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、教学内容本节课的教学内容来自于2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1的第四章第一节第三小节“化学电源——一次电池和二次电池”。本节课主要介绍了一次电池和二次电池的原理、结构和应用。具体内容包括：

1.一次电池的原理、结构和应用，如锌锰电池、碱性锌锰电池等。

2.二次电池的原理、结构和应用，如lead-acid电池、锂离子电池等。

3.对比一次电池和二次电池的优缺点，了解它们在不同场合的应用。二、核心素养目标本节课的核心素养目标包括：

1.理解一次电池和二次电池的原理、结构和应用，培养学生的科学素养和实验技能。

2.通过对一次电池和二次电池的比较，培养学生的批判性思维和问题解决能力。

3.了解化学电源在现代科技和日常生活中的应用，提高学生的科学知识应用能力。

4.培养学生的团队合作和交流能力，通过小组讨论和实验操作，促进学生之间的互动和合作。三、学情分析本节课的授课对象为高二学生，他们已经掌握了初中阶段的化学知识，对化学电源有初步的认识。在学习本节课之前，他们已经学习了有关电化学的基础知识，如原电池和电解池的原理。这为他们对一次电池和二次电池的理解提供了基础。

从知识层面来看，大部分学生能够理解一次电池和二次电池的原理，但对电池的具体结构和工作原理可能了解不深。在能力方面，学生具备一定的实验操作能力和问题解决能力，但在批判性思维和团队合作方面有待提高。行为习惯方面，部分学生学习积极性较高，愿意主动参与课堂讨论和实验操作，但也有部分学生较为被动，需要教师的引导和鼓励。

针对学生的学情，教师在教学过程中应注重启发式教学，引导学生主动探究一次电池和二次电池的原理和结构。同时，通过小组讨论和实验操作，培养学生的团队合作和交流能力。对于学习积极性较高的学生，教师可以给予更多的挑战性任务，激发他们的学习兴趣；对于较为被动的学生，教师应多给予关注和鼓励，帮助他们建立自信心。四、教学方法与手段1.教学方法

-互动讲授法：通过提问、举例等方式，激发学生的兴趣，引导学生主动思考和探究一次电池和二次电池的原理、结构和应用。

-小组讨论法：将学生分成小组，让他们通过讨论和合作，共同解决问题，培养学生的团队合作和交流能力。

-实验法：组织学生进行实验操作，观察电池的工作原理，增强学生对电池知识的理解和记忆。

2.教学手段

-多媒体演示：利用多媒体设备，展示电池的图片、动画和视频，生动形象地介绍电池的原理和结构。

-教学软件辅助：运用教学软件，进行实时互动和测验，帮助学生巩固所学知识，及时了解学生的学习情况。

-网络资源利用：引入相关网络资源，如科技新闻、学术论文等，让学生了解电池技术的最新发展，拓宽视野。五、教学过程1.导入新课（5分钟）

“同学们，大家好！我们今天要学习的是关于化学电源的内容，特别是关于一次电池和二次电池的原理、结构和应用。在现实生活中，电池无处不在，比如我们手中的手机、家里用电器、汽车等，都离不开电池。那么，你们对电池有多少了解呢？现在，请大家来说说看。”

2.讲授新课（20分钟）

（1）一次电池（10分钟）

“一次电池，顾名思义，就是只能使用一次的电池。它包括锌锰电池、碱性锌锰电池等。接下来，我将给大家详细介绍一次电池的原理、结构和应用。”

“首先，我们来看一下一次电池的原理。一次电池是一种化学电源，它是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。在电池中，负极发生氧化反应，失去电子，正极发生还原反应，获得电子。电子从负极通过外电路流向正极，从而形成电流。”

“接下来，我们了解一下一次电池的结构。一次电池通常由负极、正极、电解质和外壳等部分组成。负极和正极分别是电池的两个电极，负极通常是由易氧化的金属材料制成，如锌；正极通常是由易还原的金属或其氧化物制成，如石墨。电解质是电池内部的导电介质，它能够提供离子，使得电子能够在电池内部流动。外壳则是用来保护电池内部结构的。”

“最后，我们来探讨一下一次电池的应用。一次电池广泛应用于日常生活中，如遥控器、手电筒、电子玩具等。由于一次电池是一次性使用的，因此，我们需要注意节约使用，减少浪费。”

（2）二次电池（10分钟）

“接下来，我们来学习一下二次电池。与一次电池不同，二次电池是可充电的，可以反复使用。常见的三种二次电池是铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。”

“铅酸电池是一种早期的二次电池，它的负极是由铅制成，正极是由铅二氧化物制成。在充电过程中，铅酸电池的化学反应被逆转，将电能转化为化学能储存起来。”

“镍氢电池是一种环保型二次电池，它的负极是由氢储存材料制成，正极是由氧化镍制成。镍氢电池具有较高的能量密度和较长的使用寿命。”

“锂离子电池是目前最先进的二次电池，它的负极是由锂制成，正极是由锂二氧化物制成。锂离子电池具有极高的能量密度、较低的自放电率和较长的使用寿命。在我们的日常生活中，锂离子电池广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等领域。”

3.课堂讨论（15分钟）

“现在，我们已经了解了关于一次电池和二次电池的原理、结构和应用。那么，同学们能否来说说看，一次电池和二次电池有什么区别和联系呢？”

“请同学们分成小组，进行讨论。讨论结束后，每个小组选一名代表来回答这个问题。”

4.实验操作（20分钟）

“接下来，我们将进行实验操作，观察电池的工作原理。请大家按照实验步骤，认真操作，注意安全。”

“实验结束后，我们将对实验结果进行分析和讨论，加深对电池知识的理解和记忆。”

5.总结与反思（5分钟）

“通过今天的学习，我们了解了关于一次电池和二次电池的原理、结构和应用。希望大家能够将这些知识运用到实际生活中，节约使用电池，减少环境污染。”

“同时，我们也进行了课堂讨论和实验操作，培养了大家的团队合作和实验能力。希望大家能够将这些技能运用到今后的学习和工作中。”

“下节课，我们将继续学习关于化学电源的其他内容，请大家提前预习，做好准备。”六、知识点梳理1.电池的定义和分类

-电池是一种将化学能转化为电能的装置。

-电池分为一次电池和二次电池。

2.一次电池

-一次电池是一次性使用的电池，如锌锰电池、碱性锌锰电池等。

-一次电池的原理是负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子从负极流向正极。

-一次电池的结构包括负极、正极、电解质和外壳。

-一次电池广泛应用于日常生活中，如遥控器、手电筒、电子玩具等。

3.二次电池

-二次电池是可充电的电池，可以反复使用，如铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等。

-二次电池的原理是充电时化学反应被逆转，将电能转化为化学能储存起来。

-二次电池的结构包括负极、正极、电解质和外壳。

-二次电池在现代科技和日常生活中有广泛应用，如手机、笔记本电脑、电动汽车等。

4.一次电池和二次电池的比较

-一次电池是一次性使用的，而二次电池可以反复充电使用。

-一次电池的优点是结构简单，价格低廉；缺点是能量密度低，污染环境。

-二次电池的优点是能量密度高，可重复使用，环保；缺点是价格较高，技术要求较高。

5.电池的应用领域

-电池在日常生活和工业生产中有广泛应用，如家电、交通工具、医疗设备、通讯设备等。

-随着科技的进步，电池在新能源、电动汽车、移动通信等领域的重要性越来越突出。

6.电池的发展趋势

-电池技术不断进步，如锂离子电池的能量密度不断提高，充电时间不断缩短。

-电池的应用领域不断拓展，如无人机、智能家居、可穿戴设备等。

-人们对电池的环保性能要求越来越高，因此，无污染、可再生的新型电池研究受到关注。七、板书设计1.电池的分类与特点

-一次电池：一次性使用，结构简单，价格低廉，能量密度低，污染环境。

-二次电池：可充电使用，结构复杂，价格较高，能量密度高，环保。

2.电池的结构与工作原理

-一次电池：负极、正极、电解质、外壳。

-二次电池：负极、正极、电解质、外壳。

3.电池的应用领域

-日常生活：家电、交通工具、医疗设备、通讯设备等。

-科技领域：新能源、电动汽车、移动通信等。

4.电池的发展趋势

-技术进步：锂离子电池能量密度提高，充电时间缩短。

-应用拓展：无人机、智能家居、可穿戴设备等。

-环保要求：无污染、可再生能源的新型电池研究受到关注。

板书设计应该简洁明了，重点突出，同时具有一定的艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。通过板书设计，学生可以更容易地理解和记忆电池的相关知识。八、重点题型整理1.判断题

-判断一次电池和二次电池是否可以重复使用。（答案：二次电池可以重复使用，一次电池不能。）

-判断电池的工作原理是否是负极发生氧化反应，正极发生还原反应。（答案：正确。）

2.填空题

-请填写一次电池和二次电池的主要组成部分。（答案：一次电池的主要组成部分包括负极、正极、电解质和外壳；二次电池的主要组成部分包括负极、正极、电解质和外壳。）

-请填写电池工作原理中的氧化还原反应。（答案：氧化还原反应是指负极发生氧化反应，正极发生还原反应。）

3.简答题

-请简要说明一次电池和二次电池的区别和联系。（答案：一次电池是一次性使用的电池，而二次电池可以反复充电使用。一次电池的优点是结构简单，价格低廉；缺点是能量密度低，污染环境。二次电池的优点是能量密度高，可重复使用，环保；缺点是价格较高，技术要求较高。）

-请简要解释电池的工作原理。（答案：电池的工作原理是负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子从负极流向正极，从而形成电流。）

4.计算题

-请计算一次电池和二次电池的能量密度。（答案：一次电池的能量密度较低，一般在300-500毫安时/克；二次电池的能量密度较高，一般在200-700毫安时/克。）

5.应用题

-请设计一个实验，观察电池的工作原理。（答案：实验步骤：1.准备一个水果，如苹果，将其切开，暴露出果肉。2.将一个硬币放在果肉上，用另一个硬币敲击硬币，观察果肉上的电流灯泡是否亮起。3.解释实验结果，说明电池的工作原理。）反思改进措施-引入多媒体教学手段，如视频、动画等，使抽象的电池原理更加直观易懂。

-设计实验操作，让学生亲身体验电池的工作原理，增强学生的实践能力。

-采用小组合作学习，鼓励学生积极参与讨论，培养学生的团队协作和沟通能力。

2.存在主要问题

-在讲解电池的原理时，学生对一些专业术语和概念理解不够深入，导致对电池的工作原理理解不透彻。

-在实验操作中，部分学生对实验步骤和方法掌握不熟练，影响了实验效果。

-在课堂讨论中，部分学生参与度不高，缺乏积极性和主动性。

3.改进措施

-针对学生对专业术语和概念理解不够深入的问题，我在讲解时会注重用通俗易懂的语言来解释，同时提供更多的实例和图片来帮助学生理解。

-在实验操作中，我会加强对学生的指导，确保每个学生都能熟练掌握实验步骤和方法，从而提高实验效果。

-针对部分学生参与度不高的问题，我会通过设置小组任务和竞争机制来激发学生的积极性和主动性，同时也会鼓励学生提问和发表自己的观点。教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生在课堂上的表现积极，能够认真听讲，积极参与课堂讨论。

-学生在回答问题时的思路清晰，能够准确地回答出电池的分类、结构和工作原理。

-学生在小组讨论中表现出良好的团队合作和沟通能力，能够积极发表自己的观点并倾听他人的意见。

2.小组讨论成果展示：

-每个小组都能够完成讨论任务，对电池的分类、结构和工作原理进行了详细的阐述。

-小组成员之间能够互相协作，共同解决问题，展示出良好的团队合作精神。

-小组讨论成果展示时，能够清晰地表达自己的观点，对电池的分类、结构和工作原理有深入的理解。

3.随堂测试：

-学生在随堂测试中的表现良好，能够准确地回答出电池的分类、结构和工作原理。

-学生在测试中能够正确判断一次电池和二次电池的区别和联系，以及对电池工作原理的理解。

-学生在测试中能够正确计算一次电池和二次电池的能量密度，显示出对电池知识的理解和应用能力。

4.实验操作：

-学生在实验操作中能够认真遵循实验步骤，正确使用实验器材，确保实验的安全性。

-学生在实验操作中能够准确地观察和记录实验现象，对电池的工作原理有更深入的理解