第2章 专题3 新型电池原理分析2023-2024学年新教材高中化学必修第二册同步教学设计（鲁科版2019）

第2章专题3新型电池原理分析2023-2024学年新教材高中化学必修第二册同步教学设计（鲁科版2019）课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析本节课选自2023-2024学年新教材高中化学必修第二册，专题3“新型电池原理分析”。本节课内容与日常生活紧密相关，旨在让学生了解新型电池的原理和特点，提高学生的实践能力和科学素养。通过本节课的学习，学生能了解到新型电池的分类、工作原理及应用，培养学生的探究能力和创新意识。

本节课的教学设计主要包括以下几个部分：

1.导入：通过展示生活中常见的电池应用场景，引发学生对电池的兴趣，激发学生的学习热情。

2.知识讲解：介绍新型电池的分类、工作原理及特点，让学生了解新型电池与传统电池的区别。

3.案例分析：分析实际应用中的新型电池案例，让学生感受新型电池在生活中的重要作用。

4.实践操作：让学生动手制作简易的新型电池模型，培养学生的实践能力和团队合作精神。

5.总结与拓展：总结本节课的主要内容，布置课后作业，引导学生深入思考新型电池在未来的发展前景。

结合学科、学生所在年级和课程主要内容，本节课的教学设计紧密围绕教材，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的学习兴趣和科学素养。二、核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要包括科学探究、科学思维、科学态度和社会责任。通过学习新型电池的原理分析，学生能够培养实验操作和观察能力，提高科学探究素养；学习新型电池的工作原理，培养分析问题和解决问题的能力，提高科学思维素养；了解新型电池在生活中的应用和对环境的影响，形成积极的科学态度，增强社会责任感。三、重点难点及解决办法本节课的重点是新型电池的分类、工作原理及特点，难点在于理解新型电池工作原理的微观过程和实际应用中的技术挑战。

为了解决这一重点和难点，可以采取以下办法：

1.利用多媒体动画和图片，生动展示新型电池的工作原理，通过视觉辅助帮助学生理解复杂的微观过程。

2.设计互动讨论环节，让学生分组探讨不同类型新型电池的工作原理，增强学生的理解和记忆。

3.结合现实生活中的实例，让学生了解新型电池的实际应用和潜在挑战，提高学生的实践能力。

4.引入科学家访谈或研究案例，分享科学家在新型电池研究中的探索过程，激发学生的创新思维。四、教学方法与手段1.教学方法：

(1)讲授法：通过讲解新型电池的基本概念、分类、工作原理及特点，使学生掌握基础知识。

(2)讨论法：组织学生针对新型电池的实际应用案例进行讨论，培养学生的思考和分析能力。

(3)实验法：让学生动手制作简易的新型电池模型，提高学生的实践能力和实验操作技能。

2.教学手段：

(1)多媒体设备：利用PPT、视频等展示新型电池的工作原理和应用场景，增强学生的直观感受。

(2)教学软件：运用互动式教学软件，开展在线问答、测试等活动，激发学生的学习兴趣。

(3)网络资源：引入相关科研机构、企业的最新研究成果，拓宽学生的知识视野。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：提供新型电池相关资料，引导学生预习新型电池的基本概念、分类、工作原理及特点。

-设计预习问题：提出问题，如“新型电池与传统电池有何不同？”、“新型电池在实际应用中面临哪些挑战？”

-监控预习进度：通过在线平台收集学生预习成果，了解学生掌握程度。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生自行阅读资料，理解新型电池的基础知识。

-思考预习问题：学生针对问题进行思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将通过PPT、思维导图等形式提交预习成果，展示预习效果。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生独立思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等工具，实现资源的共享和预习进度的监控。

作用与目的：

-帮助学生提前熟悉新型电池相关知识，为课堂学习打下基础。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示实际应用案例，引出新型电池课题，激发学生兴趣。

-讲解知识点：详细讲解新型电池的工作原理及特点，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计实验活动，让学生动手操作，实际体验新型电池的制作和应用。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生参与实验活动，动手操作，体验新型电池的制作和应用。

-提问与讨论：学生针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解新型电池的知识点。

-实践活动法：设计实验活动，让学生在实践中掌握新型电池的制作技能。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解新型电池的知识点，掌握相关技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据课题，布置课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与课题相关的拓展资源，供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：学生认真完成课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：学生利用拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、教学资源拓展1.拓展资源：

（1）科普图书：推荐学生阅读《新能源：未来能源革命》、《新型电池技术》等科普图书，深入了解新型电池的发展历程、原理及其在未来的应用前景。

（2）科研论文：引导学生关注国内外知名学术期刊，如《Nature》、《Science》等，阅读有关新型电池研究的最新论文，了解领域内的研究动态和技术突破。

（3）新闻报道：让学生关注科技新闻报道，如新华社、科技日报等媒体，了解新型电池在实际应用中的最新进展，如新能源汽车、可穿戴设备等领域。

（4）专利资料：指导学生查阅新型电池相关的专利资料，了解其发明背景、技术方案和应用范围，以提高学生的知识产权意识和创新思维。

2.拓展建议：

（1）开展实地考察：组织学生参观新型电池生产厂家或科研机构，亲身感受新型电池的研发、生产过程，激发学生的实践兴趣和职业规划意识。

（2）开展科技创新项目：鼓励学生结合所学知识，开展新型电池相关的科技创新项目，如设计制作一个简易的新型电池模型，培养学生的创新能力和实践能力。

（3）举办科普讲座：邀请新型电池领域的专家、学者或企业工程师，举办科普讲座，分享其研究经历和行业前景，拓宽学生的知识视野。

（4）开展学术研讨：组织学生进行学术研讨，让学生针对新型电池的某个技术问题进行深入研究，培养学生的独立思考和批判性思维。

（5）参与线上课程：推荐学生参加线上课程，如Coursera、edX等平台上的新型电池相关课程，让学生在课堂外进行自主学习，提高学生的学术素养。七、课堂1.课堂评价

本节课通过以下方式进行课堂评价：

（1）提问：教师将针对新型电池的知识点进行提问，了解学生对课堂内容的掌握情况。

（2）观察：教师将观察学生在课堂活动中的参与程度、思考问题和解决问题的能力，了解学生的学习情况。

（3）测试：教师将设计一份课堂测试，测试学生对新型电池知识点的理解和应用能力。

2.作业评价

教师将对学生的课后作业进行以下方面的评价：

（1）作业完成情况：检查学生是否按时完成作业，作业的完成质量是否符合要求。

（2）作业内容：重点关注学生对新型电池知识点的理解和应用，判断学生是否能够将所学知识运用到实际问题中。

（3）作业创新：鼓励学生在作业中展现自己的创新思维，对有创新性的作业给予表扬和鼓励。

3.学生互评

学生之间进行互评，评价内容包括：

（1）团队合作：评价学生在小组讨论、实验等活动中的团队合作精神和沟通能力。

（2）学术诚信：评价学生在完成作业和课堂活动中的学术诚信，如是否抄袭、是否properly引用他人观点等。

（3）进步空间：评价学生的学习进步情况，鼓励学生发现自己的不足，提出改进建议。

4.教学反馈

教师将收集学生对教学内容、教学方式、教学资源等方面的反馈意见，不断优化教学方法和教学内容，提高教学质量和学生的学习体验。八、重点题型整理1.题目：请简述新型电池的分类及其特点。

答案：新型电池主要包括锂离子电池、燃料电池、太阳能电池等。锂离子电池具有高能量密度、长寿命、轻便等优点；燃料电池具有能量转换效率高、环境友好等优点；太阳能电池利用太阳能发电，具有清洁、可再生等优点。

2.题目：请说明锂离子电池的工作原理。

答案：锂离子电池通过正负极之间的锂离子传输来实现能量存储和释放。在充电过程中，锂离子从正极移动到负极，储存能量；放电过程中，锂离子从负极移动到正极，释放能量。

3.题目：请列举燃料电池的应用领域。

答案：燃料电池在新能源汽车、便携式电源、备用电源等领域得到广泛应用。例如，电动汽车使用燃料电池作为动力源，提供长续航里程和快速充电的优点。

4.题目：请简述太阳能电池的工作原理。

答案：太阳能电池通过光生伏特效应将太阳能转换为电能。当太阳光照射到太阳能电池的半导体材料上时，光子激发电子，产生电子-空穴对。电子在电场作用下移动到阳极，产生电流。

5.题目：请分析新型电池在实际应用中面临的挑战及其解决方法。

答案：新型电池在实际应用中面临的挑战包括成本高、安全性、稳定性、充电速度等。为了解决这些挑战，可以通过改进材料、优化设计、提高制造工艺等方法来降低成本；通过加强安全性能测试、使用更安全的材料等方法来提高安全性；通过研发高性能材料、改进电池管理系统等方法来提高稳定性和充电速度。反思改进措施（一）教学特色创新

1.引入实际案例：在教学中引入新型电池在实际应用中的案例，如电动汽车、便携式电源等，使学生更好地理解新型电池的实际应用和重要性。

2.互动式教学：通过小组讨论、实验操作等方式，增加学生之间的互动和合作，提高学生的参与度和学习兴趣。

3.利用多媒体资源：运用多媒体资源，如视频、动画等，帮助学生更好地理解新型电池的工作原理和特点，提高教学效果。

（二）存在主要问题

1.教学内容深度不够：学生在学习新型电池的原理和应用时，可能对某些概念和原理的理解不够深入，需要进一步增加教学内容的深度和广度。

2.课堂组织不够灵活：在课堂组织方面，可能存在过于注重教师的讲解而忽视了学生的自主学习和探究，需要更加注重学生的自主学习能力和实践能力的培养。

3.教学评价不够全面：在教学评价方面，可能过于注重学生的考试成绩