4-1-3化學(xué)電源-一次電池和二次電池教學(xué)設(shè)計(jì)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

4-1-3化學(xué)電源——一次電池和二次電池教學(xué)設(shè)計(jì)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）4-1-3化學(xué)電源——一次電池和二次電池教學(xué)設(shè)計(jì)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容來自人教版（2019）選擇性必修1的第四章第一節(jié)第三部分“化學(xué)電源——一次電池和二次電池”。這部分內(nèi)容主要包括一次電池和二次電池的工作原理、分類、性質(zhì)及在生活中的應(yīng)用。與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系在于，學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了化學(xué)反應(yīng)的基本原理、原電池的構(gòu)成和作用，以及電化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將幫助學(xué)生進(jìn)一步理解電池的更復(fù)雜分類及其在現(xiàn)代社會(huì)中的重要作用，深化對(duì)電化學(xué)在實(shí)際應(yīng)用中的認(rèn)識(shí)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在深化學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，特別是在科學(xué)探究、科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面。通過學(xué)習(xí)“化學(xué)電源——一次電池和二次電池”，學(xué)生將能夠：

1.科學(xué)探究：學(xué)生能夠運(yùn)用實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)方法，設(shè)計(jì)簡單的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)，觀察和分析電池的工作過程，從而培養(yǎng)其動(dòng)手操作能力和實(shí)證意識(shí)。

2.科學(xué)思維：學(xué)生通過比較一次電池和二次電池的原理、性能及用途，發(fā)展分類、比較、歸納和演繹等邏輯思維能力，提高解決實(shí)際問題的科學(xué)思維。

3.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：學(xué)生將認(rèn)識(shí)電池在現(xiàn)代社會(huì)中的重要性，理解電池對(duì)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的影響，培養(yǎng)其環(huán)保意識(shí)和科學(xué)責(zé)任感，以及在日常生活中做出科學(xué)、合理選擇的能力。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.一次電池和二次電池的工作原理及其區(qū)別。

2.電池的分類、性能特點(diǎn)及其在生活中的應(yīng)用。

難點(diǎn)：

1.電池內(nèi)部發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)的理解。

2.電池性能指標(biāo)的計(jì)算和比較。

解決辦法與突破策略：

1.對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容，通過多媒體演示和實(shí)物模型展示，結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生直觀感受電池工作原理，強(qiáng)化記憶。設(shè)計(jì)對(duì)比表格，引導(dǎo)學(xué)生自主總結(jié)一次電池和二次電池的區(qū)別。

2.針對(duì)難點(diǎn)，設(shè)計(jì)階梯式問題，引導(dǎo)學(xué)生逐步深入理解電化學(xué)反應(yīng)過程。利用圖表和示例，幫助學(xué)生掌握電池性能指標(biāo)的計(jì)算方法，并通過小組討論，互相啟發(fā)，解決比較中的難點(diǎn)問題。

3.創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，如電池選擇和使用案例，讓學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題解決中，通過實(shí)踐加深對(duì)難點(diǎn)知識(shí)的理解。

4.提供課后探究任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生自主查找資料，結(jié)合生活實(shí)例，進(jìn)一步鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高分析和解決問題的能力。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：結(jié)合課本內(nèi)容，通過生動(dòng)的語言和形象的比喻，對(duì)一次電池和二次電池的工作原理、分類及應(yīng)用進(jìn)行講解，幫助學(xué)生建立系統(tǒng)的知識(shí)框架。

2.討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，針對(duì)電池的優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用場景等方面進(jìn)行深入探討，激發(fā)學(xué)生的思考和分析能力，培養(yǎng)合作精神。

3.實(shí)驗(yàn)法：設(shè)計(jì)一系列電池實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，觀察電池工作過程，從而加強(qiáng)對(duì)電池工作原理的理解，提高實(shí)踐操作能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用多媒體課件、視頻等資源，形象生動(dòng)地展示電池的工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及在不同場景中的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受，提高學(xué)習(xí)興趣。

2.教學(xué)軟件：運(yùn)用教學(xué)軟件，如化學(xué)實(shí)驗(yàn)室模擬軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行電池實(shí)驗(yàn)，降低實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，提高實(shí)驗(yàn)效果。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，查找電池的相關(guān)資料，拓展知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和信息檢索能力。

此外，結(jié)合以下教學(xué)策略，以提高教學(xué)效果：

1.情境創(chuàng)設(shè)：通過生活案例，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，提高知識(shí)的應(yīng)用能力。

2.互動(dòng)式教學(xué)：在教學(xué)過程中，鼓勵(lì)學(xué)生提問、發(fā)表觀點(diǎn)，教師及時(shí)給予反饋，形成良好的師生互動(dòng)氛圍，提高學(xué)生的參與度。

3.分層教學(xué)：針對(duì)不同學(xué)生的認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)能力，設(shè)計(jì)不同難度的教學(xué)活動(dòng)和問題，使每個(gè)學(xué)生都能在原有基礎(chǔ)上得到提高。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)電池的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道電池是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于電池的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受電池的廣泛應(yīng)用。

簡短介紹電池的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.電池基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解電池的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解電池的定義，包括一次電池和二次電池的主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹電池的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

通過實(shí)例或案例，讓學(xué)生更好地理解電池的實(shí)際應(yīng)用或作用。

3.電池案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解電池的特性和重要性。

過程：

選擇幾個(gè)典型的一次電池和二次電池案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解電池的多樣性或復(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)用電池解決實(shí)際問題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論電池的未來發(fā)展或改進(jìn)方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

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)與電池相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

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)電池的認(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)電池的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括電池的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)電池在現(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)用電池。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于電池的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。知識(shí)點(diǎn)梳理1.電池的定義與作用

-電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。

-電池在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛應(yīng)用，如移動(dòng)通信、電動(dòng)工具、新能源汽車等。

2.一次電池和二次電池的區(qū)別

-一次電池：放電后不能充電重復(fù)使用，如干電池、堿性電池等。

-二次電池：放電后可以通過充電恢復(fù)電量，如鉛酸電池、鋰電池等。

3.電池的工作原理

-電池內(nèi)部發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生電子流動(dòng)形成電流。

-原電池的正極發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)。

4.電池的分類

-按照電解質(zhì)材料分類：酸性電池、堿性電池、中性電池等。

-按照活性物質(zhì)分類：鋅碳電池、鎳氫電池、鋰電池等。

5.電池的性能指標(biāo)

-電壓：電池輸出電壓的穩(wěn)定性和大小。

-容量：電池儲(chǔ)存能量的大小，通常以毫安時(shí)（mAh）表示。

-循環(huán)壽命：二次電池可重復(fù)充放電的次數(shù)。

-自放電率：電池在儲(chǔ)存過程中自然損失電量的速度。

-內(nèi)阻：電池內(nèi)部電阻的大小，影響電池輸出電流的能力。

6.電池的應(yīng)用案例

-一次電池：遙控器、手電筒、鬧鐘等。

-二次電池：手機(jī)、電動(dòng)汽車、太陽能儲(chǔ)能系統(tǒng)等。

7.電池的環(huán)保與回收

-電池含有有害物質(zhì)，如鎳、鎘、汞等，需要妥善處理和回收。

-廢舊電池回收利用有利于保護(hù)環(huán)境和資源。

8.電池的發(fā)展趨勢

-提高電池的能量密度，增加續(xù)航能力。

-開發(fā)新型電池材料，如硅負(fù)極、石墨烯等。

-研究新型電池結(jié)構(gòu)，如固態(tài)電池、薄膜電池等。

9.電池的安全使用

-遵守電池使用說明書，避免過充、過放、短路等不當(dāng)操作。

-注意電池的儲(chǔ)存條件，避免高溫、潮濕等環(huán)境。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：《電池的發(fā)展歷程與應(yīng)用前景》、《電池技術(shù)的新進(jìn)展》。

-視頻資源：《電池的工作原理與分類》、《電池的環(huán)保與回收利用》。

2.拓展要求：

-鼓勵(lì)學(xué)生利用課后時(shí)間閱讀相關(guān)材料，了解電池的發(fā)展歷程、應(yīng)用前景以及新型電池技術(shù)。

-觀看視頻資源，加深對(duì)電池工作原理、分類、環(huán)保與回收利用等方面的理解。

-學(xué)生可根據(jù)興趣選擇拓展內(nèi)容，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

-教師提供必要的指導(dǎo)和幫助，如解答學(xué)生在閱讀和觀看過程中遇到的疑問。

-建議學(xué)生做好筆記，將拓展學(xué)習(xí)中的收獲和感悟記錄下來，以便在課堂上與同學(xué)分享。

-鼓勵(lì)學(xué)生在課后拓展中積極思考，提出問題，培養(yǎng)批判性思維和創(chuàng)新能力。

-教師可組織一次課后拓展成果展示活動(dòng)，讓學(xué)生展示自己的學(xué)習(xí)成果，促進(jìn)交流與分享。

《電池的發(fā)展歷程與應(yīng)用前景》

1.電池的發(fā)明與發(fā)展

-電池的起源和發(fā)展過程

-電池在各個(gè)歷史時(shí)期的重要發(fā)明和創(chuàng)新

2.電池在現(xiàn)代社會(huì)的應(yīng)用

-電池在電子設(shè)備、交通工具、儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用

-電池技術(shù)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的影響和改變

3.電池的未來發(fā)展趨勢

-新型電池技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用

-電池在新能源領(lǐng)域的拓展和前景

《電池技術(shù)的新進(jìn)展》

1.高能量密度電池

-鋰離子電池的技術(shù)突破

-硅負(fù)極、石墨烯等新材料的應(yīng)用

2.固態(tài)電池的研究與開發(fā)

-固態(tài)電解質(zhì)的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)

-固態(tài)電池在新能源汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用前景

3.環(huán)保型電池與回收利用技術(shù)

-低汞、無汞電池的研究與應(yīng)用

-廢舊電池回收利用的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀教學(xué)反思在這次電池的教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對(duì)電池的實(shí)際應(yīng)用非常感興趣，特別是二次電池在手機(jī)和電動(dòng)汽車中的應(yīng)用。他們對(duì)電池的工作原理和性能指標(biāo)也很感興趣，這讓我感到很欣慰，因?yàn)檫@說明他們對(duì)化學(xué)知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用有很高的認(rèn)識(shí)。

然而，我也發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生在理解電池內(nèi)部發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)時(shí)遇到了困難。這可能是由于電化學(xué)反應(yīng)的概念比較抽象，不容易直觀理解。在今后的教學(xué)中，我需要找到更直觀、更生動(dòng)的方式來解釋這個(gè)概念，比如使用動(dòng)畫或模型來展示電化學(xué)反應(yīng)的過程。

此外，我還發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生在計(jì)算電池性能指標(biāo)時(shí)感到困惑，比如電池的容量和循環(huán)壽命。這可能是因?yàn)樗麄儗?duì)這些指標(biāo)的計(jì)算方法不夠熟悉。在今后的教學(xué)中，我需要更加詳細(xì)地講解這些指標(biāo)的計(jì)算方法，并提供更多的實(shí)例來幫助學(xué)生理解。板書設(shè)計(jì)1.電池的定義與作用

-定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置

-作用：廣泛應(yīng)用于日常生活和工業(yè)生產(chǎn)

2.一次電池與二次電池

-一次電池：放電后不能充電重復(fù)使用

-二次電池：放電后可通過充電恢復(fù)電量

3.電池的工作原理

-氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電子流動(dòng)形成電流

-正極氧化反應(yīng)，負(fù)極還原反應(yīng)

4.電池的分類

-按電解質(zhì)材料分類：酸性、堿性、中性等

-按活性物質(zhì)分類：鋅碳、鎳氫、鋰等

5.電池的性能指標(biāo)

-電壓：穩(wěn)定性和大小

-容量：儲(chǔ)存能量大?。╩Ah）

-循環(huán)壽命：二次電池充放電次數(shù)

-自放電率：儲(chǔ)存過程電量損失速度

-內(nèi)阻：影響輸出電流能力

6.電池的應(yīng)用案例

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