第七單元跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)6：調(diào)查家用燃料的變遷與合理使用教學(xué)設(shè)計(jì)---2024-2025學(xué)年九年級(jí)化學(xué)人教版（2024）上冊(cè)學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具設(shè)計(jì)意圖本節(jié)課旨在通過調(diào)查家用燃料的變遷與合理使用，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問題，提高學(xué)生的觀察、分析、綜合和解決實(shí)際問題的能力。通過實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生了解我國(guó)能源利用現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展觀念。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神，提高觀察、分析、推理能力。

2.增強(qiáng)學(xué)生對(duì)能源利用的認(rèn)識(shí)，樹立環(huán)保意識(shí)。

3.培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維，學(xué)會(huì)將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：調(diào)查家用燃料的變遷，分析不同燃料的優(yōu)缺點(diǎn)及其對(duì)環(huán)境的影響。

難點(diǎn)：如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，確保調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

解決辦法：1.設(shè)計(jì)詳細(xì)的調(diào)查問卷，明確調(diào)查目的和內(nèi)容；2.組織學(xué)生分組合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；3.通過課堂討論，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析；4.利用多媒體展示，幫助學(xué)生直觀理解不同燃料的特性。突破策略：提供實(shí)際案例，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，并結(jié)合化學(xué)知識(shí)進(jìn)行深入探討。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：介紹家用燃料的歷史變遷和化學(xué)原理，奠定知識(shí)基礎(chǔ)。

2.討論法：引導(dǎo)學(xué)生就不同燃料的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行小組討論，培養(yǎng)批判性思維。

3.實(shí)驗(yàn)法：通過模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀感受燃料燃燒過程和產(chǎn)物。

教學(xué)手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示燃料變遷的歷史圖片和圖表，增強(qiáng)視覺效果。

2.網(wǎng)絡(luò)資源：引入相關(guān)視頻和在線調(diào)查工具，豐富教學(xué)內(nèi)容和互動(dòng)形式。

3.實(shí)物展示：展示不同燃料樣品，讓學(xué)生直觀感受燃料的物理和化學(xué)特性。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)家用燃料變遷的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場(chǎng)提問：“你們家中常用的燃料有哪些？它們是如何影響我們的生活環(huán)境的？”

展示一些關(guān)于家用燃料變遷的圖片或視頻片段，如煤油燈、煤氣爐到現(xiàn)代的天然氣灶具，讓學(xué)生初步感受燃料變遷的魅力或特點(diǎn)。

簡(jiǎn)短介紹家用燃料變遷的歷史背景和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.家用燃料基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解家用燃料的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解家用燃料的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹不同家用燃料的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.家用燃料案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解家用燃料的特性和重要性。

過程：

選擇幾個(gè)典型的家用燃料案例進(jìn)行分析，如煤的燃燒對(duì)環(huán)境的影響、天然氣的安全使用等。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解家用燃料的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用科學(xué)知識(shí)解決相關(guān)問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與家用燃料相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如“如何提高家用燃料的利用效率”、“家用燃料的環(huán)保替代品”等。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)家用燃料的認(rèn)識(shí)和理解。

過程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)家用燃料的重要性和意義。

過程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括家用燃料的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)家用燃料在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。

7.課后作業(yè)布置（5分鐘）

目標(biāo)：鞏固學(xué)習(xí)效果，提高學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。

過程：

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于家用燃料變遷與合理使用的短文或報(bào)告，要求結(jié)合所學(xué)知識(shí)，提出自己的觀點(diǎn)和建議。

提醒學(xué)生注意作業(yè)的格式和字?jǐn)?shù)要求，并鼓勵(lì)他們利用課外時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探究。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-家用燃料的歷史資料：收集不同時(shí)期家用燃料的使用情況、技術(shù)發(fā)展、環(huán)保政策等歷史資料，幫助學(xué)生了解燃料變遷的背景。

-燃料燃燒的化學(xué)原理：介紹不同燃料燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式，以及燃燒過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)和污染物。

-環(huán)保燃料介紹：搜集關(guān)于太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可再生能源的相關(guān)信息，包括其工作原理、應(yīng)用領(lǐng)域和優(yōu)勢(shì)。

-燃料利用效率評(píng)估：提供關(guān)于燃料利用效率的評(píng)估方法和指標(biāo)，如熱效率、能源轉(zhuǎn)換率等。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以查閱圖書館或網(wǎng)絡(luò)資源，了解不同類型家用燃料的歷史演變和現(xiàn)狀。

-組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)地考察，參觀當(dāng)?shù)氐哪茉丛O(shè)施，如火力發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)等，直觀感受燃料的利用過程。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與社區(qū)環(huán)?；顒?dòng)，如節(jié)能減排宣傳、垃圾分類等，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活中。

-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究不同燃料的燃燒特性，如燃燒速度、火焰顏色、熱量釋放等。

-引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行角色扮演，模擬能源專家或政策制定者，討論如何推廣環(huán)保燃料和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。

-組織學(xué)生開展小組研究，針對(duì)特定燃料類型，分析其環(huán)境影響、經(jīng)濟(jì)成本和社會(huì)接受度。

-邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專家進(jìn)行講座，分享最新的能源科技發(fā)展和政策動(dòng)態(tài)。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與科學(xué)競(jìng)賽或創(chuàng)新項(xiàng)目，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決現(xiàn)實(shí)問題，如設(shè)計(jì)節(jié)能家居產(chǎn)品、開發(fā)新型環(huán)保燃料等。

-建議學(xué)生閱讀相關(guān)的科普書籍或期刊文章，拓寬視野，提高科學(xué)素養(yǎng)。典型例題講解1.例題：

家用煤氣的主要成分是甲烷（CH4），在完全燃燒時(shí)，甲烷與氧氣（O2）的化學(xué)計(jì)量比為多少？

答案：

甲烷的化學(xué)式為CH4，其完全燃燒的化學(xué)方程式為：

CH4+2O2→CO2+2H2O

從方程式可以看出，1摩爾甲烷需要2摩爾氧氣，因此甲烷與氧氣的化學(xué)計(jì)量比為1:2。

2.例題：

1立方米天然氣（主要成分是甲烷）完全燃燒時(shí)，理論上可以產(chǎn)生多少千卡的熱量？

答案：

甲烷的燃燒熱為55.5千卡/摩爾。甲烷的摩爾質(zhì)量為16克/摩爾，因此1立方米（約等于1000升）天然氣的質(zhì)量約為：

1000升×0.7千克/立方米（天然氣的密度）=700千克

700千克÷16克/摩爾=43750摩爾

43750摩爾×55.5千卡/摩爾=243187.5千卡

因此，1立方米天然氣完全燃燒時(shí)理論上可以產(chǎn)生約243187.5千卡的熱量。

3.例題：

如果一個(gè)家庭每月使用100立方米天然氣，那么這個(gè)家庭每月大約需要多少千克的氧氣來完全燃燒這些天然氣？

答案：

根據(jù)前面的例題，我們知道1立方米天然氣需要2摩爾氧氣。氧氣的摩爾質(zhì)量為32克/摩爾。

100立方米天然氣需要的氧氣摩爾數(shù)為：

100立方米×2摩爾/立方米=200摩爾

200摩爾×32克/摩爾=6400克=6.4千克

因此，這個(gè)家庭每月大約需要6.4千克的氧氣來完全燃燒100立方米天然氣。

4.例題：

假設(shè)有一種新型家用燃料，其化學(xué)式為C2H6O，這種燃料的熱值為每千克45千卡。計(jì)算這種燃料完全燃燒時(shí)，1千克燃料可以產(chǎn)生多少升水蒸氣（假設(shè)燃燒條件為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和室溫）？

答案：

C2H6O的燃燒方程式為：

C2H6O+3O2→2CO2+3H2O

1摩爾C2H6O燃燒產(chǎn)生3摩爾水蒸氣。C2H6O的摩爾質(zhì)量為46克/摩爾。

1千克燃料的摩爾數(shù)為：

1000克÷46克/摩爾≈21.74摩爾

21.74摩爾C2H6O燃燒產(chǎn)生的水蒸氣摩爾數(shù)為：

21.74摩爾×3摩爾/摩爾=65.22摩爾

標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1摩爾氣體的體積為22.4升，所以水蒸氣的體積為：

65.22摩爾×22.4升/摩爾≈1462.5升

因此，1千克這種新型家用燃料完全燃燒時(shí)可以產(chǎn)生約1462.5升水蒸氣。

5.例題：

在一個(gè)密閉的容器中，將1升甲烷和2升氧氣混合，點(diǎn)燃后完全燃燒。燃燒后容器內(nèi)剩余氣體的體積是多少？

答案：

甲烷的燃燒方程式為：

CH4+2O2→CO2+2H2O

1升甲烷需要2升氧氣，因此2升氧氣恰好與1升甲烷完全反應(yīng)。

燃燒后，生成的二氧化碳（CO2）和水蒸氣（H2O）都是氣體，且水的生成量為2倍于甲烷的體積，但由于水蒸氣在燃燒后是氣態(tài)，所以體積計(jì)算如下：

燃燒后剩余氣體的體積=生成的二氧化碳體積+生成的二氧化碳體積

=1升（CO2）+2升（H2O）

=3升

因此，燃燒后容器內(nèi)剩余氣體的體積是3升。板書設(shè)計(jì)①本文重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：

-家用燃料變遷的歷史

-不同燃料的化學(xué)組成和燃燒特性

-燃料燃燒對(duì)環(huán)境的影響

-燃料利用效率

-環(huán)保燃料的應(yīng)用

②關(guān)