5.1化学变化中的能量变化教学设计-2026-2027学年九年级化学北京版上册

北京版初中化学九年级上册《化学变化中的能量变化》教学设计 教材：北京版义务教育教科书·化学·九年级上册　第五章《再识化学变化》　第一节　化学变化中的能量变化 一、教材分析 本节选自北京版九年级化学上册第五章第一节，在学生已认识化学变化本质的基础上，引导其从能量角度“再识”化学变化。教材围绕燃料与能源、化学反应中的能量变化展开，通过实验揭示化学变化常伴随放热或吸热现象，为建立能量观、树立节约能源与低碳意识奠定基础。 二、四维核心素养 化学观念：认识化学变化在生成新物质的同时伴随能量变化，常表现为放热或吸热。科学思维：能依据实验现象比较、归纳放热与吸热反应，建立能量观。科学探究：经历观察、记录、分析实验现象的探究过程。科学态度与责任：形成节约能源、低碳环保的责任意识。 三、教学重难点 重点：认识化学变化伴随能量变化，能区分放热反应与吸热反应，了解常见燃料及其能源价值。难点：理解化学反应中能量变化的原因，即反应物与生成物所蕴藏能量不同所导致的放热或吸热，并能从能量角度解释生产生活中的有关现象。 四、设计意图 以“能量”为主线再识化学变化，通过创设贴近生活的情境，让学生在真实任务中经历“感知能量—实验探究—建立能量观—迁移应用”的认知过程。以任务式活动驱动学习，突出学生主体地位，把抽象的能量变化转化为可观察、可体验的现象，降低理解难度。同时渗透节约能源与低碳环保观念，引导学生体会化学在改善生活、促进可持续发展中的作用，实现知识、能力与素养的统一。 五、教学过程（任务式活动设计） 环节一　任务情境·从生活中的能量现象说起 【任务情境】教师出示两则生活情境。情境一：冬天人们常用暖手宝或自热食品取暖，加热包遇水后迅速发热，让饭菜变热；情境二：载人火箭升空时尾焰喷薄、火光冲天，依靠巨大能量把火箭送上太空。提出问题：这些现象背后都与“能量”有关。同学们想一想，能量从哪里来？物质发生化学变化时，除了生成新物质，还会伴随什么变化？ 【学生活动】结合生活经验自由发言，交流暖手宝发热、火箭升空等现象中能量的来源，初步说出“可能是发生了化学反应放出热量”的猜想。 【教师引导】顺势归纳：化学变化在生成新物质的同时，往往还伴随能量的变化，通常表现为放热或吸热。这正是本节要“再识”化学变化的新角度。 【设计意图】以熟悉的生活现象创设任务情境，唤醒已有经验，把抽象的“能量变化”落到可感的生活中，激发探究欲望，自然引出本课研究主线。 环节二　任务探究·认识常见燃料，感受能源价值 【任务情境】能源是人类社会的“血液”。煤气灶做饭、汽车行驶、火箭升空……这些能量的来源，很多都来自燃料的燃烧。教材中介绍了甲烷、乙醇、氢气等常见燃料。请同学们以“燃料侦察员”的身份阅读教材，了解这些燃料的来源、状态和燃烧特点，并思考：为什么说氢气是最清洁的能源？ 【学生活动】分组阅读教材，圈画甲烷、乙醇、氢气的相关信息，从颜色、状态、气味、密度、可燃性等方面归纳它们的性质，比较三种燃料的燃烧产物，讨论氢气作为清洁能源的优势及现阶段使用面临的困难，并把三种燃料的特点整理成简表。 【教师引导】组织汇报交流，引导学生认识到燃料充分燃烧需要足够的氧气和足够大的接触面；燃料燃烧时释放大量热量，是化学能转化为热能、光能的重要途径。同时指出煤、石油、天然气等化石燃料由古代生物遗骸经复杂变化形成，是不可再生能源，需要节约使用。 【设计意图】以“燃料侦察”任务驱动学生自主阅读、提取信息，在比较归纳中建立“燃料与能源”的知识框架，体会化学能向热能的转化，渗透节约能源、开发新能源的意识。 环节三　任务探究·设计实验，感知放热与吸热 【任务情境】化学反应伴随的能量变化看不见、摸不着，我们怎样才能“看见”它呢？教材提供了两个经典实验：镁条与稀硫酸反应、氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应。请同学们以“小小化学家”的身份亲手操作实验，用温度计和手的感觉来“测量”能量的变化。 【学生活动】分组进行实验。实验一：在试管中装入少量稀硫酸，插入温度计记录温度，再放入一段镁条，观察镁条变化，用手触摸试管外壁，再次测量温度。实验二：在一只小烧杯中加入氢氧化钡晶体，置于玻璃片上，再加入氯化铵晶体，用玻璃棒迅速搅拌，观察晶体变化，用手触摸烧杯外壁，体会温度变化，并将观察到的现象如实填入实验记录表。 【教师引导】引导学生规范操作、分工合作、如实记录，比较两次实验的“手感”与温度计读数，讨论：两个反应分别表现出怎样的温度变化？由此能得到什么结论？ 【设计意图】通过亲手实验，把“能量变化”转化为可观察、可触摸、可测量的现象，让学生获得直接经验，初步建立放热反应与吸热反应的概念，体会科学探究中观察与记录的重要性。 环节四　任务探究·分析现象，理解能量变化的原因 【任务情境】为什么有的反应放热，有的反应吸热？能量究竟“藏”在哪里？教材告诉我们：能量蕴藏在物质之中，不同物质蕴藏的能量不同。请同学们结合刚才的实验结果，推理：放热反应和吸热反应中，反应物与生成物的能量关系是怎样的？ 【学生活动】在教师引导下，结合实验现象与教材内容进行推理，尝试用“反应物蕴藏的能量”与“生成物蕴藏的能量”的关系解释放热与吸热现象，逐步形成“当生成物蕴藏的能量低于反应物时，多余的能量以热量等形式释放出来，即为放热；反之则需从环境中吸收热量，即为吸热”的认识，并用自己的语言把这一关系表述出来。 【教师引导】用通俗的语言帮助学生建立能量观，强调化学变化中必然有旧物质消耗、新物质生成，伴随能量变化是化学变化的重要特征；化学反应释放的热量可以转化为机械能、电能，为生产和生活服务。 【设计意图】引导学生由现象到本质，从宏观现象走向对能量来源的思考，建立“物质蕴藏能量、变化伴随能量转移”的能量观，突破本课难点。 环节五　任务迁移·能量转化与节能环保应用 【任务情境】认识了化学反应中的能量变化，我们就能解释并改善许多生活与生产问题。请同学们化身“能源规划师”，思考并讨论：火箭升空依靠的能量从哪里来？为什么说使用清洁能源、节约化石燃料对保护环境很重要？生石灰遇水发热可用于加热食物，这一能量又来自哪里？ 【学生活动】运用本课所学，从能量角度解释火箭升空、自热食品、供暖取暖等现象；讨论化石燃料燃烧带来的空气污染问题，交流节约能源、开发太阳能、风能等清洁能源的意义，并联系生活举例说明化学变化中能量的利用方式。 【教师引导】总结能量转化与应用的实例，引导学生认识到化学不仅研究物质的性质与变化，还研究变化中伴随的能量变化，化学能为社会进步提供动力，同时也要正视能源消耗与环境污染问题，树立绿色低碳、可持续发展的责任意识。鼓励学生课后继续观察、记录生活中化学能量变化的实例，把课堂所学延伸到课外。 【设计意图】通过真实应用任务，引导学生把知识迁移到生产生活中，实现从“学知识”到“用知识”的提升，落实化学观念与科学态度与责任的素养目标。 环节六　课堂总结与评价反馈 【任务情境】今天我们从能量角度“再识”了化学变化。请同学们回顾本课，用自己喜欢的方式（关键词、箭头图或一句话）梳理：化学变化伴随的能量变化有哪两种表现？常见燃料有哪些？能量变化的原因是什么？ 【学生活动】独立梳理本节知识框架，同桌互查互评，全班交流分享，互相补充完善。 【教师引导】根据学生的梳理情况及时评价反馈、查漏补缺，肯定学生运用能量视角观察问题的思路，纠正表述中的偏差；布置课后任务：记录生活中利用化学反应放热或吸热的一个实例，并尝试从能量角度作简要解释。 【设计意图】以任务驱动的梳理与互评，帮助学生把零散知识结构化，检测学习目标达成情况，培养自我反思与表达交流能力，实现以评促学。 六、板书设计 再识化学变化——化学变化中的能量变化 （一）常见燃料与能源 甲烷　乙醇　氢气（清洁能源）；化石燃料：煤、石油、天然气（不可再生） 燃料充分燃烧的条件：氧气充足、接触面大 （二）化学反应中的能量变化 放热反应：镁与稀硫酸、氧化钙与水 吸热反应：氢氧化钡与氯化铵 （三）能量变化的原因 能量蕴藏在物质中 → 反应物与生成物能量不同 → 放热或吸热 （四）能量转化与应用 化学能 → 热能、光能、机械能、电能；节约能源、低碳环保 学科网（北京）股份有限公司 $