶具风门、定期清理灶具油污积碳、将燃料打散增大接触面积、保证使用环境通风、根据火势调整燃料供给量。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $