第2章 專題3 新型電池原理分析2023-2024學(xué)年新教材高中化學(xué)必修第二冊(cè)同步教學(xué)設(shè)計(jì)（魯科版2019）

第2章專題3新型電池原理分析2023-2024學(xué)年新教材高中化學(xué)必修第二冊(cè)同步教學(xué)設(shè)計(jì)（魯科版2019）課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教材分析本?jié)課選自2023-2024學(xué)年新教材高中化學(xué)必修第二冊(cè)，專題3“新型電池原理分析”。本節(jié)課內(nèi)容與日常生活緊密相關(guān)，旨在讓學(xué)生了解新型電池的原理和特點(diǎn)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)素養(yǎng)。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能了解到新型電池的分類、工作原理及應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新意識(shí)。

本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)部分：

1.導(dǎo)入：通過(guò)展示生活中常見的電池應(yīng)用場(chǎng)景，引發(fā)學(xué)生對(duì)電池的興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

2.知識(shí)講解：介紹新型電池的分類、工作原理及特點(diǎn)，讓學(xué)生了解新型電池與傳統(tǒng)電池的區(qū)別。

3.案例分析：分析實(shí)際應(yīng)用中的新型電池案例，讓學(xué)生感受新型電池在生活中的重要作用。

4.實(shí)踐操作：讓學(xué)生動(dòng)手制作簡(jiǎn)易的新型電池模型，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

5.總結(jié)與拓展：總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，布置課后作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考新型電池在未來(lái)的發(fā)展前景。

結(jié)合學(xué)科、學(xué)生所在年級(jí)和課程主要內(nèi)容，本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)緊密圍繞教材，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)素養(yǎng)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括科學(xué)探究、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任。通過(guò)學(xué)習(xí)新型電池的原理分析，學(xué)生能夠培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作和觀察能力，提高科學(xué)探究素養(yǎng)；學(xué)習(xí)新型電池的工作原理，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高科學(xué)思維素養(yǎng)；了解新型電池在生活中的應(yīng)用和對(duì)環(huán)境的影響，形成積極的科學(xué)態(tài)度，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法本節(jié)課的重點(diǎn)是新型電池的分類、工作原理及特點(diǎn)，難點(diǎn)在于理解新型電池工作原理的微觀過(guò)程和實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)挑戰(zhàn)。

為了解決這一重點(diǎn)和難點(diǎn)，可以采取以下辦法：

1.利用多媒體動(dòng)畫和圖片，生動(dòng)展示新型電池的工作原理，通過(guò)視覺輔助幫助學(xué)生理解復(fù)雜的微觀過(guò)程。

2.設(shè)計(jì)互動(dòng)討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生分組探討不同類型新型電池的工作原理，增強(qiáng)學(xué)生的理解和記憶。

3.結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)例，讓學(xué)生了解新型電池的實(shí)際應(yīng)用和潛在挑戰(zhàn)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

4.引入科學(xué)家訪談或研究案例，分享科學(xué)家在新型電池研究中的探索過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。四、教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：

(1)講授法：通過(guò)講解新型電池的基本概念、分類、工作原理及特點(diǎn)，使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)。

(2)討論法：組織學(xué)生針對(duì)新型電池的實(shí)際應(yīng)用案例進(jìn)行討論，培養(yǎng)學(xué)生的思考和分析能力。

(3)實(shí)驗(yàn)法：讓學(xué)生動(dòng)手制作簡(jiǎn)易的新型電池模型，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和實(shí)驗(yàn)操作技能。

2.教學(xué)手段：

(1)多媒體設(shè)備：利用PPT、視頻等展示新型電池的工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

(2)教學(xué)軟件：運(yùn)用互動(dòng)式教學(xué)軟件，開展在線問(wèn)答、測(cè)試等活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

(3)網(wǎng)絡(luò)資源：引入相關(guān)科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)的最新研究成果，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。五、教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：提供新型電池相關(guān)資料，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)新型電池的基本概念、分類、工作原理及特點(diǎn)。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：提出問(wèn)題，如“新型電池與傳統(tǒng)電池有何不同？”、“新型電池在實(shí)際應(yīng)用中面臨哪些挑戰(zhàn)？”

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過(guò)在線平臺(tái)收集學(xué)生預(yù)習(xí)成果，了解學(xué)生掌握程度。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生自行閱讀資料，理解新型電池的基礎(chǔ)知識(shí)。

-思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：學(xué)生針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行思考，記錄自己的理解和疑問(wèn)。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將通過(guò)PPT、思維導(dǎo)圖等形式提交預(yù)習(xí)成果，展示預(yù)習(xí)效果。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等工具，實(shí)現(xiàn)資源的共享和預(yù)習(xí)進(jìn)度的監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前熟悉新型電池相關(guān)知識(shí)，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過(guò)展示實(shí)際應(yīng)用案例，引出新型電池課題，激發(fā)學(xué)生興趣。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解新型電池的工作原理及特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生動(dòng)手操作，實(shí)際體驗(yàn)新型電池的制作和應(yīng)用。

-解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問(wèn)，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問(wèn)題。

-參與課堂活動(dòng)：學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，動(dòng)手操作，體驗(yàn)新型電池的制作和應(yīng)用。

-提問(wèn)與討論：學(xué)生針對(duì)不懂的問(wèn)題或新的想法，勇敢提問(wèn)并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過(guò)詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解新型電池的知識(shí)點(diǎn)。

-實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握新型電池的制作技能。

-合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解新型電池的知識(shí)點(diǎn)，掌握相關(guān)技能。

-通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。

-通過(guò)合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：根據(jù)課題，布置課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：提供與課題相關(guān)的拓展資源，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)和技能。

-通過(guò)拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

-通過(guò)反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

（1）科普?qǐng)D書：推薦學(xué)生閱讀《新能源：未來(lái)能源革命》、《新型電池技術(shù)》等科普?qǐng)D書，深入了解新型電池的發(fā)展歷程、原理及其在未來(lái)的應(yīng)用前景。

（2）科研論文：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國(guó)內(nèi)外知名學(xué)術(shù)期刊，如《Nature》、《Science》等，閱讀有關(guān)新型電池研究的最新論文，了解領(lǐng)域內(nèi)的研究動(dòng)態(tài)和技術(shù)突破。

（3）新聞報(bào)道：讓學(xué)生關(guān)注科技新聞報(bào)道，如新華社、科技日?qǐng)?bào)等媒體，了解新型電池在實(shí)際應(yīng)用中的最新進(jìn)展，如新能源汽車、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域。

（4）專利資料：指導(dǎo)學(xué)生查閱新型電池相關(guān)的專利資料，了解其發(fā)明背景、技術(shù)方案和應(yīng)用范圍，以提高學(xué)生的知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)和創(chuàng)新思維。

2.拓展建議：

（1）開展實(shí)地考察：組織學(xué)生參觀新型電池生產(chǎn)廠家或科研機(jī)構(gòu)，親身感受新型電池的研發(fā)、生產(chǎn)過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐興趣和職業(yè)規(guī)劃意識(shí)。

（2）開展科技創(chuàng)新項(xiàng)目：鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)，開展新型電池相關(guān)的科技創(chuàng)新項(xiàng)目，如設(shè)計(jì)制作一個(gè)簡(jiǎn)易的新型電池模型，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

（3）舉辦科普講座：邀請(qǐng)新型電池領(lǐng)域的專家、學(xué)者或企業(yè)工程師，舉辦科普講座，分享其研究經(jīng)歷和行業(yè)前景，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

（4）開展學(xué)術(shù)研討：組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)術(shù)研討，讓學(xué)生針對(duì)新型電池的某個(gè)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行深入研究，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和批判性思維。

（5）參與線上課程：推薦學(xué)生參加線上課程，如Coursera、edX等平臺(tái)上的新型電池相關(guān)課程，讓學(xué)生在課堂外進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)術(shù)素養(yǎng)。七、課堂1.課堂評(píng)價(jià)

本節(jié)課通過(guò)以下方式進(jìn)行課堂評(píng)價(jià)：

（1）提問(wèn)：教師將針對(duì)新型電池的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行提問(wèn)，了解學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的掌握情況。

（2）觀察：教師將觀察學(xué)生在課堂活動(dòng)中的參與程度、思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

（3）測(cè)試：教師將設(shè)計(jì)一份課堂測(cè)試，測(cè)試學(xué)生對(duì)新型電池知識(shí)點(diǎn)的理解和應(yīng)用能力。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)

教師將對(duì)學(xué)生的課后作業(yè)進(jìn)行以下方面的評(píng)價(jià)：

（1）作業(yè)完成情況：檢查學(xué)生是否按時(shí)完成作業(yè)，作業(yè)的完成質(zhì)量是否符合要求。

（2）作業(yè)內(nèi)容：重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生對(duì)新型電池知識(shí)點(diǎn)的理解和應(yīng)用，判斷學(xué)生是否能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際問(wèn)題中。

（3）作業(yè)創(chuàng)新：鼓勵(lì)學(xué)生在作業(yè)中展現(xiàn)自己的創(chuàng)新思維，對(duì)有創(chuàng)新性的作業(yè)給予表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)。

3.學(xué)生互評(píng)

學(xué)生之間進(jìn)行互評(píng)，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括：

（1）團(tuán)隊(duì)合作：評(píng)價(jià)學(xué)生在小組討論、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)中的團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力。

（2）學(xué)術(shù)誠(chéng)信：評(píng)價(jià)學(xué)生在完成作業(yè)和課堂活動(dòng)中的學(xué)術(shù)誠(chéng)信，如是否抄襲、是否properly引用他人觀點(diǎn)等。

（3）進(jìn)步空間：評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步情況，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足，提出改進(jìn)建議。

4.教學(xué)反饋

教師將收集學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)資源等方面的反饋意見，不斷優(yōu)化教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。八、重點(diǎn)題型整理1.題目：請(qǐng)簡(jiǎn)述新型電池的分類及其特點(diǎn)。

答案：新型電池主要包括鋰離子電池、燃料電池、太陽(yáng)能電池等。鋰離子電池具有高能量密度、長(zhǎng)壽命、輕便等優(yōu)點(diǎn)；燃料電池具有能量轉(zhuǎn)換效率高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)；太陽(yáng)能電池利用太陽(yáng)能發(fā)電，具有清潔、可再生等優(yōu)點(diǎn)。

2.題目：請(qǐng)說(shuō)明鋰離子電池的工作原理。

答案：鋰離子電池通過(guò)正負(fù)極之間的鋰離子傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)和釋放。在充電過(guò)程中，鋰離子從正極移動(dòng)到負(fù)極，儲(chǔ)存能量；放電過(guò)程中，鋰離子從負(fù)極移動(dòng)到正極，釋放能量。

3.題目：請(qǐng)列舉燃料電池的應(yīng)用領(lǐng)域。

答案：燃料電池在新能源汽車、便攜式電源、備用電源等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如，電動(dòng)汽車使用燃料電池作為動(dòng)力源，提供長(zhǎng)續(xù)航里程和快速充電的優(yōu)點(diǎn)。

4.題目：請(qǐng)簡(jiǎn)述太陽(yáng)能電池的工作原理。

答案：太陽(yáng)能電池通過(guò)光生伏特效應(yīng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能。當(dāng)太陽(yáng)光照射到太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體材料上時(shí)，光子激發(fā)電子，產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。電子在電場(chǎng)作用下移動(dòng)到陽(yáng)極，產(chǎn)生電流。

5.題目：請(qǐng)分析新型電池在實(shí)際應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)及其解決方法。

答案：新型電池在實(shí)際應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)包括成本高、安全性、穩(wěn)定性、充電速度等。為了解決這些挑戰(zhàn)，可以通過(guò)改進(jìn)材料、優(yōu)化設(shè)計(jì)、提高制造工藝等方法來(lái)降低成本；通過(guò)加強(qiáng)安全性能測(cè)試、使用更安全的材料等方法來(lái)提高安全性；通過(guò)研發(fā)高性能材料、改進(jìn)電池管理系統(tǒng)等方法來(lái)提高穩(wěn)定性和充電速度。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.引入實(shí)際案例：在教學(xué)中引入新型電池在實(shí)際應(yīng)用中的案例，如電動(dòng)汽車、便攜式電源等，使學(xué)生更好地理解新型電池的實(shí)際應(yīng)用和重要性。

2.互動(dòng)式教學(xué)：通過(guò)小組討論、實(shí)驗(yàn)操作等方式，增加學(xué)生之間的互動(dòng)和合作，提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)興趣。

3.利用多媒體資源：運(yùn)用多媒體資源，如視頻、動(dòng)畫等，幫助學(xué)生更好地理解新型電池的工作原理和特點(diǎn)，提高教學(xué)效果。

（二）存在主要問(wèn)題

1.教學(xué)內(nèi)容深度不夠：學(xué)生在學(xué)習(xí)新型電池的原理和應(yīng)用時(shí)，可能對(duì)某些概念和原理的理解不夠深入，需要進(jìn)一步增加教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度。

2.課堂組織不夠靈活：在課堂組織方面，可能存在過(guò)于注重教師的講解而忽視了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探究，需要更加注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

3.教學(xué)評(píng)價(jià)不夠全面：在教學(xué)評(píng)價(jià)方面，可能過(guò)于注重學(xué)生的考試成績(jī)