高中化學(xué)基于手持技術(shù)的電池優(yōu)化與制作

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,二級(jí),三級(jí),四級(jí),五級(jí),2022/11/6 Sunday,#,基于手持技術(shù)的,“,電池優(yōu)化與制作,”,目錄,說播課流程,01,03,02,04,教學(xué)背景分析,實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),教學(xué)過程實(shí)施,教學(xué)評(píng)價(jià)反思,教學(xué)背景分析,01,教學(xué)背景分析,單液原電池,（必修二）,雙液原電池,（選修一）,化學(xué)電源,（選修一）,發(fā)展對(duì)原電池工作原理的認(rèn)識(shí)，轉(zhuǎn)變迷思概念，提高對(duì),電化學(xué)本質(zhì),的認(rèn)識(shí)。,建立從,氧化還原視角,分析及設(shè)計(jì)單液電池的能力，初步了解,化學(xué)能與電能間的轉(zhuǎn)化,。,注重,電極反應(yīng)方程式,的書寫，,加深對(duì)原電池原理的認(rèn)識(shí)。,新型、真實(shí)電池,（高考）,注重知識(shí)的,遷移和應(yīng)用,學(xué)情分析,能辨識(shí)與分析簡(jiǎn)單原電池的構(gòu)成要素和工作原理,已有,知識(shí),已有,技能,一定的實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察分析和歸納總結(jié)能力,已有,技能,知識(shí)遷移能力薄弱，對(duì)于陌生情境下電池的工作原理難以理解，而且實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、設(shè)計(jì)能力不足,障礙點(diǎn),1.,通過充分探究單液和雙液原電池，不斷,建構(gòu)與完善原電池的認(rèn)知模型,。建立對(duì)化學(xué)電源的系統(tǒng)分析思路，提高學(xué)生對(duì)化學(xué)電源本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，,培養(yǎng),學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的核心素養(yǎng)。,2.,通過數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器，將原電池工作過程中電子轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化等,微觀過程可視化,，培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)。,3.,通過滲透,前沿知識(shí),及,高校實(shí)驗(yàn)資源,，提高學(xué)生對(duì)電池的深層認(rèn)知，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣。,教學(xué)目標(biāo),實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),02,實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),如何設(shè)計(jì)與制作性能優(yōu)良的電池,問題,1,如何,設(shè)計(jì),原電池,問題,2,如何,優(yōu)化,原電池,問題,3,如何,制作,高效的化學(xué)電源,任務(wù),1,：設(shè)計(jì)單液,原電池驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇,任務(wù),2,：建構(gòu)原電池模型，分析單液原電池的缺點(diǎn),任務(wù),1,：基于模型設(shè)計(jì),雙液原電池驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇,任務(wù),2,：數(shù)字化儀器微觀探析，提出改進(jìn)方案,任務(wù),1,：,動(dòng)手制作電池，使風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn),任務(wù),2,：進(jìn)一步優(yōu)化并,應(yīng)用,電池模型,知識(shí)：,原電池、,化學(xué)電源,技能：,設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、制作與優(yōu)化,素養(yǎng)：,正確看待原電池與真實(shí)電池的關(guān)系,教學(xué)實(shí)施過程,03,獲獎(jiǎng)的3位科學(xué)家，在,鋰離子電池,研發(fā)領(lǐng)域做出了突出貢獻(xiàn)，他們,開啟了,電子設(shè)備便攜化,進(jìn)程,。,我們學(xué)習(xí)的原電池和生活中常用的電池有什么,區(qū)別,和,聯(lián)系,呢？,課堂引入,設(shè)計(jì)意圖：以諾貝爾獎(jiǎng)引入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。,單液,、雙液原電池的,I-t,對(duì)比,倍速,20,X,單液、雙液原電池的,T-t,對(duì)比,倍速,20,X,單液、雙液原電池的,V-t,對(duì)比,問題,2,：,雙液原電池,電壓大,，但是,電流小,的原因可能是什么？,倍速,20,X,優(yōu)化電池,“,雙膜,”,鹽橋電池,雙膜鹽橋電池,I-t,圖像,優(yōu)化電池,“,雙膜,”,鹽橋電池,結(jié)論,：,“,雙膜,”,鹽橋電池電流,有所提高,（,14mA,左右,),但還是不夠大且存在衰減現(xiàn)象,優(yōu)化電池,膜電池,Zn,板,Cu,板,陰離子,交換膜,濾紙,濾紙,M,膜電池,I-t,圖像,結(jié)論,：,膜電池,電流大（,160mA,）,以上，且短時(shí)間內(nèi)不衰減。,模型,-,科研的依據(jù),正極,材料,原理,維度,裝置,維度,負(fù)極,材料,電子,導(dǎo)體,離子,導(dǎo)體,電極產(chǎn)物,過程,電極,反應(yīng)物,現(xiàn)象,xe,-,氧化產(chǎn)物,失電子,氧化反應(yīng),還原劑,還原反應(yīng),得電子,氧化劑,還原產(chǎn)物,正極,材料,負(fù)極,材料,電子,導(dǎo)體,離子,導(dǎo)體,板書設(shè)計(jì),基于手持技術(shù)的,“,電池優(yōu)化與制作,”,單液,原電池,雙液,原電池,“,雙膜,”,鹽橋電池,膜電池,改進(jìn),優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn),電流大,電流不穩(wěn)定,能量轉(zhuǎn)化率低,電流小,能量轉(zhuǎn)化率高,電流還小，,且存在衰減,內(nèi)阻小，,電流有所提高,電流大且穩(wěn)定,能量轉(zhuǎn)化率高,能量密度低,云參觀中科院電池實(shí)驗(yàn)室,課后拓展,固態(tài)鋅離子電池中,電極材料的改進(jìn),燃料電池,教學(xué)評(píng)價(jià)反思,04,教學(xué)反思,技術(shù)：,以制作的電池可以使小風(fēng)扇持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)為目標(biāo)，增強(qiáng)了知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值。,手持技術(shù)的使用貫穿整節(jié)課,。,知識(shí),：,由單液原電池構(gòu)建原電池的認(rèn)知模型雛形，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知沖突，不斷優(yōu)化模型。結(jié)合新高考理念，由課本知識(shí)逐漸過渡到真實(shí)情境。,過程,：,項(xiàng)目式教學(xué)的流程，學(xué)生參與度高。,從課前查閱,電池發(fā)展史，,到課中設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)，課后繼續(xù)拓展。,符合科學(xué)探究的一般思路。,匯報(bào)完畢,謝謝各位老師,