9.3 化学与能源（第二课时）教学设计 一、教学基本信息 课题：9.3 化学与能源（第2课时）———化学能转化为电能与能源的可持续发展 教材版本：科粤版（2024）九年级化学下册 授课对象：九年级学生 课时安排：1课时 核心素养导向：化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任 二、教学目标 化学观念 认识化学能可以直接转化为电能，了解化学电池（一次电池、二次电池、燃料电池）的工作原理与分类。 理解能源可持续发展的意义，掌握新能源（氢能、太阳能等）的开发与利用途径，建立“绿色化学”与“可持续发展”的观念。 科学思维 通过对比不同电池的优缺点，发展分析、比较与归纳能力。 能从能量转化效率角度分析化学电池的优势，培养“能量守恒与转化”的逻辑推理能力。 科学探究与实践 通过制作水果电池、探究电极材料对电池性能的影响，掌握化学能转化为电能的实验方法，提升动手操作与科学探究能力。 能设计简单的能源利用方案（如家庭太阳能利用），增强实践应用能力。 科学态度与责任 在探究活动中养成严谨、合作的科学态度，树立废旧电池回收与环保意识。 认识化学在能源转型中的关键作用，增强社会责任感，主动践行节能低碳的生活方式。 三、教学重难点 教学重点：化学电池的分类与工作原理；新能源的开发与利用；废旧电池的环境影响与处理。 教学难点：理解化学电池中化学能直接转化为电能的微观本质；氢能等新能源的推广挑战。 四、教学准备 教师准备：多媒体课件（含化学电池发展历程视频、氢燃料电池汽车应用图片、废旧电池污染案例）、干电池、蓄电池、锂电池、氢燃料电池模型、铜片、锌片、导线、发光二极管、柠檬、苹果、烧杯、稀硫酸（模拟电解液）。 学生分组材料：每组柠檬2个、铜片、锌片、导线、发光二极管、烧杯、稀硫酸（少量）、砂纸。 五、教学过程 环节一：复习导入，引出电能转化（5分钟） 复习提问：上节课我们学习了化学能转化为热能，谁能说说燃烧过程中能量是如何转化的？（化学能→热能） 情境设疑：生活中，手机、电动汽车的电能从哪里来？有没有更高效的能量转化方式？ 引出课题：化学能不仅可以转化为热能，还能直接转化为电能。今天我们来学习“化学能转化为电能与能源的可持续发展”。 环节二：认知化学电池，探究电能转化（20分钟） 化学电池的分类与原理 实物观察： 展示干电池、手机锂电池、汽车蓄电池，提问：“这些电池有什么不同？哪些可以重复使用？” 归纳分类： 一次电池：不可充电，如干电池（用于手电筒、遥控器）。 二次电池：可充电循环使用，如锂电池（手机）、蓄电池（汽车）。 燃料电池：持续通入燃料与氧气，如氢燃料电池（航天、汽车）。 微观原理（简化）： 用动画演示锌铜原电池：锌原子失去电子（氧化），电子通过导线流向铜片，溶液中离子移动形成电流，化学能直接转化为电能。 强调：化学电池通过氧化还原反应实现电子定向移动，产生电流。 探究活动：制作水果电池 问题驱动：柠檬能发电吗？如何让发光二极管亮起来？ 分组实验： 将铜片、锌片插入柠檬中，用导线连接发光二极管，观察现象。 尝试串联两个柠檬电池，观察亮度变化。 现象与结论： 发光二极管微弱发光，串联后亮度增加。 水果中的酸性物质作为电解液，铜、锌作为电极，形成原电池，化学能转化为电能。 环节三：聚焦新能源，探讨可持续发展（15分钟） 氢能源：理想的清洁能源 资料分析： 展示氢燃料电池汽车图片与工作原理图，提问：“氢能源有什么优点？为什么被称为‘理想能源’？” 归纳：燃烧产物只有水，无污染；热值高，能量转化效率高（比燃烧发电高30%以上）。 挑战讨论： 提问：“氢能源推广面临哪些困难？”（制氢成本高、储存运输难、加氢站少） 学生讨论后总结：需研发高效制氢 ... ...
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