第四章 實(shí)驗(yàn)活動(dòng)5 制作簡(jiǎn)單的燃料電池說(shuō)課稿2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第四章實(shí)驗(yàn)活動(dòng)5制作簡(jiǎn)單的燃料電池說(shuō)課稿2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1一、教學(xué)內(nèi)容分析

本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為第四章實(shí)驗(yàn)活動(dòng)5——制作簡(jiǎn)單的燃料電池。該內(nèi)容選自2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1。本節(jié)課將通過(guò)實(shí)踐操作，讓學(xué)生了解燃料電池的工作原理、組成及特點(diǎn)。

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

培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)，通過(guò)制作燃料電池的實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，加深對(duì)化學(xué)原理的理解與應(yīng)用；發(fā)展學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任，使其認(rèn)識(shí)到清潔能源的重要性，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)；同時(shí)，通過(guò)小組合作，鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提升溝通與交流技巧。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

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(guò)程及實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和安全性。

2.教學(xué)難點(diǎn)

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

②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確記錄和分析，以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論預(yù)期的對(duì)比分析。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備

1.教材：確保每位學(xué)生配備《化學(xué)選擇性必修1》教材，以便于學(xué)生查閱和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備相關(guān)章節(jié)的PPT、視頻資料，以及燃料電池的原理動(dòng)畫(huà)，幫助學(xué)生直觀(guān)理解。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備足夠的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)操作區(qū)和討論區(qū)，確保每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組都有足夠的空間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和討論。五、教學(xué)過(guò)程

1.導(dǎo)入（約5分鐘）

激發(fā)興趣：以生活中常見(jiàn)的清潔能源車(chē)輛為例，提問(wèn)學(xué)生：“你們知道電動(dòng)汽車(chē)使用的電池是什么類(lèi)型的電池嗎？”引發(fā)學(xué)生對(duì)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(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化過(guò)程。

2.新課呈現(xiàn)（約40分鐘）

講解新知：詳細(xì)介紹燃料電池的概念、工作原理、組成及特點(diǎn)。

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

互動(dòng)探究：分組討論，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的燃料電池模型，并預(yù)測(cè)其可能的工作效果。

3.鞏固練習(xí)（約30分鐘）

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生根據(jù)教材和教師提供的實(shí)驗(yàn)材料，動(dòng)手制作簡(jiǎn)單的燃料電池，觀(guān)察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

教師指導(dǎo)：在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生的疑問(wèn)，確保實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和安全性。

4.課堂總結(jié)（約10分鐘）

邀請(qǐng)學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的觀(guān)察和感受，總結(jié)燃料電池的工作原理、組成及特點(diǎn)，強(qiáng)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(xué)生根據(jù)本節(jié)課所學(xué)，撰寫(xiě)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(xué)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(xué)習(xí)和探究：

-研究不同類(lèi)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(diǎn)；

-探索燃料電池在我國(guó)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(chē)、便攜式電源等領(lǐng)域的應(yīng)用案例；

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

-學(xué)習(xí)燃料電池相關(guān)的環(huán)保政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；

-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(biāo)；

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

在完成本節(jié)課的教學(xué)后，我通過(guò)觀(guān)察學(xué)生的反應(yīng)、收集學(xué)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(xué)生在理解燃料電池工作原理時(shí)，對(duì)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(dòng)的例子和圖示來(lái)解釋?zhuān)糠謱W(xué)生仍然感到抽象難以把握。為此，我計(jì)劃在未來(lái)的教學(xué)中，增加一個(gè)互動(dòng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過(guò)在線(xiàn)模擬軟件親身體驗(yàn)電極反應(yīng)過(guò)程，這樣可能會(huì)更有助于他們的理解。

其次，實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)中，雖然學(xué)生們都積極參與，但我注意到實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性還有待提高。一些學(xué)生在操作過(guò)程中未能?chē)?yán)格按照步驟進(jìn)行，這可能會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。針對(duì)這一點(diǎn)，我計(jì)劃在下次實(shí)驗(yàn)課前，專(zhuān)門(mén)進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范的講解和演示，確保學(xué)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(xué)生的參與度雖然高，但討論的深度不夠。學(xué)生們更多地是在重復(fù)教材內(nèi)容，而不是進(jìn)行深入的分析和批判性思考。為了改善這一點(diǎn)，我打算引入一些開(kāi)放性的問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)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(wèn)題。學(xué)生們提交的科普文章質(zhì)量參差不齊，有些學(xué)生顯然沒(méi)有深入研究和理解燃料電池的相關(guān)知識(shí)。因此，我計(jì)劃在作業(yè)布置時(shí)，提供一些研究指南和參考資料，幫助學(xué)生更好地完成作業(yè)。

改進(jìn)措施如下：

1.引入互動(dòng)模擬軟件，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)電極反應(yīng)的理解。

2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作前的規(guī)范培訓(xùn)，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和安全性。

3.設(shè)計(jì)開(kāi)放性問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)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(xué)生深入研究和理解相關(guān)知識(shí)。

在未來(lái)的教學(xué)中，我將根據(jù)這些反思和改進(jìn)措施，不斷調(diào)整和完善教學(xué)方案，以期達(dá)到更好的教學(xué)效果。八、板書(shū)設(shè)計(jì)

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(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程，陽(yáng)極氧化反應(yīng)，陰極還原反應(yīng)

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