第十一单元跨学科实践活动10调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用教学设计---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）下册.docx

第十一单元跨学科实践活动10调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用教学设计---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）下册

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教材分析

《第十一单元跨学科实践活动10调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用》是2024-2025学年九年级化学人教版（2024）下册中的内容。本章节结合化学学科特点，引导学生通过调查活动了解我国航天科技中新型材料、新型能源的应用，培养学生实践探究能力和科技创新意识。

核心素养目标

培养学生科学探究能力，通过实践活动学会运用化学知识解决实际问题；增强学生创新意识，激发对科技发展的兴趣；提升学生信息处理能力和团队合作精神，形成关注社会、服务社会的责任感。

教学难点与重点

1.教学重点，

①理解新型材料和新型能源在航天科技中的应用原理；

②掌握调查方法，能够收集、整理和分析与航天科技相关的化学知识；

③应用化学知识解释航天器材料选择和能源利用的科学依据。

2.教学难点，

①将理论知识与实际应用相结合，理解复杂材料的性能和作用；

②设计合理的调查方案，有效收集和整合信息，培养科学探究能力；

③分析材料选择和能源利用的利弊，形成对科技伦理和社会影响的初步认识。

教学方法与策略

1.采用讲授与讨论相结合的方法，讲解航天科技中新型材料、新型能源的基本原理和应用。

2.通过角色扮演活动，让学生模拟科学家，探讨材料选择和能源利用的决策过程。

3.设计实验活动，让学生动手操作，观察新型材料在特定条件下的表现，加深对材料性能的理解。

4.利用多媒体资源展示航天科技成就，增强学生的直观感受和兴趣。

5.引导学生进行项目导向学习，分组完成调查报告，培养团队合作和问题解决能力。

教学过程

一、导入新课

（教师）同学们，今天我们来学习第十一单元跨学科实践活动10的内容——调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用。首先，请大家思考一个问题：航天科技的发展离不开哪些化学知识和材料？你们能想到哪些？

（学生）老师，我觉得航天器需要耐高温、耐腐蚀的材料。

（教师）很好，这是一个很好的例子。接下来，我们就来深入探究这些新型材料和新型能源在航天科技中的应用。

二、新课讲授

1.新型材料的应用

（教师）首先，我们来了解一下航天科技中常用的新型材料。请大家阅读课本相关内容，然后我们一起来讨论。

（学生）我查阅了课本，了解到航天器外壳常用的材料有钛合金、复合材料等。

（教师）很好，钛合金和复合材料都具有什么特性呢？

（学生）钛合金具有高强度、耐腐蚀、耐高温等特性；复合材料则具有轻质、高强度、耐高温等特性。

（教师）非常好，这些特性使得钛合金和复合材料在航天器制造中得到了广泛应用。接下来，我们再来看一下新型能源在航天科技中的应用。

2.新型能源的应用

（教师）同学们，航天器在太空中需要能源来维持其运行。那么，航天科技中常用的新型能源有哪些呢？

（学生）我了解到，航天器常用的新型能源有太阳能、核能等。

（教师）非常好，太阳能和核能都是清洁、可再生的能源。它们在航天科技中的应用有哪些优势呢？

（学生）太阳能可以提供持续的能源供应，而核能则具有高能量密度，适合长时间运行的航天器。

（教师）是的，太阳能和核能的应用大大提高了航天器的运行效率和安全性。

三、课堂活动

1.角色扮演

（教师）接下来，我们进行一个角色扮演活动。请同学们分组，每组选择一个角色，模拟航天器设计和制造过程中的材料选择和能源利用。

（学生）好的，我们小组选择了材料工程师的角色。

（教师）很好，那么你们需要考虑哪些因素来选择合适的材料呢？

（学生）我们需要考虑材料的强度、耐腐蚀性、耐高温性等。

（教师）非常好，接下来请你们讨论一下，如果你们的航天器需要长时间在太空中运行，你们会选择哪种能源？

（学生）我们会选择太阳能，因为太阳能可以提供持续的能源供应。

2.小组讨论

（教师）现在，请各个小组讨论一下，你们设计的航天器在运行过程中可能会遇到哪些问题，以及如何解决这些问题。

（学生）我们可能会遇到能源供应不足、材料磨损等问题。我们可以通过优化能源管理系统、提高材料耐磨性来解决这些问题。

四、课堂小结

（教师）今天我们学习了新型材料、新型能源在航天科技中的应用。通过本节课的学习，我们了解到这些材料和应用在航天器设计和制造中的重要性。希望大家能够将所学知识运用到实际生活中，关注科技发展，为我国航天事业贡献自己的力量。

（学生）老师，我们一定会努力学习，为我国航天事业贡献自己的一份力量。

五、课后作业

1.查阅资料，了解航天科技中其他新型材料、新型能源的应用。

2.思考：新型材料、新型能源在航天科技中的应用对我们日常生活有哪些启示？

3.写一篇关于航天科技中新型材料、新型能