4-1-3化學(xué)電源-一次電池和二次電池教學(xué)設(shè)計2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

4-1-3化學(xué)電源——一次電池和二次電池教學(xué)設(shè)計2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容來自于人教版（2019）選擇性必修1的4-1-3化學(xué)電源——一次電池和二次電池。學(xué)生將學(xué)習(xí)一次電池和二次電池的原理、構(gòu)造、工作特點(diǎn)以及它們的優(yōu)缺點(diǎn)。具體內(nèi)容包括：

1.一次電池的原理、構(gòu)造和工作特點(diǎn)，例如：鋅錳干電池、鋰電池等。

2.二次電池的原理、構(gòu)造和工作特點(diǎn)，例如：鉛酸電池、鋰離子電池等。

3.比較一次電池和二次電池的優(yōu)缺點(diǎn)，了解它們在不同應(yīng)用場景下的適用性。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：

學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)電源的基本概念，對電池有一定的了解。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將進(jìn)一步深入探討一次電池和二次電池的原理、構(gòu)造和工作特點(diǎn)，幫助學(xué)生建立更完善的電池知識體系。同時，本節(jié)課的內(nèi)容與現(xiàn)實生活息息相關(guān)，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識，強(qiáng)化科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境（STSE）的聯(lián)系，提升學(xué)生的信息素養(yǎng)和團(tuán)隊合作能力。

1.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：通過對比一次電池和二次電池的原理、構(gòu)造和工作特點(diǎn)，學(xué)生能夠自主探究電池的工作原理，理解能量轉(zhuǎn)換和儲存的過程，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

2.STSE聯(lián)系：通過分析不同類型的電池在實際應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)，使學(xué)生認(rèn)識到電池技術(shù)在社會、環(huán)境和科技發(fā)展中的重要性，強(qiáng)化STSE聯(lián)系。

3.信息素養(yǎng)：學(xué)生需要收集和分析不同電池的相關(guān)信息，了解其在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的應(yīng)用，提高學(xué)生的信息收集、處理和分析能力。

4.團(tuán)隊合作：在課堂討論和實驗活動中，學(xué)生需要與他人合作，共同解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識和溝通能力。

綜上，本節(jié)課通過探討化學(xué)電源——一次電池和二次電池的知識，旨在全面提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的社會主義建設(shè)者打下堅實基礎(chǔ)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

（1）一次電池和二次電池的原理、構(gòu)造和工作特點(diǎn)：本節(jié)課的核心內(nèi)容是讓學(xué)生了解一次電池和二次電池的原理、構(gòu)造和工作特點(diǎn)，包括鋅錳干電池、鋰電池、鉛酸電池、鋰離子電池等。教師需要有針對性地進(jìn)行講解和強(qiáng)調(diào)，幫助學(xué)生掌握這些知識。

（2）電池在不同應(yīng)用場景下的適用性：學(xué)生需要了解電池在不同應(yīng)用場景下的適用性，例如：手機(jī)、電動汽車、儲能系統(tǒng)等。這有助于培養(yǎng)學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實際問題的能力。

（3）一次電池和二次電池的優(yōu)缺點(diǎn)：教師需要講解一次電池和二次電池的優(yōu)缺點(diǎn)，使學(xué)生能夠根據(jù)實際需求選擇合適的電池類型。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

（1）電池原理的深入理解：電池原理涉及到電化學(xué)、物理學(xué)等多個學(xué)科的知識，學(xué)生可能難以全面理解。例如，鋰電池的原理涉及到鋰離子在正負(fù)極之間的移動，學(xué)生可能難以理解這個過程。

（2）電池構(gòu)造和工作特點(diǎn)的掌握：電池的構(gòu)造和工作特點(diǎn)涉及到許多細(xì)節(jié)，學(xué)生可能難以記憶和理解。例如，鉛酸電池的構(gòu)造包括正極、負(fù)極、電解質(zhì)等部分，學(xué)生需要了解這些部分的作用和相互關(guān)系。

（3）電池在不同應(yīng)用場景下的適用性分析：學(xué)生可能難以判斷電池在不同應(yīng)用場景下的適用性，例如：電動汽車需要高能量密度的電池，而儲能系統(tǒng)需要長壽命、低成本的電池。

（4）一次電池和二次電池的優(yōu)缺點(diǎn)比較：學(xué)生可能難以全面比較一次電池和二次電池的優(yōu)缺點(diǎn)，例如：一次電池使用方便，但環(huán)保問題突出；二次電池可重復(fù)使用，但成本較高。

針對以上難點(diǎn)，教師可以采取以下教學(xué)方法幫助學(xué)生突破難點(diǎn)：

（1）使用多媒體教學(xué)手段，如動畫、圖片等，直觀地展示電池的工作原理和構(gòu)造，幫助學(xué)生形象地理解電池知識。

（2）通過實驗教學(xué)，讓學(xué)生親自動手進(jìn)行電池實驗，觀察電池的工作過程，增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力。

（3）開展課堂討論，引導(dǎo)學(xué)生主動思考電池在不同應(yīng)用場景下的適用性，提高學(xué)生的分析問題能力。

（4）采用對比教學(xué)法，引導(dǎo)學(xué)生全面比較一次電池和二次電池的優(yōu)缺點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力。四、教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.案例分析法：通過分析具體的一次電池和二次電池案例，使學(xué)生了解其在工作中的具體應(yīng)用和性能表現(xiàn)，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

2.問題驅(qū)動法：提出與電池相關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。

3.小組合作法：組織學(xué)生進(jìn)行小組合作實驗，共同探討電池的原理和構(gòu)造，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識和溝通能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體演示法：利用多媒體設(shè)備，通過動畫、圖片等形式展示電池的工作原理和構(gòu)造，幫助學(xué)生形象地理解電池知識。

2.在線教學(xué)法：利用教學(xué)軟件，上傳相關(guān)教學(xué)資源和案例，方便學(xué)生進(jìn)行自學(xué)和復(fù)習(xí)，提高教學(xué)效果和效率。

3.虛擬實驗室法：利用虛擬實驗室軟件，模擬電池的實驗過程，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實驗操作，增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力。五、教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對化學(xué)電源的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道化學(xué)電源是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于化學(xué)電源的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受化學(xué)電源的魅力或特點(diǎn)。

簡短介紹化學(xué)電源的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.化學(xué)電源基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解化學(xué)電源的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解化學(xué)電源的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹化學(xué)電源的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.化學(xué)電源案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解化學(xué)電源的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的化學(xué)電源案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解化學(xué)電源的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用化學(xué)電源解決實際問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與化學(xué)電源相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時加深全班對化學(xué)電源的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評，促進(jìn)互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)化學(xué)電源的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括化學(xué)電源的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)化學(xué)電源在現(xiàn)實生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用化學(xué)電源。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于化學(xué)電源的短文或報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識掌握：學(xué)生將掌握一次電池和二次電池的基本概念、構(gòu)造和工作原理，了解不同類型的電池（如鋅錳干電池、鋰電池、鉛酸電池、鋰離子電池等）的特點(diǎn)和應(yīng)用場景。

2.分析能力：通過案例分析，學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識分析不同電池在實際應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)，提高學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。

3.實踐技能：通過實驗操作，學(xué)生將能夠親自體驗電池的工作過程，增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力和動手能力。

4.團(tuán)隊合作：在小組討論和實驗活動中，學(xué)生需要與他人合作，共同解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識和溝通能力。

5.創(chuàng)新思維：通過對一次電池和二次電池的優(yōu)缺點(diǎn)比較，學(xué)生能夠激發(fā)創(chuàng)新思維，思考電池技術(shù)的改進(jìn)和未來發(fā)展。

6.實際應(yīng)用：學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于實際生活中，例如在選擇手機(jī)電池、電動汽車電池等方面做出明智的決策。

7.環(huán)保意識：通過學(xué)習(xí)電池的使用和處理，學(xué)生能夠增強(qiáng)環(huán)保意識，了解電池對環(huán)境的影響，并學(xué)會正確處理廢棄電池。

8.終身學(xué)習(xí)：學(xué)生將建立起對化學(xué)電源的興趣和好奇心，激發(fā)終身學(xué)習(xí)的動力，不斷追求電池技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。七、典型例題講解七、典型例題講解

1.例題一：一次電池的能量密度通常較低，為什么？

答案：一次電池的能量密度較低是因為其只能單向放電，無法實現(xiàn)能量的有效儲存和再次利用。

2.例題二：鉛酸電池與鋰離子電池相比，哪個的循環(huán)壽命更長？

答案：鉛酸電池的循環(huán)壽命通常比鋰離子電池長，但鋰離子電池具有更高的能量密度和更快的充放電速度。

3.例題三：為什么說鋰離子電池在使用過程中存在安全風(fēng)險？

答案：鋰離子電池在過充、過放、短路等極端條件下可能發(fā)生熱失控，導(dǎo)致電池起火或爆炸，因此需要采取相應(yīng)的安全措施。

4.例題四：一次電池和二次電池在環(huán)保方面有何不同？

答案：一次電池通常含有重金屬等有害物質(zhì)，廢棄后對環(huán)境造成污染；而二次電池雖然可充電循環(huán)使用，但在生產(chǎn)和回收過程中也可能產(chǎn)生環(huán)境污染。

5.例題五：電動汽車為什么大多采用鋰離子電池作為動力電池？

答案：電動汽車采用鋰離子電池作為動力電池的原因主要有：較高的能量密度、較長的循環(huán)壽命、較快的充放電速度以及相對較低的自放電率。八、板書設(shè)計1.一次電池和二次電池的基本概念

①一次電池：只能放電一次的電池，如鋅錳干電池、鋰電池等。

②二次電池：可以充電并反復(fù)使用的電池，如鉛酸電池、鋰離子電池等。

2.電池的構(gòu)造和工作原理

③電池構(gòu)造：包括正極、負(fù)極、電解質(zhì)等部分。

④電池工作原理：通過化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)電能和化學(xué)能的轉(zhuǎn)換。

3.電池的優(yōu)缺點(diǎn)分析

⑤一次電池：使用方便，但環(huán)保問題突出。

⑥二次電池：可重復(fù)使用，但成本較高。

4.電池在不同應(yīng)用場景下的適用性

⑦手機(jī)：需要小容量、高能量密度的電池。

⑧電動汽車：需要大容量、高能量密度的電池。

5.電池技術(shù)的未來發(fā)展

⑨提高能量密度：通過材料創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方式提高電池的能量密度。

⑩提高安全性：通過改進(jìn)電池材料、設(shè)計等措施提高電池的安全性。

?環(huán)?；洪_發(fā)環(huán)保型電池，減少對環(huán)境的影響。

八、板書設(shè)計

1.一次電池和二次電池的基本概念

①一次電池：只能放電一次的電池，如鋅錳干電池、鋰電池等。

②二次電池：可以充電并反復(fù)使用的電池，如鉛酸電池、鋰離子電池等。

2.電池的構(gòu)造和工作原理

③電池構(gòu)造：包括正極、負(fù)極、電解質(zhì)等部分。

④電池工作原理：通過化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)電能和化學(xué)能的轉(zhuǎn)換。

3.電池的優(yōu)缺點(diǎn)分析

⑤一次電池：使用方便，但環(huán)保問題突出。

⑥二次電池：可重復(fù)使用，但成本較高。

4.電池在不同應(yīng)用場景下的適用性

⑦手機(jī)：需要小容量、高能量密度的電池。

⑧電動汽車：需要大容量、高能量密度的電池。

5.電池技術(shù)的未來發(fā)展

⑨提高能量密度：通過材料創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方式提高電池的能量密度。

⑩提高安全性：通過改進(jìn)電池材料、設(shè)計等措施提高電池的安全性。

?環(huán)?；洪_發(fā)環(huán)保型電池，減少對環(huán)境的影響。教學(xué)反思本節(jié)課我主要教授了化學(xué)電源——一次電池和二次電池的相關(guān)知識，通過講解、案例分析和小組討論等教學(xué)方法，力求讓學(xué)生深入理解電池的基本概念、構(gòu)造和工作原理，并培養(yǎng)他們的分析問題和解決問題的能力。

首先，我發(fā)現(xiàn)通過多媒體演示和虛擬實驗室軟件等現(xiàn)代化教學(xué)手段，可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。在講解電池的構(gòu)造和工作原理時，利用動畫和圖表幫助學(xué)生形象地理解電池的工作過程，收到了較好的效果。

其次，在案例分析環(huán)節(jié)，我選擇了幾個典型的電池應(yīng)用案例，引導(dǎo)學(xué)生思考電池在實際生活中的應(yīng)用和重要性。通過具體案例的分析，學(xué)生能夠更好地理解電池的優(yōu)缺點(diǎn)和適用性，從而提高他們的分析問題和解決問題的能力。

然而，在教學(xué)過程中也存在一些不足之處。例如，在講解電池的構(gòu)造和工作原理時，我過于注重理論知識的講解，而忽略了與學(xué)生的互動和提問。這可能導(dǎo)致一些學(xué)生對電池的實際應(yīng)用和重要性缺乏足夠的理解和興趣。

此外，在小組討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生在討論中缺乏積極參與，導(dǎo)致討論效果不佳。我應(yīng)該更加注重引導(dǎo)學(xué)生的思考和表達(dá)，鼓勵他們積極參與討論，提高他們的團(tuán)隊合作能力和溝通能力。課堂1.課堂評價：

（1）提問評價：通過提問的方式了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行解決。例如，提問學(xué)生一次電池和二次電池的基本概念、構(gòu)造和工作原理等，檢查學(xué)生對知識的掌握程度。

（2）觀察評價：在課堂中觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、參與度和合作能力，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。例如，觀察學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)，了解他們的團(tuán)隊合作能力和溝通能力。

（3）測