6.1.2化学能转电能片段课 教学设计 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

教师姓名 虞旭东 学校 路桥中学 课程主题 电池研发 学科融合知识点 学科 化学 年级 高一 教材版本 人教版 课程类型 片段课 融合片段位置 课尾 融合片段教学时长 12分钟 所属章节：必修二第六章第一节 化学反应与能量 知识点：原电池的基本原理，电池材料的发展 教材内容分析： 在本章该知识点中，主要学习原电池的基本原理及构成条件，进一步到电池的研发与应用，可以从电池研发工程师这份职业作为交叉点进行融合。 生涯融合素材 专业☑ 职业☑ 行业☑ 人物☑ 生活应用□ 科学前沿☑ 时事热点□ 融合素材介绍 1、电池前景，2019年诺贝尔化学奖-锂电池； 2、不同类型电池的介绍及目前前沿的电池电极材料的研究； 3、自身有关电池制作的经验分享； 4、化学专业及材料化学的简单介绍。 设计意图 1、 展示2019年诺贝尔化学奖在锂电池方面的研究，感受化学工作者在科学研究上的坚持不懈的态度，培养学生科学探究与创新意思； 2、介绍不同类型的电池和自身有关电池制作的经验，让学生体会到材料与我们生活密切相关，并且新材料的研发能更好地为人们服务。鼓励学生为新材料的 研发作出贡献，培养学生的科学态度； 3、通过对化学专业优势院校和各种化学专业的介绍，激发学生对化学学习的兴趣，并且愿意以后从事有关与化学科研的工作，为国家的科技发展添砖加瓦，培养学生社会责任感。 课程设计 【教学过程设计】 学科教学设计（33min 粗写） 一、情境引入 通过随处可见的新能源汽车引入，抛出课堂问题：如何产生电能？引发学生激烈讨论，从而追寻历史足迹，引出伽伐尼青蛙解剖实验。 二、原理探究 小组分组实验，尝试利用所给仪器和试剂尝试设计出一种能够产生电流的装置，并且通过比较分析形成电流所需要的基本条件，然后通过实验现象来讲解铜锌原电池的基本原理，使学生对于原电池装置有一个基本的认识。 融合部分（12min 详写） 一、电池材料 【师】交流讨论，说说你们心中认为好的电池材料应该具备怎样的性质， 【生】充电快、价格便宜、来源广泛、性能稳定、能量密度大。 通过学生间讨论，引发学生对材料性质的一个基本的理念，极大的增强了学生对物质研究的兴趣，为后续课堂的开展做好铺垫。 【师】那如何才能拥有这样的性质？你们对材料有怎么样的认识？ 【生】来源广泛看储藏量，价格便宜需要看材料提取工艺和制作工艺是否简单，充电快、性能稳定、能量密度大则关系相关物质的化学结构和性质。 【师】回答的很不错，电池材料涉及到各个不同的方面，这节课就让我们一起来领略电池的科技魅力。 2、 电池前景 展示2019年诺贝尔化学奖得主风采。 【师】2019年诺贝尔化学奖用于奖励锂离子电池的发展。这种重量轻、可再充电且功能强大的电池，如今被用于从手机到笔记本电脑和电动汽车的各个领域。它还可以储存大量来自太阳能和风能的能源，使一个无化石燃料的社会成为可能。 全球都在使用锂离子电池来为我们用于交流、工作、学习、听音乐和搜寻知识的便携式电子设备提供动力。锂电池还使远程电动汽车的发展和太阳能、风能等可再生能源的储存成为可能。 视频展示三种常见的电源：碱性电池、铅蓄电池、锂离子电池。 【生】通过课前收集，学生小组展示，给出目前电池材料的最新研究方向 https://zhuanlan.zhihu.com/p/30269879 【师】通过了解目前电池的研究前景，我相信各位同学对电池有了一定的了解，是不是很想制作一颗属于自己的电池呢？ 三、电池制作 【师】通过分享自己在大学本科期间电池制作的经历，让同学知道电池材料的制作仅仅只是电池研发过程中一个前期的基础工作，后面还需要对电池进行很多的研究分析，包括在真空手套箱中小心翼翼的装配电池，然后在电池测试设备中不断的对电池进行循环充放电操作，往往好的电池的循环充放电需要2-3个月，而评价一个新的电池材料是否具备应用能力，需要看其电池容量和循环放电的状态，因此有关电池研究方向的论文更加偏向于性能的数据指标，如果性能很好，就可以在非常专业的期刊上表发文章，为科研的进步作出一些贡献，展示自己在师兄指导下的文章，让学生明白科研的过程是艰辛的，但是收获到的却是无比的喜悦。 【生】电池的制作研发需要我们能够沉下心来，专心做研究。同时对于科学的探究保持一个专业的精神，从理论和实践两方面来做化学，这样才能成为一名求真务实的科研工作者。 四、专业介绍 【生】通过课前收集，学生介绍化学专业优势院校： 北京大学、南京大学、复旦大学、南开大学、清华大学、吉林大学、中国科技大学 化学专业大类：有机化学、无机化学、分析化学、物理化学 播放材料化学视频，建立对材