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)必修第二冊同步教學(xué)設(shè)計（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)必修第二冊同步教學(xué)設(shè)計（魯科版2019）課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教材分析本節(jié)課選自2023-2024學(xué)年新教材高中化學(xué)必修第二冊，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，提高學(xué)生的實踐能力和科學(xué)素養(yǎng)。通過本節(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。

本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計主要包括以下幾個部分：

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

2.知識講解：介紹新型電池的分類、工作原理及特點，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.實踐操作：讓學(xué)生動手制作簡易的新型電池模型，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和團隊合作精神。

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的發(fā)展前景。

結(jié)合學(xué)科、學(xué)生所在年級和課程主要內(nèi)容，本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計緊密圍繞教材，注重理論與實踐相結(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)度和社會責(zé)任。通過學(xué)習(xí)新型電池的原理分析，學(xué)生能夠培養(yǎng)實驗操作和觀察能力，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)分析問題和解決問題的能力，提高科學(xué)思維素養(yǎng)；了解新型電池在生活中的應(yīng)用和對環(huán)境的影響，形成積極的科學(xué)態(tài)度，增強社會責(zé)任感。三、重點難點及解決辦法本節(jié)課的重點是新型電池的分類、工作原理及特點，難點在于理解新型電池工作原理的微觀過程和實際應(yīng)用中的技術(shù)挑戰(zhàn)。

為了解決這一重點和難點，可以采取以下辦法：

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

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

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

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

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

(3)實驗法：讓學(xué)生動手制作簡易的新型電池模型，提高學(xué)生的實踐能力和實驗操作技能。

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)用場景，增強學(xué)生的直觀感受。

(2)教學(xué)軟件：運用互動式教學(xué)軟件，開展在線問答、測試等活動，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)科研機構(gòu)、企業(yè)的最新研究成果，拓寬學(xué)生的知識視野。五、教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-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。

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

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進度：通過在線平臺收集學(xué)生預(yù)習(xí)成果，了解學(xué)生掌握程度。

學(xué)生活動：

-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。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對問題進行思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將通過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：鼓勵學(xué)生獨立思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等工具，實現(xiàn)資源的共享和預(yù)習(xí)進度的監(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，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)能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

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

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

-組織課堂活動：設(shè)計實驗活動，讓學(xué)生動手操作，實際體驗新型電池的制作和應(yīng)用。

-解答疑問：針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，進行及時解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：學(xué)生參與實驗活動，動手操作，體驗新型電池的制作和應(yīng)用。

-提問與討論：學(xué)生針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解新型電池的知識點。

-實踐活動法：設(shè)計實驗活動，讓學(xué)生在實踐中掌握新型電池的制作技能。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解新型電池的知識點，掌握相關(guān)技能。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-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)生進一步學(xué)習(xí)。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-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，進行進一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進行反思和總結(jié)，提出改進建議。

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)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的知識點和技能。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識視野和思維方式。

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

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

（2）科研論文：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國內(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)的研究動態(tài)和技術(shù)突破。

（3）新聞報道：讓學(xué)生關(guān)注科技新聞報道，如新華社、科技日報等媒體，了解新型電池在實際應(yīng)用中的最新進展，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)生的知識產(chǎn)權(quán)意識和創(chuàng)新思維。

2.拓展建議：

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

（2）開展科技創(chuàng)新項目：鼓勵學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識，開展新型電池相關(guān)的科技創(chuàng)新項目，如設(shè)計制作一個簡易的新型電池模型，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。

（3）舉辦科普講座：邀請新型電池領(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)生的知識視野。

（4）開展學(xué)術(shù)研討：組織學(xué)生進行學(xué)術(shù)研討，讓學(xué)生針對新型電池的某個技術(shù)問題進行深入研究，培養(yǎng)學(xué)生的獨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等平臺上的新型電池相關(guān)課程，讓學(xué)生在課堂外進行自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)術(shù)素養(yǎng)。七、課堂1.課堂評價

本節(jié)課通過以下方式進行課堂評價：

（1）提問：教師將針對新型電池的知識點進行提問，了解學(xué)生對課堂內(nèi)容的掌握情況。

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

（3）測試：教師將設(shè)計一份課堂測試，測試學(xué)生對新型電池知識點的理解和應(yīng)用能力。

2.作業(yè)評價

教師將對學(xué)生的課后作業(yè)進行以下方面的評價：

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

（2）作業(yè)內(nèi)容：重點關(guān)注學(xué)生對新型電池知識點的理解和應(yīng)用，判斷學(xué)生是否能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識運用到實際問題中。

（3）作業(yè)創(chuàng)新：鼓勵學(xué)生在作業(yè)中展現(xiàn)自己的創(chuàng)新思維，對有創(chuàng)新性的作業(yè)給予表揚和鼓勵。

3.學(xué)生互評

學(xué)生之間進行互評，評價內(nèi)容包括：

（1）團隊合作：評價學(xué)生在小組討論、實驗等活動中的團隊合作精神和溝通能力。

（2）學(xué)術(shù)誠信：評價學(xué)生在完成作業(yè)和課堂活動中的學(xué)術(shù)誠信，如是否抄襲、是否properly引用他人觀點等。

（3）進步空間：評價學(xué)生的學(xué)習(xí)進步情況，鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足，提出改進建議。

4.教學(xué)反饋

教師將收集學(xué)生對教學(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。八、重點題型整理1.題目：請簡述新型電池的分類及其特點。

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

2.題目：請說明鋰離子電池的工作原理。

答案：鋰離子電池通過正負(fù)極之間的鋰離子傳輸來實現(xiàn)能量存儲和釋放。在充電過程中，鋰離子從正極移動到負(fù)極，儲存能量；放電過程中，鋰離子從負(fù)極移動到正極，釋放能量。

3.題目：請列舉燃料電池的應(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，電動汽車使用燃料電池作為動力源，提供長續(xù)航里程和快速充電的優(yōu)點。

4.題目：請簡述太陽能電池的工作原理。

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

5.題目：請分析新型電池在實際應(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)，可以通過改進材料、優(yōu)化設(shè)計、提高制造工藝等方法來降低成本；通過加強安全性能測試、使用更安全的材料等方法來提高安全性；通過研發(fā)高性能材料、改進電池管理系統(tǒng)等方法來提高穩(wěn)定性和充電速度。反思改進措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

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

2.互動式教學(xué)：通過小組討論、實驗操作等方式，增加學(xué)生之間的互動和合作，提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)興趣。

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

（二）存在主要問題

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，可能對某些概念和原理的理解不夠深入，需要進一步增加教學(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)能力和實踐能力的培養(yǎng)。

3.教學(xué)評價不夠全面：在教學(xué)評價方面，可能過于注重學(xué)生的考試成績