4-1-3化学电源-一次电池和二次电池教学设计2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

4-1-3化学电源——一次电池和二次电池教学设计2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析本节课的主要教学内容来自于人教版（2019）选择性必修1的4-1-3化学电源——一次电池和二次电池。学生将学习一次电池和二次电池的原理、构造、工作特点以及它们的优缺点。具体内容包括：

1.一次电池的原理、构造和工作特点，例如：锌锰干电池、锂电池等。

2.二次电池的原理、构造和工作特点，例如：铅酸电池、锂离子电池等。

3.比较一次电池和二次电池的优缺点，了解它们在不同应用场景下的适用性。

教学内容与学生已有知识的联系：

学生在初中阶段已经学习了化学电源的基本概念，对电池有一定的了解。在此基础上，本节课将进一步深入探讨一次电池和二次电池的原理、构造和工作特点，帮助学生建立更完善的电池知识体系。同时，本节课的内容与现实生活息息相关，能够激发学生的学习兴趣和积极性。二、核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究与创新意识，强化科学、技术、社会、环境（STSE）的联系，提升学生的信息素养和团队合作能力。

1.科学探究与创新意识：通过对比一次电池和二次电池的原理、构造和工作特点，学生能够自主探究电池的工作原理，理解能量转换和储存的过程，从而培养学生的创新意识。

2.STSE联系：通过分析不同类型的电池在实际应用中的优缺点，使学生认识到电池技术在社会、环境和科技发展中的重要性，强化STSE联系。

3.信息素养：学生需要收集和分析不同电池的相关信息，了解其在现代科技领域的应用，提高学生的信息收集、处理和分析能力。

4.团队合作：在课堂讨论和实验活动中，学生需要与他人合作，共同解决问题，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

综上，本节课通过探讨化学电源——一次电池和二次电池的知识，旨在全面提升学生的核心素养，为培养具有创新精神和实践能力的社会主义建设者打下坚实基础。三、教学难点与重点1.教学重点：

（1）一次电池和二次电池的原理、构造和工作特点：本节课的核心内容是让学生了解一次电池和二次电池的原理、构造和工作特点，包括锌锰干电池、锂电池、铅酸电池、锂离子电池等。教师需要有针对性地进行讲解和强调，帮助学生掌握这些知识。

（2）电池在不同应用场景下的适用性：学生需要了解电池在不同应用场景下的适用性，例如：手机、电动汽车、储能系统等。这有助于培养学生将理论知识应用于实际问题的能力。

（3）一次电池和二次电池的优缺点：教师需要讲解一次电池和二次电池的优缺点，使学生能够根据实际需求选择合适的电池类型。

2.教学难点：

（1）电池原理的深入理解：电池原理涉及到电化学、物理学等多个学科的知识，学生可能难以全面理解。例如，锂电池的原理涉及到锂离子在正负极之间的移动，学生可能难以理解这个过程。

（2）电池构造和工作特点的掌握：电池的构造和工作特点涉及到许多细节，学生可能难以记忆和理解。例如，铅酸电池的构造包括正极、负极、电解质等部分，学生需要了解这些部分的作用和相互关系。

（3）电池在不同应用场景下的适用性分析：学生可能难以判断电池在不同应用场景下的适用性，例如：电动汽车需要高能量密度的电池，而储能系统需要长寿命、低成本的电池。

（4）一次电池和二次电池的优缺点比较：学生可能难以全面比较一次电池和二次电池的优缺点，例如：一次电池使用方便，但环保问题突出；二次电池可重复使用，但成本较高。

针对以上难点，教师可以采取以下教学方法帮助学生突破难点：

（1）使用多媒体教学手段，如动画、图片等，直观地展示电池的工作原理和构造，帮助学生形象地理解电池知识。

（2）通过实验教学，让学生亲自动手进行电池实验，观察电池的工作过程，增强学生的实践能力。

（3）开展课堂讨论，引导学生主动思考电池在不同应用场景下的适用性，提高学生的分析问题能力。

（4）采用对比教学法，引导学生全面比较一次电池和二次电池的优缺点，培养学生的问题解决能力。四、教学方法与手段教学方法：

1.案例分析法：通过分析具体的一次电池和二次电池案例，使学生了解其在工作中的具体应用和性能表现，提高学生的应用能力。

2.问题驱动法：提出与电池相关的问题，引导学生进行思考和讨论，激发学生的学习兴趣和主动性。

3.小组合作法：组织学生进行小组合作实验，共同探讨电池的原理和构造，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

教学手段：

1.多媒体演示法：利用多媒体设备，通过动画、图片等形式展示电池的工作原理和构造，帮助学生形象地理解电池知识。

2.在线教学法：利用教学软件，上传相关教学资源和案例，方便学生进行自学和复习，提高教学效果和效率。

3.虚拟实验室法：利用虚拟实验室软件，模拟电池的实验过程，让学生在虚拟环境中进行实验操作，增强学生的实践能力。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对化学电源的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道化学电源是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于化学电源的图片或视频片段，让学生初步感受化学电源的魅力或特点。

简短介绍化学电源的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.化学电源基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解化学电源的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解化学电源的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍化学电源的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.化学电源案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解化学电源的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的化学电源案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解化学电源的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用化学电源解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与化学电源相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对化学电源的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调化学电源的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括化学电源的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调化学电源在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用化学电源。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于化学电源的短文或报告，以巩固学习效果。六、学生学习效果1.知识掌握：学生将掌握一次电池和二次电池的基本概念、构造和工作原理，了解不同类型的电池（如锌锰干电池、锂电池、铅酸电池、锂离子电池等）的特点和应用场景。

2.分析能力：通过案例分析，学生能够运用所学知识分析不同电池在实际应用中的优缺点，提高学生的分析问题和解决问题的能力。

3.实践技能：通过实验操作，学生将能够亲自体验电池的工作过程，增强学生的实践能力和动手能力。

4.团队合作：在小组讨论和实验活动中，学生需要与他人合作，共同解决问题，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

5.创新思维：通过对一次电池和二次电池的优缺点比较，学生能够激发创新思维，思考电池技术的改进和未来发展。

6.实际应用：学生能够将所学知识应用于实际生活中，例如在选择手机电池、电动汽车电池等方面做出明智的决策。

7.环保意识：通过学习电池的使用和处理，学生能够增强环保意识，了解电池对环境的影响，并学会正确处理废弃电池。

8.终身学习：学生将建立起对化学电源的兴趣和好奇心，激发终身学习的动力，不断追求电池技术的创新和发展。七、典型例题讲解七、典型例题讲解

1.例题一：一次电池的能量密度通常较低，为什么？

答案：一次电池的能量密度较低是因为其只能单向放电，无法实现能量的有效储存和再次利用。

2.例题二：铅酸电池与锂离子电池相比，哪个的循环寿命更长？

答案：铅酸电池的循环寿命通常比锂离子电池长，但锂离子电池具有更高的能量密度和更快的充放电速度。

3.例题三：为什么说锂离子电池在使用过程中存在安全风险？

答案：锂离子电池在过充、过放、短路等极端条件下可能发生热失控，导致电池起火或爆炸，因此需要采取相应的安全措施。

4.例题四：一次电池和二次电池在环保方面有何不同？

答案：一次电池通常含有重金属等有害物质，废弃后对环境造成污染；而二次电池虽然可充电循环使用，但在生产和回收过程中也可能产生环境污染。

5.例题五：电动汽车为什么大多采用锂离子电池作为动力电池？

答案：电动汽车采用锂离子电池作为动力电池的原因主要有：较高的能量密度、较长的循环寿命、较快的充放电速度以及相对较低的自放电率。八、板书设计1.一次电池和二次电池的基本概念

①一次电池：只能放电一次的电池，如锌锰干电池、锂电池等。

②二次电池：可以充电并反复使用的电池，如铅酸电池、锂离子电池等。

2.电池的构造和工作原理

③电池构造：包括正极、负极、电解质等部分。

④电池工作原理：通过化学反应实现电能和化学能的转换。

3.电池的优缺点分析

⑤一次电池：使用方便，但环保问题突出。

⑥二次电池：可重复使用，但成本较高。

4.电池在不同应用场景下的适用性

⑦手机：需要小容量、高能量密度的电池。

⑧电动汽车：需要大容量、高能量密度的电池。

5.电池技术的未来发展

⑨提高能量密度：通过材料创新、结构优化等方式提高电池的能量密度。

⑩提高安全性：通过改进电池材料、设计等措施提高电池的安全性。

⑪环保化：开发环保型电池，减少对环境的影响。

八、板书设计

1.一次电池和二次电池的基本概念

①一次电池：只能放电一次的电池，如锌锰干电池、锂电池等。

②二次电池：可以充电并反复使用的电池，如铅酸电池、锂离子电池等。

2.电池的构造和工作原理

③电池构造：包括正极、负极、电解质等部分。

④电池工作原理：通过化学反应实现电能和化学能的转换。

3.电池的优缺点分析

⑤一次电池：使用方便，但环保问题突出。

⑥二次电池：可重复使用，但成本较高。

4.电池在不同应用场景下的适用性

⑦手机：需要小容量、高能量密度的电池。

⑧电动汽车：需要大容量、高能量密度的电池。

5.电池技术的未来发展

⑨提高能量密度：通过材料创新、结构优化等方式提高电池的能量密度。

⑩提高安全性：通过改进电池材料、设计等措施提高电池的安全性。

⑪环保化：开发环保型电池，减少对环境的影响。教学反思本节课我主要教授了化学电源——一次电池和二次电池的相关知识，通过讲解、案例分析和小组讨论等教学方法，力求让学生深入理解电池的基本概念、构造和工作原理，并培养他们的分析问题和解决问题的能力。

首先，我发现通过多媒体演示和虚拟实验室软件等现代化教学手段，可以有效提高学生的学习兴趣和参与度。在讲解电池的构造和工作原理时，利用动画和图表帮助学生形象地理解电池的工作过程，收到了较好的效果。

其次，在案例分析环节，我选择了几个典型的电池应用案例，引导学生思考电池在实际生活中的应用和重要性。通过具体案例的分析，学生能够更好地理解电池的优缺点和适用性，从而提高他们的分析问题和解决问题的能力。

然而，在教学过程中也存在一些不足之处。例如，在讲解电池的构造和工作原理时，我过于注重理论知识的讲解，而忽略了与学生的互动和提问。这可能导致一些学生对电池的实际应用和重要性缺乏足够的理解和兴趣。

此外，在小组讨论环节，我发现一些学生在讨论中缺乏积极参与，导致讨论效果不佳。我应该更加注重引导学生的思考和表达，鼓励他们积极参与讨论，提高他们的团队合作能力和沟通能力。课堂1.课堂评价：

（1）提问评价：通过提问的方式了解学生的学习情况，及时发现问题并进行解决。例如，提问学生一次电池和二次电池的基本概念、构造和工作原理等，检查学生对知识的掌握程度。

（2）观察评价：在课堂中观察学生的学习态度、参与度和合作能力，了解学生的学习情况。例如，观察学生在小组讨论中的表现，了解他们的团队合作能力和沟通能力。

（3）测