第七单元跨学科实践活动6：调查家用燃料的变迁与合理使用教学设计-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

第七单元跨学科实践活动6：调查家用燃料的变迁与合理使用教学设计---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计意图本节课旨在通过调查家用燃料的变迁与合理使用，引导学生运用化学知识分析实际问题，提高学生的观察、分析、综合和解决实际问题的能力。通过实践活动，让学生了解我国能源利用现状，培养学生的环保意识和可持续发展观念。核心素养目标1.培养学生的科学探究精神，提高观察、分析、推理能力。

2.增强学生对能源利用的认识，树立环保意识。

3.培养学生跨学科思维，学会将化学知识应用于实际生活。重点难点及解决办法重点：调查家用燃料的变迁，分析不同燃料的优缺点及其对环境的影响。

难点：如何引导学生进行科学探究，确保调查数据的准确性和可靠性。

解决办法：1.设计详细的调查问卷，明确调查目的和内容；2.组织学生分组合作，培养团队协作能力；3.通过课堂讨论，引导学生对调查结果进行分析；4.利用多媒体展示，帮助学生直观理解不同燃料的特性。突破策略：提供实际案例，让学生在实践中学习，并结合化学知识进行深入探讨。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：介绍家用燃料的历史变迁和化学原理，奠定知识基础。

2.讨论法：引导学生就不同燃料的优缺点进行小组讨论，培养批判性思维。

3.实验法：通过模拟实验，让学生直观感受燃料燃烧过程和产物。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示燃料变迁的历史图片和图表，增强视觉效果。

2.网络资源：引入相关视频和在线调查工具，丰富教学内容和互动形式。

3.实物展示：展示不同燃料样品，让学生直观感受燃料的物理和化学特性。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对家用燃料变迁的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们家中常用的燃料有哪些？它们是如何影响我们的生活环境的？”

展示一些关于家用燃料变迁的图片或视频片段，如煤油灯、煤气炉到现代的天然气灶具，让学生初步感受燃料变迁的魅力或特点。

简短介绍家用燃料变迁的历史背景和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.家用燃料基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解家用燃料的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解家用燃料的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍不同家用燃料的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.家用燃料案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解家用燃料的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的家用燃料案例进行分析，如煤的燃烧对环境的影响、天然气的安全使用等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解家用燃料的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用科学知识解决相关问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与家用燃料相关的主题进行深入讨论，如“如何提高家用燃料的利用效率”、“家用燃料的环保替代品”等。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对家用燃料的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调家用燃料的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括家用燃料的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调家用燃料在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用所学知识。

7.课后作业布置（5分钟）

目标：巩固学习效果，提高学生的综合运用能力。

过程：

布置课后作业：让学生撰写一篇关于家用燃料变迁与合理使用的短文或报告，要求结合所学知识，提出自己的观点和建议。

提醒学生注意作业的格式和字数要求，并鼓励他们利用课外时间进行自主学习和探究。教学资源拓展1.拓展资源：

-家用燃料的历史资料：收集不同时期家用燃料的使用情况、技术发展、环保政策等历史资料，帮助学生了解燃料变迁的背景。

-燃料燃烧的化学原理：介绍不同燃料燃烧的化学反应方程式，以及燃烧过程中产生的有害物质和污染物。

-环保燃料介绍：搜集关于太阳能、风能、生物质能等可再生能源的相关信息，包括其工作原理、应用领域和优势。

-燃料利用效率评估：提供关于燃料利用效率的评估方法和指标，如热效率、能源转换率等。

2.拓展建议：

-学生可以查阅图书馆或网络资源，了解不同类型家用燃料的历史演变和现状。

-组织学生进行实地考察，参观当地的能源设施，如火力发电厂、风力发电场等，直观感受燃料的利用过程。

-鼓励学生参与社区环保活动，如节能减排宣传、垃圾分类等，将所学知识应用于实际生活中。

-设计实验项目，让学生通过实验探究不同燃料的燃烧特性，如燃烧速度、火焰颜色、热量释放等。

-引导学生进行角色扮演，模拟能源专家或政策制定者，讨论如何推广环保燃料和优化能源结构。

-组织学生开展小组研究，针对特定燃料类型，分析其环境影响、经济成本和社会接受度。

-邀请相关领域的专家进行讲座，分享最新的能源科技发展和政策动态。

-鼓励学生参与科学竞赛或创新项目，将所学知识应用于解决现实问题，如设计节能家居产品、开发新型环保燃料等。

-建议学生阅读相关的科普书籍或期刊文章，拓宽视野，提高科学素养。典型例题讲解1.例题：

家用煤气的主要成分是甲烷（CH4），在完全燃烧时，甲烷与氧气（O2）的化学计量比为多少？

答案：

甲烷的化学式为CH4，其完全燃烧的化学方程式为：

CH4+2O2→CO2+2H2O

从方程式可以看出，1摩尔甲烷需要2摩尔氧气，因此甲烷与氧气的化学计量比为1:2。

2.例题：

1立方米天然气（主要成分是甲烷）完全燃烧时，理论上可以产生多少千卡的热量？

答案：

甲烷的燃烧热为55.5千卡/摩尔。甲烷的摩尔质量为16克/摩尔，因此1立方米（约等于1000升）天然气的质量约为：

1000升×0.7千克/立方米（天然气的密度）=700千克

700千克÷16克/摩尔=43750摩尔

43750摩尔×55.5千卡/摩尔=243187.5千卡

因此，1立方米天然气完全燃烧时理论上可以产生约243187.5千卡的热量。

3.例题：

如果一个家庭每月使用100立方米天然气，那么这个家庭每月大约需要多少千克的氧气来完全燃烧这些天然气？

答案：

根据前面的例题，我们知道1立方米天然气需要2摩尔氧气。氧气的摩尔质量为32克/摩尔。

100立方米天然气需要的氧气摩尔数为：

100立方米×2摩尔/立方米=200摩尔

200摩尔×32克/摩尔=6400克=6.4千克

因此，这个家庭每月大约需要6.4千克的氧气来完全燃烧100立方米天然气。

4.例题：

假设有一种新型家用燃料，其化学式为C2H6O，这种燃料的热值为每千克45千卡。计算这种燃料完全燃烧时，1千克燃料可以产生多少升水蒸气（假设燃烧条件为标准大气压和室温）？

答案：

C2H6O的燃烧方程式为：

C2H6O+3O2→2CO2+3H2O

1摩尔C2H6O燃烧产生3摩尔水蒸气。C2H6O的摩尔质量为46克/摩尔。

1千克燃料的摩尔数为：

1000克÷46克/摩尔≈21.74摩尔

21.74摩尔C2H6O燃烧产生的水蒸气摩尔数为：

21.74摩尔×3摩尔/摩尔=65.22摩尔

标准状况下，1摩尔气体的体积为22.4升，所以水蒸气的体积为：

65.22摩尔×22.4升/摩尔≈1462.5升

因此，1千克这种新型家用燃料完全燃烧时可以产生约1462.5升水蒸气。

5.例题：

在一个密闭的容器中，将1升甲烷和2升氧气混合，点燃后完全燃烧。燃烧后容器内剩余气体的体积是多少？

答案：

甲烷的燃烧方程式为：

CH4+2O2→CO2+2H2O

1升甲烷需要2升氧气，因此2升氧气恰好与1升甲烷完全反应。

燃烧后，生成的二氧化碳（CO2）和水蒸气（H2O）都是气体，且水的生成量为2倍于甲烷的体积，但由于水蒸气在燃烧后是气态，所以体积计算如下：

燃烧后剩余气体的体积=生成的二氧化碳体积+生成的二氧化碳体积

=1升（CO2）+2升（H2O）

=3升

因此，燃烧后容器内剩余气体的体积是3升。板书设计①本文重点知识点：

-家用燃料变迁的历史

-不同燃料的化学组成和燃烧特性

-燃料燃烧对环境的影响

-燃料利用效率

-环保燃料的应用

②关