高中化学基于手持技术的电池优化与制作

基于手持技术的“电池优化与制作”目录说播课流程01030204教学背景分析实验方案设计教学过程实施教学评价反思教学背景分析01教学背景分析

单液原电池

（必修二）

双液原电池

（选修一）

化学电源

（选修一）发展对原电池工作原理的认识，转变迷思概念，提高对电化学本质的认识。建立从氧化还原视角分析及设计单液电池的能力，初步了解化学能与电能间的转化。注重电极反应方程式的书写，

加深对原电池原理的认识。新型、真实电池

（高考）

注重知识的迁移和应用学情分析能辨识与分析简单原电池的构成要素和工作原理已有知识已有技能一定的实验操作能力、观察分析和归纳总结能力已有技能知识迁移能力薄弱，对于陌生情境下电池的工作原理难以理解，而且实验改进、设计能力不足障碍点1.通过充分探究单液和双液原电池，不断建构与完善原电池的认知模型。建立对化学电源的系统分析思路，提高学生对化学电源本质的认识，培养学生的科学探究与创新意识的核心素养。2.通过数字化实验仪器，将原电池工作过程中电子转移和能量转化等微观过程可视化，培养学生宏观辨识与微观探析的核心素养。3.通过渗透前沿知识及高校实验资源，提高学生对电池的深层认知，进一步激发学生对科学研究的兴趣。教学目标实验方案设计02实验方案设计如何设计与制作性能优良的电池问题1如何设计原电池问题2如何优化原电池问题3如何制作高效的化学电源任务1：设计单液原电池驱动风扇任务2：建构原电池模型，分析单液原电池的缺点任务1：基于模型设计双液原电池驱动风扇任务2：数字化仪器微观探析，提出改进方案任务1：动手制作电池，使风扇高速运转任务2：进一步优化并应用电池模型

知识：

原电池、

化学电源

技能：设计与评价、制作与优化

素养：正确看待原电池与真实电池的关系教学实施过程03

获奖的3位科学家，在锂离子电池研发领域做出了突出贡献，他们开启了电子设备便携化进程。

我们学习的原电池和生活中常用的电池有什么区别和联系呢？课堂引入设计意图：以诺贝尔奖引入，激发学生的学习兴趣和探究欲望。单液、双液原电池的I-t对比倍速20X单液、双液原电池的T-t对比倍速20X单液、双液原电池的V-t对比问题2：双液原电池电压大，但是电流小的原因可能是什么？倍速20X优化电池——“双膜”盐桥电池双膜盐桥电池

I-t图像优化电池——“双膜”盐桥电池结论：“双膜”盐桥电池电流有所提高（14mA左右)但还是不够大且存在衰减现象优化电池——膜电池Zn板Cu板阴离子交换膜滤纸滤纸M膜电池I-t图像结论：膜电池电流大（160mA）以上，且短时间内不衰减。模型-科研的依据正极材料原理维度装置维度负极材料电子导体离子导体电极产物过程

电极反应物现象xe-氧化产物失电子氧化反应还原剂还原反应得电子氧化剂还原产物正极材料负极材料电子导体离子导体板书设计基于手持技术的“电池优化与制作”单液原电池双液原电池“双膜”盐桥电池膜电池改进优点缺点电流大

电流不稳定能量转化率低电流小

能量转化率高

电流还小，

且存在衰减

内阻小，电流有所提高电流大且稳定能量转化率高能量密度低云参观中科院电池实验室课后拓展固态锌离子电池中电极材料的改进燃料电池教学评价反思04教学反思技术：以制作的电池可以使小风扇持续转动为目标，增强了知识的应用价值。手持技术的使用贯穿整节课。知识：由单液原电池构建原电池的认知模型雏形，结合学生的认知冲突，不断优化模型。结合新高考理念，由课