第四章 實驗活動5+制作簡單的燃料電池教學(xué)設(shè)計 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

《制作簡單的燃料電池》教學(xué)設(shè)計方案（第一課時）一、教學(xué)目標(biāo)1.了解燃料電池的工作原理。2.學(xué)會制作簡單的燃料電池，并能理解其性能和影響因素。3.培養(yǎng)實驗操作和觀察能力，提高科學(xué)素養(yǎng)。二、教學(xué)重難點1.教學(xué)重點：掌握燃料電池的制作方法，理解其工作原理。2.教學(xué)難點：如何根據(jù)實驗現(xiàn)象分析燃料電池的性能和影響因素。三、教學(xué)準(zhǔn)備1.準(zhǔn)備實驗器械和試劑，包括電極、電解質(zhì)溶液、導(dǎo)線等。2.設(shè)計實驗步驟，制作PPT課件。3.預(yù)先了解學(xué)生可能提出的問題，做好解答準(zhǔn)備。4.介紹實驗室安全規(guī)則，確保學(xué)生安全實驗。四、教學(xué)過程：1.導(dǎo)入新課向?qū)W生介紹燃料電池的定義、工作原理以及其應(yīng)用，引起學(xué)生對燃料電池的興趣。2.實驗演示展示一些簡單的燃料電池模型，并介紹它們的制作過程，通過實驗演示來讓學(xué)生對燃料電池有更直觀的認(rèn)識。3.任務(wù)安置將學(xué)生分成若干小組，每個小組選擇一種簡單的燃料電池進(jìn)行制作。教師為學(xué)生提供所需材料和工具，并提供一定的指導(dǎo)。4.任務(wù)實施學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行燃料電池的制作，過程中需要解決一些問題，如電極的選擇、電解液的配制等。學(xué)生需要查閱相關(guān)資料，互相討論，最終完成制作。5.效果展示與評判各小組展示自己的燃料電池作品，并介紹制作過程和遇到的問題。教師和其他學(xué)生進(jìn)行評判，提出改進(jìn)意見和建議。6.知識拓展講解一些常見的簡單燃料電池，如酸性燃料電池、堿性燃料電池、熔融鹽燃料電池等，介紹它們的工作原理和應(yīng)用領(lǐng)域。7.教室小結(jié)總結(jié)本節(jié)課所學(xué)的知識點，強調(diào)重點和難點，幫助學(xué)生梳理思路。8.課后作業(yè)要求學(xué)生查閱相關(guān)資料，了解更多關(guān)于燃料電池的知識和應(yīng)用，為下一節(jié)課做好準(zhǔn)備。教學(xué)設(shè)計方案（第二課時）一、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能：學(xué)生能理解燃料電池的工作原理，掌握制作燃料電池的基本步驟和方法。2.過程與方法：通過實踐操作，提高學(xué)生的動手能力和觀察能力。3.情感態(tài)度價值觀：培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保認(rèn)識，認(rèn)識到燃料電池對環(huán)境的影響。二、教學(xué)重難點1.教學(xué)重點：學(xué)生能獨立完成燃料電池的制作過程。2.教學(xué)難點：燃料電池的工作原理的理解和應(yīng)用。三、教學(xué)準(zhǔn)備1.實驗器械：電源、電極、電解質(zhì)溶液、導(dǎo)線等。2.實驗藥品：不同類型的燃料（如氫氣、甲烷等）。3.教學(xué)視頻：展示燃料電池在不同環(huán)境下的工作情況。4.教材及參考書籍：相關(guān)燃料電池的教材和參考書籍。5.安置學(xué)生提前預(yù)習(xí)，了解燃料電池的基本知識和制作方法。四、教學(xué)過程：本部分包含三個主要環(huán)節(jié)：教室導(dǎo)入、新課教學(xué)和教室小結(jié)。1.教室導(dǎo)入：起首，我們將通過回顧上一節(jié)課的內(nèi)容，讓學(xué)生們回憶起燃料電池的基本原理和構(gòu)造。接著，我們會提出一些問題，比如：“你們是否想過如何利用平時生活中常見的物質(zhì)制作簡單的燃料電池？”，“如果可以，這種電池的優(yōu)點和缺點是什么？”引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)入新課內(nèi)容。2.新課教學(xué)：(1)實驗演示：我們將進(jìn)行一個簡單的實驗，用水果（如蘋果、梨）和導(dǎo)線制作一個燃料電池。這個實驗將幫助學(xué)生直觀地理解燃料電池的工作原理，同時也會激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。(2)理論知識講解：在實驗的基礎(chǔ)上，我們將深入講解燃料電池的工作原理，包括電池的正負(fù)極反應(yīng)，以及如何根據(jù)電池的特性選擇合適的燃料。同時，我們會引導(dǎo)學(xué)生們討論各種可能的燃料，并分析其優(yōu)缺點。(3)小組討論：我們將把學(xué)生們分成幾個小組，讓他們討論如何利用生活中的常見物質(zhì)制作出更有效的燃料電池。學(xué)生們需要提出自己的想法和建議，并詮釋其原因。3.教室小結(jié)：在課程的最后，我們會總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，包括燃料電池的基本原理、工作特性以及學(xué)生們在實驗和討論中得出的結(jié)論。同時，我們會強調(diào)燃料電池在環(huán)保和能源方面的應(yīng)用價值，鼓勵學(xué)生們在實際生活中嘗試應(yīng)用這種環(huán)保的能源方式。通過觀察和實踐燃料電池的實際運作方式，你可以理解它如何通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電力，同時將廢物轉(zhuǎn)化為氫氣和水。它不僅效率高，而且產(chǎn)生的廢氣也極少，對于環(huán)保有著重大的貢獻(xiàn)。燃料電池在環(huán)保方面的應(yīng)用價值主要在于其無污染的特性。它不像傳統(tǒng)發(fā)電廠那樣產(chǎn)生大量的二氧化碳和其他有害氣體，因此對環(huán)境的破壞水平大大降低。此外，燃料電池的啟動時間短，可以快速響應(yīng)電網(wǎng)的波動，這對于電力供應(yīng)不穩(wěn)定的發(fā)展中國家來說尤為重要。在能源方面，燃料電池也有著巨大的潛力。它能夠提供穩(wěn)定的、持續(xù)的電力輸出，這對于許多需要大量電力的設(shè)備來說是非常理想的。此外，燃料電池的氫氣來源廣泛，可以從天然氣、水電解、工業(yè)廢氣等資源中提取，這意味著我們可以通過更環(huán)保的方式獲取能源。學(xué)生們在實際生活中嘗試應(yīng)用這種環(huán)保的能源方式，可以通過DIY燃料電池項目來實現(xiàn)。你可以從收集和儲存氫氣的設(shè)備開始，再逐漸了解如何通過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電力。這不僅是一種有趣且具有挑戰(zhàn)性的項目，更是一種探索環(huán)保能源的新方式。通過這個過程，你將更加深入地了解燃料電池的工作原理，并感受到它對環(huán)保和能源的重要價值。五、教學(xué)反思：本節(jié)課通過引導(dǎo)學(xué)生探索燃料電池的工作原理，進(jìn)一步加深了學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)和能量轉(zhuǎn)換的理解。通過實驗操作，學(xué)生親身體驗了燃料電池的制備過程，不僅增強了實踐操作能力，也提高了對科學(xué)探究的熱情。1.教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大部分學(xué)生已經(jīng)掌握了燃料電池的工作原理，并能運用所學(xué)知識詮釋實驗現(xiàn)象。在實驗操作過程中，學(xué)生能夠獨立完成制備過程，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。2.教學(xué)內(nèi)容的適宜性：本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容豐富，通過實驗操作、討論和講解，使學(xué)生深入了解了燃料電池的工作原理。教學(xué)內(nèi)容的選擇和安排符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，有利于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。3.教學(xué)方法的有效性：采用實驗探究的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、思考、討論和總結(jié)，加深了對燃料電池的理解。這種方法能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的探究能力。4.教學(xué)資源的利用情況：本節(jié)課的教學(xué)資源豐富，包括教科書、實驗器械、多媒體課件等。這些教學(xué)資源為教學(xué)提供了有力的支持，有助于提高教學(xué)效果。5.教學(xué)過程中的創(chuàng)新與不足：在教學(xué)過程中，學(xué)生表現(xiàn)出了很高的探究熱情，積極參與