化学与人类社会进步（单元解读讲义）-2025-2026学年九年级化学全一册（沪科版五四学制）

专题10化学与人类社会进步（单元解读）

一、单元课标解读

1.内容要求

课标内容要求

I.认识可再生能源（如生物质能、氢能）与不可再生能源的特点，了解化学在能源转化中的作用。

2.通过实验探究乙醇、氢气的燃烧反应，理解化学能转化为热能或其他形式能量的过程.

3.识别糖类、油脂、蛋白质等六大营养素及其生理功能，理解合理膳食与营养均衡的重要性。

4.举例说明化学在药物合成（如青蒿素）、食品安全检测中的应用，认以化学对保障人类健康的贡献。

5.区分金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和更合材料的特性，了解其广泛用途。

6.通过实验探窕金属的物理和化学性质，理解合金的性能优势及其对材料发展的意义。

7.认识材料开发与资源可持续利用的关系，树立环保意识（如金属回收、可降解塑料的使用）。

8.学生必做实验：探究乙醉、氢气等燃料的燃烧特性，或探究金属的某些化学性质。

9.开展“调查我国航天领域新材料与新能源的应用”跨学科实践活动，综合运用化学、物理等知识，分

析材料与能源选择的技术依据。

2.学业要求

课标学业要求

1.能说明可再生能源与不可再生能源的特点，并能列举实例（如生物质能、氢能）。

2.能解释化学反应中能量转化的形式（如乙醉、氢气燃烧时将化学能转化为热能和光能）。

3.能区分金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料，并举例说明其典型用途。

4.能进行与能源、营养、材料相关的简单计算（如计算食物中的能量值、合金中金属的质量分数）。

5.能独立或合作完成“探究氢气燃烧特性”或“探究金属化学性质”等实验，规范操作并记录现象。

6.能设计实验探究物质的成分或性质（如检验食物中的淀粉、探究金属的腐蚀条件），运用控制变量法

分析并得出结论。

7.能基于物质的性质，提出资源淙合利用的简单方案（如金属回收、塑料的分类与再利用）。

8.能结合化学原理解释生活中的常见现象（如燃料电池汽车的能量转化、铁锅生锈、加碘食盐的作用）

O

9.在“调查我国航天领域新材料与新能源的应用”活动中，能分析材料与能源的选择如何满足航天技术的

特定需求，并评价其发展前景。

3.学科核心素养要求

核心素养维度具体要求

1.变化观：理辞化学反应实现物质与能量转化（如燃料燃烧供能）。

化学观念2.分类观：能依据组成/性质对物质分类（如可再生能源vs.不可再生能源）。

3.守恒观：认识化学反应中元素守恒（如质量守恒定律）。

4.证据推理：基于实验数据推断结论（如通过燃烧产物验证有机物组成）。

科学思维5.模型认知：构建物质性质-用途的关联模型（如合金性能一航天应用）。

6.创新思维:樨出改讲方案（如优化制氧工艺）。

7.实验探究：规范操作实验（如制取氧气、检验溶液酸碱性）。

科学探究与实

8.跨学科实践：合作完成航天材料调查，制作模型并展示成果。

度

9.技术应用：使用信息技术分析数据（如绘制燃料热值对比图）。

10.科学态度：严谨求实（如准确记录实验数据），批判质疑（如评估化石燃料的利

科学态度与责弊）。

任11.社会责任：认识化学对可持续发展的贡献（如新能源开发），践行绿色生活方式

（如垃圾分类）。

二、单元概述与结构

1•电元概述

本单元在编写上遵循“从社会需求到化学本质，从基础认知到综合应用”的学科与社会融合的认知规

律。首先从人类社会在能源、健康、材料三大领域面临的挑战与取得的成就入手，引导学生认识到化学是

推动社会进步的关键力量；进而深入每个课题，揭示其背后的化学原理与物质变化规律，从宏观的社会现

象追溯到微观的分子层面C整个单元按照“化学原理f技术应用一料会价值”的逻辑顺序展开：课题1从

能源分类切入，探究生物质能、氢能的化学转化原理；课题2从生命活动需求出发，分析营养素的化学组

成与药物分子的合成；课题3则系统介绍各类材料的化学组成、性能及其开发方法。

根据课程标准和专题定位，本单元不追求化学学科本身知识体系的深度和广度，而是在内容安排上强

调整合性与实践性：对化学知识，教材重在揭示其如何应用「解决现实问题；对社会议题，贝!通过化学视

角进行分析，体现学科价值。在介绍具体能源、营养素、材料等事实性知识的同时.，教材着力落实学科核

心素养，将科学技术与社会发展紧密联系起来，先后设置“讨论与交流”“书写表达”“实验探究”等栏

日，并通过“化学广角镜”“拓展阅读”等建立认知桥梁，给出从原理分析、技术评估到方案设计的实践

思路。

同时，本单元以“调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用”这一跨学科实践活动为核心

载体，综合运用并深化三个课题所学，体现化学在尖端科技领域的集成应用价值，在“化学与社会”的层

面上系统培养学生的科学态度与社会责任。教材显著体现了STS（科学-技术-社会）的教育理念，在教学

中应充分利用真实的社会和科技情境，激发学牛.兴趣；应注重项目式学习与探究活动，避免单纯的知识讲

授；要引导学生在理解化学原理的基础上，综合评价技术应用的双重性，提升其创新意识与决策能力，全

面落实素养要求。

课题核心内容编写意图

能源分类、化石燃料危机、生物质能转化引导学生理解化学在解决能源危机中的作

课题1

（乙醇/沼气）、氢能制取与储存。用，培养可持续发展观（如碳中和理念）。

六大营养素功能、合理膳食标准、药物化建立化学与健康的联系，强调科学用药和营

课题2学（天然提取/人工合成）、生命分子研养均衡的重要性。

究。

金属通性与合金、硅酸盐材料、高分子材揭示材料性能与组成的关联，批判性看待材

课题3

料（塑料/纤维）、复合材料设计原理。料使用（如白色污染与回收）。

调查航天领域新型能源（推进剂）与材料整合跨学科知识（物理/工程），培养科研

跨学科实践

（耐高温复合材料）的应用。思维与社会责任感。

2.里元结构

三、单元教学目标与重难点

1.教学目标

（1）理解化学在能源开发中的核心作用，认识化石能源的局限性及新能源（生物质能、氢能〕的开发原

理与应用价值。

（2）分析化学与健康生活的关联，掌握六大营养素的化学本质与功能，理解药物研发（天然提取与人工

合成）的化学基础。

（3）探究材料科学的化学贡献，区分金属、无机非金属、有机高分子及复合材料的特性与应用，形成资

源循环利用与环保意识。

（4）通过跨学科实践，调杳航天领域新型材料与能源的应用，体会化学对科技创新的推动作用。

2.教学重点

重点具体内容

化学与能源转化新能源（生物质能、氢能）的转化原理、优缺点评价及相关的化学方程式书写。

化学与营养健康糖类、脂质、蛋白质、维生素的化学组成、生理功能及维持营养均衡的化学依据。

金属与合金材料金属的通性、合金的特性及其性能优势对比；工业炼铁的化学原理。

无机非金属与有传统与新型无机非金属材料（如陶谎、光导纤维）、有机高分子材料（如塑料、合成

机高分子材料纤维）的典型性能与差异。

复合材料与应用复合材料的设计思想、性能优势及其在航天等高科技领域的应用价值。

3.教学难点

难点具体内容

能量转化的定量计算（如单位质量推进剂产气量）；氢能规模化应用的技术

定量分析与系统评估

瓶颈（如储运、成本）分析。

营养素代谢过程的微观解释（如葡萄糖的氧化分解供能、蛋白质在体内的水

微观过程的宏观体现

解与合成）。

材料性能与其化学组成、内部结构的深层联系（如合金的强化机制、光导纤

组成、结构与性能的关联

维的传光原理）。

在跨学科实践中，进行数据建模与可视化（如绘制推进剂性能雷达图）；对

跨学科建模与综合论证

未来航天项目进行多角度可行性论证。

4.学情分析

已有知识基础：

（1）物理：能量转化与守恒定律（化学能、热能的相互转化）：基础力学性能（如强度、硬度）的概

念。

（2）化学：元素与化合物（C、H、0等元素，CO、H2、FezO3等物质）；化学方程式书写与计算；燃

烧反应；酸碱盐的性质（如中和反应）；基础的有机化合物概念（如甲烷、乙醇）。

（3）生物：细胞的基本需求；人体消化系统与呼吸系统的作用（为理解营养素代谢奠定基础）。

可能遇到的困难：

（1）跨学科知识的整合应用：在“航天调查”等实践活动中，需要同时调用化学、物理、工程等多学科

知识，学生缺乏此类系统性整合的经验。

（2）宏观性能与微观结构的关联；理解材料的性能（如合金的涉度、光纤的导光性）与其化学组成、微

观结构之间的关系较为抽象。

（3）技术方案的综合评估能力：辩证分析技术应用的利弊（如氢能的技术瓶颈、塑料的“白色污

染”），容易流于表面，难以进行多角度、有依据的深度分析。

（4）定量分析与数据建模：涉及能源转化效率、推进剂性能比较等定量计算与数据可视化（如绘制雷达

图）时，存在计算和建模的困难。

解决方法：

（1）提供项目支型：在跨学科实践前，先分课题夯实化学基础知识。提供包含关键问题与数据工具（如

预设公式的电子表格）的活动方案，引导学生分步完成信息搜集、数据处理与结论推导。

（2）强化模型认知：制作复合材料实物模型（如用不同材料模拟层状结构），或运用动画模拟分子结构

（如聚乙烯长链），将微观结构可视化。结合生活实例（如钢筋混泥土）进行类比，帮助理解。

（3）设计思辨活动：组织角色扮演辩论会（如“塑料的利与弊”），或设置结构化研讨任务（如从“技

术、经济、环境”三个维度评估灰氢、蓝氢、绿氢），引导学生进行深度思考。

（4）分步训练与工具支持：将复杂计算分解为多个步骤进行专项训练。引导学生使用电子表格等工具处

理数据和生成图表，降低技术门槛，将重点放在数据分析勺结论得出上。

与后续知识的关联：

本单元建立的从化学视角审视并解决能源、材料、健康等社会重大问题的思路，以及所涉及的化学反

应与能量变化、物质结构与性质关系等核心观念，为高中学习《化学反应原理》（如反应热、电化学）、

《物质结构与性质》等模块奠定重要的观念基础。同时，跨学科的项目实践能力也为后续STEAM课程的

学习和深造提供了重要的方法论准备。

四、分课题教学目标与教学建议

课题1化学引领新能源的开发

教学目标教学建议

L情境导入与概念建立：

•对比“钻木取火”与“移动电源”，引发对能源形式变迁的思考，

进而归纳能源的基本分类。

•案例分析♦：通过“地沟油制生物柴油”等实例，理解化学将废弃物

转化为新能源的价值。

1.区分可再生能源与不可再生能

2.实验探究与原理分析：

源，列举生物质能（乙醇、沼

•演示实验：进行乙醉燃烧实验，引导学生观察现象并书写化学方程

气〕、氢能的制备与应用。

式，通过产物（C02、H2o）反推其元素组成。

2.书写乙醇燃烧、水煤气变换等

•工业模拟：分析甲烷制氢工艺流程图，书写水煤气变换等关键反应

关键反应的化学方程式。

方程式，理解化学在能源转化中的作用。

3.分析能源数据（如热值表），

3.数据建模与定量分析：

评价不同能源的环保性与经济

•数据对比：利用热值表（甲烷、氧气、煤等），计算等质量燃料释

性。

放的能量，并结合燃烧产物分析，定量说明氢能的优势与挑战。

4.形成“绿色能源”理念，认识

•图表分析：绘制水煤气变换反应中CO转化率随温度/催化剂变化

化学在碳中和战略中的核心作

的曲线图，学习基于数据优化工业生产条件。

用。

4.议题辩论与价值判断：

•组织辩论：围绕“化石燃料制氢（灰氢）是否符合绿色发展理念”

展开辩论，要求学生结合化学力程式计算原料消耗与碳排放，进行多

角度（技术、环境、经济）的综合评价，深化绿色与可持续发展观

念。

课题2健康生活离不开化学

教学目标教学建议

1.生活链接与概念建立：

・自我评估：让学生记录一日三餐，使用“营养素分类表''分

析自身饮食结构，并提出改进方案，理解营养均衡的重要

性。

・对比分析：对比普通人与航天员的特殊营养需求（表

工。.2）,理解不同生理状态下代谢调节的化学基础。

2.微观探析与原理深化：

・实验观察：通过燃烧毛发（蛋白质）产生焦味的现象，引

归纳六大营养素（糖类、脂质、蛋白

导学生推测其含有氮、硫等元素，建立物质组成与性质的关

质等）的化学组成、功能及食物来源。

联。

2.理解药物研发的两大途径：天然有效

•动态演示：展示葡萄糖氧化供能的化学反应，关联生物的

成分提取（如青蒿素）与人工合成药物

呼吸作用，从分子水平解释生命活动的能量来源。

（如异烟腓）。

3.知识应用与迁移：

3.解读膳食营养素参考摄入量表，设计

营养均衡食谱；分析抗酸药物的化学反应•项目任务：指导学生解读《中国居民膳食营养素参考摄入

原理。量》，为特定人群（如青少年、老年人）设计一份营养均衡

4.树立科学膳食观，认同化学对提升人的食谱。

类寿命的贡献（如合成药物发展史）。・原理分析：通过分析铝碳酸镁、氢氧化铝等抗酸药物成分

与胃酸（盐酸）反应的化学方程式，理解酸碱中和反应在医

疗中的应用。

4.社会责任与价值引领：

・议题讨论：组织讨论“浮游植物大量降解对水体的影响H

书写有机物氧化的化学方程式，渗透环境保护的化学视角。

・法规学习：结合《药品管理法》《食品安全法》等法律法

规，强调药物与食品安全背后的化学依据，树立安全用药和

健康生活的科学观念。

课题3化学为人类提供丰富的材料

教学目标教学建议

1.实验对比与概念建立：

•操作“金属片性质实验表”，通过观察颜色、光泽、

导电性、导热性等，归纳金属的物理通性。

•对比实验：比较纯铝与硬铝的硬度，通过直观感受理

解合金化的性能强化机制。

2.工程实践与模型构建：

•项目制作：分组制作“航天器模型”，用不同颜色标

注不同材料类型（如耐高温陶瓷涂层、碳纤维复合材料

1.对比金属通性（导电性、延展性）与合金

机身），并阐述选材理由，理解材料性能与应用的关

特性（如不锈钢耐腐蚀、镁铝合金轻质）。

联。

2.列举传统无机材料（陶究、玻璃）与新型

•原理探究：通过燃烧棉、羊毛、涤纶纤维，根据燃烧

材料（单晶硅、光导纤维）的组成与应用；说

现象、气味和残留物区分天然纤维与合成纤维，理解其

明复合材料（如碳纤维增强塑料）的设计思想

化学组成差异。

与优势。

3.原理分析与技术模拟：

3.模拟工业炼铁原理，书写高炉炼铁的化学

•原理书写：分析高炉炼铁的原料与过程，重点书写一

方程式：设计实验区分天然纤维与合成纤维。

氧化碳还原氧化铁的关键化学方程式，理解金属冶炼的

4.批判性看待材料使用（如“白色污

化学原理。

染”），倡导循环经济。

•定量论证：基于表10.5的数据，计算并对比原铝与再

生铝的能耗及碳排放，从数据和化学角度论证资源问收

与发展循环经济的必要性。

4.辩证讨论与社会责任：

-主题辩论：组织“塑料的利与弊”辩论会，引导学生

列举其在医疗器械等领域的优点和“白色污染”等缺

点，并探讨可降解塑料的研发方向，培养全面、辩证看

待化学产品的能力和环保意识。

★跨学科实践活动：航天科技中的材料与能源

教学目标教学建议

1.数据驱动与定量分析：

•提供气体密度数据（表10.7）,指导学生计算给定质量

推进剂（如100g）在标准状况下产生的气体体积，并利用

电子表格绘制性能雷达图，进行多维度（性能、环保、安

全）对比。

•引导分析：对比液氢（高比冲）与固体燃料（易储存）

的优劣，结合化学方程式（如2H2+02巨型+0）从能效角

1.调查能力：能够查阅文献，整理火箭推

度进行解释。

进剂（如液氢/液氧）的组成、性能数据，

2成.果转化与模型构建：

并进行定量计算（如产气量）与对比分

析。•模型制作与阐释：指导学生制作航天器模型（可使用3D

打印或手工材料），用不同颜色或标记区分材料类型，并

2.模型构建：能够制作航天器模理，并清

晰阐释不同部位所选材料（如耐高温陶书面或口头阐述各部位选材的理由，建立“性能-需求”的

关联。

瓷、碳纤维更合材料）的性能如何满足特

•成果输出：组织撰写小论文《中国航天材料/能源创

定的极端环境需求。

新》，要求结合“天宫空间站”等具体案例，论述化学的

3.创新思维：能够设计一个未来的航天项

支撑作用；或举办校园科普展，向同学讲解模型与化学原

目方案（如月球基地），并从能源供给

（如太阳能制氢）与材料选择（如复合材理。

料〕的角度进行初步可行性论证。3.项目设计与创新论证：

•方案设计：开展头脑风暴，以“月球科研基地”等为主

题，引导学生从化学视角设计能源解决方案（如利用太阳

能电解水制氢、错存）和材料解决方案（如抵御温差、辐

射的材料）。

•可行性研讨：泡织小组研讨会，要求各小组展示其方

案，并接受质询.重点论证其能源与材料设计的合理性与

创新性。

五、单元课时安排

课题名称课时分配内容要点

1.能源分类、危机与应对策略。

2.生物质能（乙醇、沼气、生物柴油）的转化与应

用。

课题1化学引领新能源的开发1课时

3.氢能的优势、制取方法（特别是与可再生能源结

合）与挑战。

4.相关化学方程式书写与能量、物料计算。

1.六大营养素（糖类、脂质、蛋白质、维生素）的

化学组成、功能与来源。

2.营养均衡、合理膳食及不同人群的营养需求。

课题2健康生活离不开化学1课时

3.化学在生命科学（分子水平认识生命）与药物研

发（