高中化學基于手持技術(shù)的電池優(yōu)化與制作

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,二級,三級,四級,五級,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,教學背景分析,實驗方案設(shè)計,教學過程實施,教學評價反思,教學背景分析,01,教學背景分析,單液原電池,（必修二）,雙液原電池,（選修一）,化學電源,（選修一）,發(fā)展對原電池工作原理的認識，轉(zhuǎn)變迷思概念，提高對,電化學本質(zhì),的認識。,建立從,氧化還原視角,分析及設(shè)計單液電池的能力，初步了解,化學能與電能間的轉(zhuǎn)化,。,注重,電極反應方程式,的書寫，,加深對原電池原理的認識。,新型、真實電池,（高考）,注重

2、知識的,遷移和應用,學情分析,能辨識與分析簡單原電池的構(gòu)成要素和工作原理,已有,知識,已有,技能,一定的實驗操作能力、觀察分析和歸納總結(jié)能力,已有,技能,知識遷移能力薄弱，對于陌生情境下電池的工作原理難以理解，而且實驗改進、設(shè)計能力不足,障礙點,1.,通過充分探究單液和雙液原電池，不斷,建構(gòu)與完善原電池的認知模型,。建立對化學電源的系統(tǒng)分析思路，提高學生對化學電源本質(zhì)的認識，,培養(yǎng),學生的科學探究與創(chuàng)新意識的核心素養(yǎng)。,2.,通過數(shù)字化實驗儀器，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)學生宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)。,3.,通過滲透,前沿知識,及,高校實驗資源,，提高學

3、生對電池的深層認知，進一步激發(fā)學生對科學研究的興趣。,教學目標,實驗方案設(shè)計,02,實驗方案設(shè)計,如何設(shè)計與制作性能優(yōu)良的電池,問題,1,如何,設(shè)計,原電池,問題,2,如何,優(yōu)化,原電池,問題,3,如何,制作,高效的化學電源,任務,1,：設(shè)計單液,原電池驅(qū)動風扇,任務,2,：建構(gòu)原電池模型，分析單液原電池的缺點,任務,1,：基于模型設(shè)計,雙液原電池驅(qū)動風扇,任務,2,：數(shù)字化儀器微觀探析，提出改進方案,任務,1,：,動手制作電池，使風扇高速運轉(zhuǎn),任務,2,：進一步優(yōu)化并,應用,電池模型,知識：,原電池、,化學電源,技能：,設(shè)計與評價、制作與優(yōu)化,素養(yǎng)：,正確看待原電池與真實電池的關(guān)系,教學實施

4、過程,03,獲獎的3位科學家，在,鋰離子電池,研發(fā)領(lǐng)域做出了突出貢獻，他們,開啟了,電子設(shè)備便攜化,進程,。,我們學習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)計意圖：以諾貝爾獎引入，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。,單液,、雙液原電池的,I-t,對比,倍速,20,X,單液、雙液原電池的,T-t,對比,倍速,20,X,單液、雙液原電池的,V-t,對比,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

5、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,負極,材料,電子,導體,離子,導體,電極產(chǎn)物,過程,電極,反應物,現(xiàn)象,xe,-,氧化產(chǎn)物,失電子,氧化反應,還原劑,還原反應,得電子,氧化劑,還原產(chǎn)物,正極,材料,負極,材料,電子,導體,離子,導體,板書設(shè)計,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,優(yōu)

6、點,缺點,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驗室,課后拓展,固態(tài)鋅離子電池中,電極材料的改進,燃料電池,教學評價反思,04,教學反思,技術(shù)：,以制作的電池可以使小風扇持續(xù)轉(zhuǎn)動為目標，增強了知識的應用價值。,手持技術(shù)的使用貫穿整節(jié)課,。,知識,：,由單液原電池構(gòu)建原電池的認知模型雛形，結(jié)合學生的認知沖突，不斷優(yōu)化模型。結(jié)合新高考理念，由課本知識逐漸過渡到真實情境。,過程,：,項目式教學的流程，學生參與度高。,從課前查閱,電池發(fā)展史，,到課中設(shè)計并實施實驗，課后繼續(xù)拓展。,符合科學探究的一般思路。,匯報完畢,謝謝各位老師,