第四章 實驗活動5 制作簡單的燃料電池說課稿2023-2024學年高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1

第四章實驗活動5制作簡單的燃料電池說課稿2023-2024學年高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1一、教學內(nèi)容分析

本節(jié)課的主要教學內(nèi)容為第四章實驗活動5——制作簡單的燃料電池。該內(nèi)容選自2023-2024學年高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1。本節(jié)課將通過實踐操作，讓學生了解燃料電池的工作原理、組成及特點。

教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系主要體現(xiàn)在：學生在之前的課程中已學習了原電池的工作原理、化學能與電能的轉(zhuǎn)化等知識。本節(jié)課將在此基礎(chǔ)上，引導學生動手制作簡單的燃料電池，使其更深入地理解電化學原理，并學會將理論知識應(yīng)用于實際操作中。同時，本節(jié)課的內(nèi)容也與我國新能源技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)，有助于激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和環(huán)保意識。二、核心素養(yǎng)目標

培養(yǎng)學生科學探究與創(chuàng)新意識，通過制作燃料電池的實踐活動，提高學生的實驗操作能力，加深對化學原理的理解與應(yīng)用；發(fā)展學生的科學態(tài)度與社會責任，使其認識到清潔能源的重要性，增強環(huán)保意識；同時，通過小組合作，鍛煉學生的團隊協(xié)作能力，提升溝通與交流技巧。三、教學難點與重點

1.教學重點

①燃料電池的基本組成和工作原理的理解與應(yīng)用；

②燃料電池的制作過程及實驗操作的規(guī)范性和安全性。

2.教學難點

①燃料電池中化學能轉(zhuǎn)化為電能的具體機制，以及電極反應(yīng)的深入理解；

②實驗過程中對實驗數(shù)據(jù)的準確記錄和分析，以及實驗結(jié)果與理論預期的對比分析。四、教學資源準備

1.教材：確保每位學生配備《化學選擇性必修1》教材，以便于學生查閱和復習。

2.輔助材料：準備相關(guān)章節(jié)的PPT、視頻資料，以及燃料電池的原理動畫，幫助學生直觀理解。

3.實驗器材：準備足夠的實驗材料，如電極、電解質(zhì)溶液、氫氣和氧氣氣源等，并檢查所有器材的安全性。

4.教室布置：將教室分為實驗操作區(qū)和討論區(qū)，確保每個實驗小組都有足夠的空間進行實驗操作和討論。五、教學過程

1.導入（約5分鐘）

激發(fā)興趣：以生活中常見的清潔能源車輛為例，提問學生：“你們知道電動汽車使用的電池是什么類型的電池嗎？”引發(fā)學生對燃料電池的好奇心。

回顧舊知：回顧原電池的工作原理，電解質(zhì)、電極的作用，以及化學能與電能的轉(zhuǎn)化過程。

2.新課呈現(xiàn)（約40分鐘）

講解新知：詳細介紹燃料電池的概念、工作原理、組成及特點。

舉例說明：以氫氧燃料電池為例，講解其工作原理及在實際生活中的應(yīng)用。

互動探究：分組討論，讓學生根據(jù)所學知識，設(shè)計一個簡單的燃料電池模型，并預測其可能的工作效果。

3.鞏固練習（約30分鐘）

學生活動：學生根據(jù)教材和教師提供的實驗材料，動手制作簡單的燃料電池，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。

教師指導：在學生實驗過程中，巡回指導，解答學生的疑問，確保實驗操作的規(guī)范性和安全性。

4.課堂總結(jié)（約10分鐘）

邀請學生分享實驗過程中的觀察和感受，總結(jié)燃料電池的工作原理、組成及特點，強調(diào)其在新能源領(lǐng)域的重要性。

5.作業(yè)布置（約5分鐘）

布置作業(yè)：讓學生根據(jù)本節(jié)課所學，撰寫一篇關(guān)于燃料電池的科普文章，要求內(nèi)容包括燃料電池的原理、應(yīng)用及發(fā)展前景。六、拓展與延伸

1.拓展閱讀材料：

-《新能源材料與技術(shù)》

-《化學電源——從原電池到燃料電池》

-《現(xiàn)代燃料電池技術(shù)及其應(yīng)用》

2.課后自主學習和探究：

-研究不同類型的燃料電池（如磷酸燃料電池、固體氧化物燃料電池等）的工作原理和特點；

-探索燃料電池在我國新能源發(fā)展戰(zhàn)略中的地位和作用；

-分析燃料電池在汽車、便攜式電源等領(lǐng)域的應(yīng)用案例；

-調(diào)查燃料電池在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，了解我國在燃料電池領(lǐng)域的研究進展；

-學習燃料電池相關(guān)的環(huán)保政策和技術(shù)標準；

-深入了解燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率、成本、壽命等關(guān)鍵性能指標；

-探究燃料電池在未來可能面臨的挑戰(zhàn)和解決方案。七、教學反思與改進

在完成本節(jié)課的教學后，我通過觀察學生的反應(yīng)、收集學生的反饋以及自我反思，發(fā)現(xiàn)了一些值得注意的地方。

首先，我發(fā)現(xiàn)學生在理解燃料電池工作原理時，對于電極反應(yīng)的深入理解還存在困難。盡管在課堂上我盡量用生動的例子和圖示來解釋，但部分學生仍然感到抽象難以把握。為此，我計劃在未來的教學中，增加一個互動環(huán)節(jié)，讓學生通過在線模擬軟件親身體驗電極反應(yīng)過程，這樣可能會更有助于他們的理解。

其次，實驗操作環(huán)節(jié)中，雖然學生們都積極參與，但我注意到實驗操作的規(guī)范性還有待提高。一些學生在操作過程中未能嚴格按照步驟進行，這可能會影響實驗結(jié)果的準確性。針對這一點，我計劃在下次實驗課前，專門進行一次實驗操作規(guī)范的講解和演示，確保學生們能夠掌握正確的操作方法。

此外，課堂討論環(huán)節(jié)中，學生的參與度雖然高，但討論的深度不夠。學生們更多地是在重復教材內(nèi)容，而不是進行深入的分析和批判性思考。為了改善這一點，我打算引入一些開放性的問題，鼓勵學生結(jié)合實際案例進行思考和討論，以培養(yǎng)他們的批判性思維能力。

在作業(yè)布置方面，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題。學生們提交的科普文章質(zhì)量參差不齊，有些學生顯然沒有深入研究和理解燃料電池的相關(guān)知識。因此，我計劃在作業(yè)布置時，提供一些研究指南和參考資料，幫助學生更好地完成作業(yè)。

改進措施如下：

1.引入互動模擬軟件，增強學生對電極反應(yīng)的理解。

2.加強實驗操作前的規(guī)范培訓，確保實驗的準確性和安全性。

3.設(shè)計開放性問題，促進學生的批判性思維和深度討論。

4.提供作業(yè)研究指南和參考資料，幫助學生深入研究和理解相關(guān)知識。

在未來的教學中，我將根據(jù)這些反思和改進措施，不斷調(diào)整和完善教學方案，以期達到更好的教學效果。八、板書設(shè)計

1.燃料電池的基本組成和工作原理

①燃料電池的組成部分：電極、電解質(zhì)、燃料和氧化劑

②工作原理：化學能轉(zhuǎn)化為電能的過程，陽極氧化反應(yīng)，陰極還原反應(yīng)

③電極反應(yīng)式：陽極（燃料氧化反應(yīng)），陰極（氧化劑還原反應(yīng)）