2.1 蓄电池（教案）-《汽车电气设备与维修》同步精品课堂(大象出版社)

《汽车电源系—蓄电池》教案 课 题 2.1 蓄电池 课 型 理论 课 时 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本节知识点在《汽车电气设备与维修》中占据关键地位。蓄电池作为汽车电气系统的关键组成部分，其相关知识在汽车维修专业课程体系中占据着基础性的核心地位。蓄电池由极板，隔板，电解液，极柱构成。在原理方面，充放电过程本质是电能与化学能的相互转化。蓄电池的维护与使用是保障蓄电池寿命和性能的关键。在讲解各知识点时，教材不仅注重理论知识的传授，还穿插了大量实际案例和操作步骤。让学生在学习理论的同时，掌握实际操作技能，提高学生解决实际问题的能力。 学情分析 中职学生在学习本节内容时，具有一定特点。学生在日常生活中对蓄电池有一定的接触，例如汽车、摩托车启动，电瓶车行驶等都依赖蓄电池，这使得他们对蓄电池有初步的感性认识，容易引发他们对课程内容的兴趣。对于理论性较强的知识，如蓄电池的基本工作原理，由于涉及抽象的化学变化和能量转化，部分学生可能会感到吃力。在理解复杂的化学反应方程式以及电能与化学能相互转化的微观机制时，需要采用多种教学方法，如多媒体演示、案例分析等，帮助他们理解和消化。 学习目标 1.掌握蓄电池的功用、基本结构、工作原理、型号含义，以及维护与使用的相关知识。 2.学会使用工具测量蓄电池相关参数，能够独立完成蓄电池的日常维护作业。 3.了解蓄电池的基本工作原理。 学习重难点 重点：1.深入理解蓄电池的基本工作原理，熟练写出充放电过程中的化学反应方程式，准确解释电能与化学能相互转化的机制。 2.全面掌握蓄电池的基本结构，详细说明极板、隔板、电解液和极柱的作用及相互关系，熟知各部件在蓄电池工作过程中的具体功能。 难点：1.熟练掌握蓄电池型号的识别方法。 2.牢记蓄电池维护与使用的各项要点。 教学方法 讲授法、讨论法、小组合作、任务驱动 课前准备 1.准备至少两种不同型号的废旧蓄电池，用于课堂上展示结构。 2.准备好相关的教学文档，如课程大纲、教案、课后练习题及答案解析。 3.提前一天布置预习任务，让学生通过查阅教材、网络搜索等方式，初步了解蓄电池的基本概念和常见问题。 教学媒体 PPT、微视频 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 同学们，想象一下，在一个寒冷的冬天早晨，你着急出门上班，结果汽车却怎么也发动不起来，而罪魁祸首很可能就是蓄电池。那蓄电池为什么会出现这样的问题呢？它的工作原理是什么？又该如何正确地维护和使用它，避免类似的情况发生呢？带着这些疑问，让我们一起走进今天的课程 —— 蓄电池。 教师展示一些汽车无法启动的图片或小视频，引发学生对常见汽车故障的关注。同时，拿出一个废旧蓄电池，展示给学生，提问：“这个部件在汽车中起到什么作用呢？” 引导学生将注意力聚焦到蓄电池上。学生观看图片和视频，结合生活经验，思考汽车无法启动的原因，积极参与讨论，分享自己的想法。 通过展示汽车无法启动的场景，引发学生的共鸣，因为很多人都可能遇到过类似情况，从而激发学生解决问题的兴趣，使其主动参与讨论。 展示蓄电池实物，将抽象的知识具象化，让学生对即将学习的内容有更直观的感受，为后续讲解蓄电池的功用、结构等知识做好铺垫。 活动二： 调动思维 探究新知 一、蓄电池的功用与要求 蓄电池是直流电源,既能将化学能转变为电能,又能将电能转变为化学能。 1.蓄电池的功用 (1)在发动机起动时放电,向起动机提供强大的起动电流:同时给点火系、电控单元仪表系等用电设备供电。 (2)在发电机负载较少时蓄电,将发电机的电能转变为化学能储存起来。 (3)在发电机超载或不发电的情况下,向用电设备供电。 (4)蓄电池相当于一只大容量电容器,能够保持汽车电气系统电压的相对稳定,还吸收电路中产生的瞬时过电压,保护汽车电子元件,延长电子元件的使用寿命。 2.对蓄电池的要求 (1)起动电流大,满足起动发动机的需要。在短时间(5~10s)内供给起动机强大的电流:一般汽油发动机需要 200~600A,柴油发动机需要 500~1000 A。 (2)内阻小。车用蓄电池要有尽可能小的内阻。 (3)低温起动性能好。 二、蓄电池的基本结构 蓄电池由极板、隔板、电解液、极柱(又称极桩)等部分组成,一般由单格电池串联而成,每个单格均盛装有电解液,正、负极板组浸入电解液中便成为单格电池。每个单格电池的标称电压为2V,将六个单格电池串联后便成为一个标称电压为12V的蓄电池总成。 三、蓄电池的基本工作原理 当铅酸蓄电池接通外电路负载放电时,正极板上的二氧化铅和负极板上的铅都生成硫酸铅(PbSO),电解液密度下降。充电时,正、负极板上的硫酸铅分别恢复成原来的二氧化铅和铅,电解液密度增大。 四、蓄电池的型号 按机械行业标准《铅酸蓄电池产品型号编制方法》(JB/T 2599-1993)的规定,铅酸电池型号由三部分组成,如图2-4所示。6QA60S表示该型号电池由六个单格电池组成额定电压为12V,额定容量为60A·h,是采用塑料外壳的起动用干荷蓄电池。 学生可学习：理论研读，仔细阅读教材，深入理解蓄电池的基本工作原理，熟练写出充放电过程中的化学反应方程式，准确解释电能与化学能相互转化的机制。全面掌握蓄电池的基本结构，详细说明极板、隔板、电解液和极柱的作用及相互关系，熟知各部件在蓄电池工作过程中的具体功能。案例分析，展示一些实际的蓄电池故障案例，如汽车无法启动、蓄电池寿命过短等，引导学生分析故障原因，提出解决方案。组织学生进行小组汇报，分享分析结果，教师对各小组的表现进行点评，总结归纳常见故障的诊断思路和解决方法。 从知识完整性角度来看，蓄电池有着启动发动机、存储电能以及在发电机不工作时为用电设备供电的重要功用，其工作状态直接影响车辆的正常运行，所以对它的性能有着严格要求。从原理方面，充放电过程本质是电能与化学能的相互转化，放电时化学能转化为电能供能，充电时电能又转化为化学能储存起来，伴随的化学反应体现了蓄电池工作的化学基础。其次，在实际应用方面，理解工作原理是准确诊断和解决蓄电池问题的关键。在汽车 4S 店或日常汽车保养中，维护作业内容是保障蓄电池寿命和性能的关键。 活动三： 调动思维 探究新知 五、蓄电池的维护与使用 1.蓄电池的维护作业内容 (1)观察蓄电池外部有无损坏现象,有无电解液漏出。 (2)蓄电池导线夹头固定应无松动现象。 (3)蓄电池外部清洁,疏通透气孔,清除极柱和导线接头上的氧化物及其他污物。安装牢固后,可在极柱和夹头上涂一薄层凡士林或润滑脂以防止氧化。 (4)定期检查和调整电解液的相对密度及液面高度 (5)经常检查蓄电池放电程度,按照规定进行充电。 2.蓄电池使用中技术状况的检查 为了及时发现蓄电池使用中的各种内在故障,使蓄电池处于完好的技术状况,汽车每行驶 1000 km,或冬季行驶 10~15 天、夏季行驶5~6天,需对蓄电池进行下列检查: (1)电解液液面高度的检查。电解液液面高度应位于蓄电池外壳上电解液液面高度标线之间。注意,当液面降低时,除非确知是电解液溅出所致,否则一般不允许加人电能液。 (2)蓄电池放电程度的检查。蓄电池放电程度的检查有密度计测量法和高率放电计测量法。 3.冬季蓄电池的使用及维护 冬季使用蓄电池,应特别注意经常保持蓄电池处于充足状态,以防电解液相对密度降低而结冰,甚至发生容器破裂、极板弯曲和活性物质脱落等故障 冬季在蓄电池充电时加蒸馏水,可使水较快地与电解液混合,减少电解液结冰的危险。冬季蓄电池容量降低,应采取保温措施:每次接通起动机的时间不超过3~5s,再次起动应间隔 15s以上。 理论学习是基础。认真研读教材，了解极板、隔板、电解液、极柱等部件构成，是深入理解蓄电池工作原理和性能特点的前提，为后续学习维护、修理和更换蓄电池提供理论依据。掌握工作原理能让学生和维修人员深入了解蓄电池充放电过程中的化学反应和电学变化，从本质上理解蓄电池的性能表现，进一步完善对蓄电池知识的认知。 掌握维护作业内容、技术状况检查方法等，能让学生和维修人员在日常工作中有效维护蓄电池，及时发现潜在问题并解决，延长蓄电池使用寿命，提高汽车电气系统的可靠性。 知晓功用与要求能帮助维修人员在实际工作中，依据车辆需求和使用场景，正确选择和评估蓄电池，确保其满足车辆运行要求，避免因蓄电池不匹配导致的车辆故障。 在遇到蓄电池故障时，基于工作原理分析故障原因，如充电不足可能是极板硫化影响化学反应，从而精准定位故障，提高维修效率。 正确的维护与使用可以减少蓄电池的过早损坏和更换，降低资源浪费和环境污染，符合可持续发展的理念，培养学生和维修人员的环保意识。 活动四： 巩固练习 素质提升 这部分内容主要介绍了蓄电池的基本结构、原理、型号识别以及蓄电池的维护与使用。蓄电池由极板，隔板，电解液，极柱构成。在原理方面，充放电过程本质是电能与化学能的相互转化。蓄电池的维护与使用是保障蓄电池寿命和性能的关键。日常维护作业包括清洁表面、检查电解液液位和极柱连接情况。 学生跟随教师的总结回顾，对照自己的笔记，对重点知识进行再次梳理和记忆，加深对知识的理解。对于自己仍然存在疑问的地方，及时向教师提问，确保对本节课知识的全面掌握。 帮助学生梳理本节课的知识框架，强化重点知识的记忆，解决学生在学习过程中存在的疑惑，使学生对所学知识有更清晰、更深入的理解，为后续的学习和实践打下坚实的基础。 课堂小结 作业布置 1.简述蓄电池的主要功用。 2.简述蓄电池在使用中技术状况的检查方法。 3.列举至少三种蓄电池维护作业内容，并说明其对蓄电池性能的影响。 板书设计 一、蓄电池的功用与要求 蓄电池是直流电源,既能将化学能转变为电能,又能将电能转变为化学能。 1.蓄电池的功用 (1)在发动机起动时放电,向起动机提供强大的起动电流:同时给点火系、电控单元仪表系等用电设备供电。 (2)在发电机负载较少时蓄电,将发电机的电能转变为化学能储存起来。 (3)在发电机超载或不发电的情况下,向用电设备供电。 (4)蓄电池相当于一只大容量电容器,能够保持汽车电气系统电压的相对稳定,还吸收电路中产生的瞬时过电压,保护汽车电子元件,延长电子元件的使用寿命。 2.对蓄电池的要求 (1)起动电流大,满足起动发动机的需要。在短时间(5~10s)内供给起动机强大的电流:一般汽油发动机需要 200~600A,柴油发动机需要 500~1000 A。 (2)内阻小。车用蓄电池要有尽可能小的内阻。 (3)低温起动性能好。 二、蓄电池的基本结构 蓄电池由极板、隔板、电解液、极柱(又称极桩)等部分组成,一般由单格电池串联而成,每个单格均盛装有电解液,正、负极板组浸入电解液中便成为单格电池。每个单格电池的标称电压为2V,将六个单格电池串联后便成为一个标称电压为12V的蓄电池总成。 三、蓄电池的基本工作原理 当铅酸蓄电池接通外电路负载放电时,正极板上的二氧化铅和负极板上的铅都生成硫酸铅(PbSO),电解液密度下降。充电时,正、负极板上的硫酸铅分别恢复成原来的二氧化铅和铅,电解液密度增大。 四、蓄电池的型号 按机械行业标准《铅酸蓄电池产品型号编制方法》(JB/T 2599-1993)的规定,铅酸电池型号由三部分组成,如图2-4所示。6QA60S表示该型号电池由六个单格电池组成额定电压为12V,额定容量为60A·h,是采用塑料外壳的起动用干荷蓄电池。 五、蓄电池的维护与使用 1.蓄电池的维护作业内容 (1)观察蓄电池外部有无损坏现象,有无电解液漏出。 (2)蓄电池导线夹头固定应无松动现象。 (3)蓄电池外部清洁,疏通透气孔,清除极柱和导线接头上的氧化物及其他污物。安装牢固后,可在极柱和夹头上涂一薄层凡士林或润滑脂以防止氧化。 (4)定期检查和调整电解液的相对密度及液面高度 (5)经常检查蓄电池放电程度,按照规定进行充电。 2.蓄电池使用中技术状况的检查 为了及时发现蓄电池使用中的各种内在故障,使蓄电池处于完好的技术状况,汽车每行驶 1000 km,或冬季行驶 10~15 天、夏季行驶5~6天,需对蓄电池进行下列检查: (1)电解液液面高度的检查。电解液液面高度应位于蓄电池外壳上电解液液面高度标线之间。注意,当液面降低时,除非确知是电解液溅出所致,否则一般不允许加人电能液。 (2)蓄电池放电程度的检查。蓄电池放电程度的检查有密度计测量法和高率放电计测量法。 3.冬季蓄电池的使用及维护 冬季使用蓄电池,应特别注意经常保持蓄电池处于充足状态,以防电解液相对密度降低而结冰,甚至发生容器破裂、极板弯曲和活性物质脱落等故障 冬季在蓄电池充电时加蒸馏水,可使水较快地与电解液混合,减少电解液结冰的危险。冬季蓄电池容量降低,应采取保温措施:每次接通起动机的时间不超过3~5s,再次起动应间隔 15s以上。 教学反思 本次教学围绕蓄电池的功用、结构、原理、型号识别以及维护使用等核心知识点，虽覆盖关键知识点，但仍存不足。在知识目标达成上，大部分学生能够理解蓄电池的基本工作原理，也能阐述其功用和结构。但在涉及复杂的化学反应方程式书写以及精准解读蓄电池型号参数时，部分学生仍存在困难。后续应增加更多实物演示和案例分析，帮助学生理解。此外，可以增加小组讨论、提问抢答等互动环节，提高学生的参与度。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$