第3章 微项目 改进手机电池中的离子导体材料-有机合成在新型材料研发中的应用2023-2024学年新教材高二化学选择性必修3同步课堂高效讲义配套教学设计（鲁科版2019 多选）

第3章微项目改进手机电池中的离子导体材料——有机合成在新型材料研发中的应用2023-2024学年新教材高二化学选择性必修3同步课堂高效讲义配套教学设计（鲁科版2019多选）主备人备课成员教学内容第3章微项目改进手机电池中的离子导体材料——有机合成在新型材料研发中的应用

本节课主要围绕高二化学选择性必修3中的第三章内容展开，涉及以下内容：

1.离子导体材料的定义、特性和应用领域；

2.手机电池中离子导体材料的改进需求；

3.有机合成在新型材料研发中的应用；

4.有机合成反应的基本原理及实验操作；

5.有机合成在改进手机电池离子导体材料中的具体应用案例。核心素养目标1.培养学生运用化学知识解决实际问题的能力；

2.发展学生的科学思维，提高对有机合成反应的理解和应用；

3.增强学生的创新意识，激发对新型材料研发的兴趣；

4.培养学生的实验操作技能和科学探究精神；

5.提升学生的信息收集、处理和交流能力。重点难点及解决办法重点：

1.理解离子导体材料的特性和应用。

2.掌握有机合成在新型材料研发中的作用。

3.有机合成反应的基本原理及实验操作。

难点：

1.离子导体材料在手机电池中的应用及其改进。

2.有机合成反应的复杂性和实验操作的精确性。

解决办法：

1.通过实例分析，结合实际应用场景，帮助学生理解离子导体材料的特性。

2.利用多媒体教学，展示有机合成反应的动态过程，增强学生的直观理解。

3.安排实验课，让学生亲手操作，体会实验的严谨性和实验结果的可靠性。

4.设计问题驱动教学，引导学生主动探究，解决离子导体材料改进的问题。

5.对难点内容进行分步骤讲解，提供详细的教学案例，帮助学生逐步攻克难点。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《高二化学选择性必修3》教材。

2.辅助材料：准备相关的离子导体材料应用案例、有机合成反应示意图、视频资料等。

3.实验器材：准备实验所需的化学试剂、玻璃仪器、防护用品等，并检查其完整性和安全性。

4.教室布置：设置实验操作台、讨论区域，保证教学活动有序进行。教学过程1.导入新课

-同学们，我们之前学习了电池的基本原理和种类，那么大家有没有想过，电池中的材料是如何影响其性能的呢？今天我们将要学习的是第三章微项目——改进手机电池中的离子导体材料，探讨有机合成在新型材料研发中的应用。

2.教学目标明确

-在这节课上，我们希望达到以下目标：首先，理解离子导体材料的特性和它在手机电池中的作用；其次，学习有机合成的原理及其在新型材料研发中的应用；最后，通过实验和案例分析，提高我们的实验操作能力和解决实际问题的能力。

3.知识讲解

-首先，我们来了解离子导体材料。请大家翻到教材第53页，阅读关于离子导体材料的定义和特性。离子导体材料能够在固态下传导离子，这对于提高电池的能量密度和安全性至关重要。

-接下来，我们来看有机合成在新型材料研发中的应用。请大家阅读教材第55页的内容，了解有机合成的基本概念和它在材料科学中的重要性。

4.案例分析

-现在，让我们通过一个案例来具体了解有机合成如何应用于手机电池的离子导体材料改进。请大家观看多媒体资料中的案例视频，注意视频中提到的有机合成反应以及它如何提高了电池的性能。

5.实验演示

-下面，我将演示一个有机合成反应的实验。请大家观察实验操作，并注意实验中的安全事项。实验结束后，我将解释实验结果和它对电池性能的影响。

6.学生实验操作

-现在，请大家分成小组，每组都将进行一个有机合成反应的实验。请遵循实验手册的步骤，注意安全，并在实验过程中记录观察到的现象。实验结束后，每个小组将汇报他们的实验结果。

7.课堂讨论

-实验完成后，我们将进行课堂讨论。请大家分享你们在实验中的发现，以及你们认为有机合成如何帮助改进手机电池中的离子导体材料。

8.总结与反思

-在讨论结束后，我们将总结今天学到的内容。请大家回顾本节课的重点，并思考以下问题：有机合成在新型材料研发中的应用有哪些挑战和机遇？它是如何影响我们的日常生活的？

-最后，请大家反思今天的学习过程，哪些部分对你来说是最有启发性的？你还有哪些疑问或者想要进一步探索的问题？

9.作业布置

-作为今天的作业，请大家撰写一篇短文，总结有机合成在新型材料研发中的应用，并结合我们讨论的案例，提出自己的见解。作业将在下节课前提交。

10.结束语

-好的，同学们，今天的课程到此结束。希望大家能够在课后继续思考和探索，我们下次课再见。知识点梳理一、离子导体材料

1.定义：离子导体材料是一类能够在固态下传导离子的材料。

2.特性：具有较高的离子导电性、良好的化学稳定性和机械强度。

3.应用领域：广泛应用于电池、传感器、电化学器件等领域。

二、手机电池中的离子导体材料

1.作用：提高电池的能量密度和安全性。

2.改进需求：随着手机等移动设备的不断发展，对电池性能的要求越来越高，因此需要不断改进离子导体材料。

三、有机合成在新型材料研发中的应用

1.定义：有机合成是通过化学反应将简单的有机化合物转化为复杂的有机化合物的方法。

2.应用：有机合成在新型材料研发中具有重要作用，如导电聚合物、有机光电材料等。

四、有机合成反应的基本原理

1.反应类型：有机合成反应主要包括加成反应、消除反应、取代反应等。

2.反应条件：有机合成反应通常需要在特定的温度、压力和催化剂条件下进行。

五、有机合成反应的实验操作

1.试剂准备：根据反应方程式准备所需的试剂和溶剂。

2.实验步骤：按照实验手册进行操作，注意实验安全。

3.结果分析：观察实验现象，记录数据，分析实验结果。

六、有机合成在改进手机电池离子导体材料中的应用案例

1.案例一：导电聚合物

-原理：通过有机合成反应制备具有导电性的聚合物。

-应用：用于手机电池的离子导体材料，提高电池的能量密度和循环性能。

2.案例二：有机光电材料

-原理：通过有机合成反应制备具有光电性能的有机化合物。

-应用：用于制造柔性显示屏、光电器件等，提高手机屏幕的显示效果和寿命。

七、教学拓展

1.有机合成反应的绿色化

-原则：减少试剂和溶剂的使用量，降低废液排放，提高原子利用率。

-方法：采用环保的催化剂、溶剂和反应条件。

2.有机合成反应的产业化

-关键：优化反应条件，提高产率和纯度，降低生产成本。

-应用：推动新型材料研发的产业化进程。重点题型整理题型一：案例分析题

题目：阅读以下关于导电聚合物应用的案例，分析其如何通过有机合成改进手机电池中的离子导体材料。

案例：某研究团队通过有机合成反应成功制备了一种新型导电聚合物，该聚合物具有高离子导电性和良好的化学稳定性，被用于改进手机电池的离子导体材料。

答案：新型导电聚合物通过提供更高效的离子传输通道，提高了电池的充放电速率和循环寿命，同时其良好的化学稳定性增强了电池的安全性。

题型二：实验设计题

题目：设计一个有机合成反应实验，制备一种用于手机电池的离子导体材料，并说明实验步骤及安全注意事项。

答案：实验步骤包括：1)准备反应物和溶剂；2)在加热和搅拌下进行反应；3)通过蒸馏或过滤纯化产物；4)对产物进行性能测试。安全注意事项包括：穿戴防护服、戴手套和护目镜，确保通风良好，避免接触皮肤和吸入蒸汽。

题型三：论述题

题目：论述有机合成在新型材料研发中的重要性，并结合具体应用案例进行说明。

答案：有机合成是新型材料研发的基础，它允许科学家设计并合成具有特定性能的化合物。例如，通过有机合成制备的导电聚合物被用于制造高能量密度的手机电池，显著提高了电池的性能。

题型四：计算题

题目：已知某有机合成反应的产率为80%，如果需要制备10g目标产物，计算需要多少克的反应物？

答案：假设反应物的摩尔质量为M，目标产物的摩尔质量为N，根据化学方程式，反应物和产物的摩尔比为1:1。则需要的反应物质量为：10g/(N*0.8)*M。

题型五：简答题

题目：简述有机合成反应中加成反应和消除反应的区别，并各举一个例子。

答案：加成反应是指两个或多个分子结合形成一个新分子的反应，例如烯烃与氢气的加成反应。消除反应是指一个分子中的两个原子或原子团被移除，形成一个不饱和分子的反应，例如醇的脱水反应生成烯烃。课堂1.课堂评价：

-提问：在课堂上，我会提出与教学内容相关的问题，要求学生即时回答。这不仅可以帮助我了解学生对知识点的掌握程度，还能够激发学生的思考能力。例如，在讲解离子导体材料特性时，我会问：“为什么离子导体材料在手机电池中如此重要？”

-观察：我会观察学生在实验操作中的表现，包括他们的操作是否规范、是否能够准确记录实验数据以及是否能够理解实验结果。通过观察，我可以及时发现学生的问题，并提供个性化的指导。

-测试：在课程的某个阶段，我会进行小测验，以评估学生对知识点的理解和记忆。这些测试可以是口头问答，也可以是简短的小论文，要求学生应用所学知识解决问题。

2.作业评价：

-批改：我会认真批改学生的作业，不仅关注答案的正确性，还关注解题过程和逻辑。对于错误的答案，我会指出错误所在，并给出正确的思路。

-点评：在批改作业后，我会选择一些具有代表性的作业进行课堂点评，让学生了解到哪些是常见的错误，以及如何避免这些错误。

-反馈：我会及时将作业评价结果反馈给学生，鼓励他们根据反馈调整学习方法。对于表现优秀的学生，我会给予表扬，以激励他们继续保持学习的热情。

-鼓励：我会在作业评价中特别强调学生的进步和努力，即使他们的作业并不完美。通过积极的反馈，我可以帮助学生建立自信，鼓励他们继续努力。

3.教学评价的具体实施：

-在课程开始时，我会制定一个明确的教学评价计划，让学生知道如何评价他们的学习成果。

-我会定期与学生进行一对一的交流，了解他们在学习过程中遇到的困难，并提供个性化的建议。

-我会利用教学平台记录学生的学习进度和成绩，以便进行横向和纵向的比较分析。

-我会根据评价结果调整教学策略，确保教学内容和方法能够满足学生的学习需求。

-我会鼓励学生参与自我评价，通过反思日志或学习报告，让他们认识到自己的学习过程和成果。内容逻辑关系①离子导体材料的特性与应用

-重点知识点：离子导体材料的定义、特性（离子导电性、化学稳定性、机械强度）和应用领域（电池、传感器、电化学器件）。

-重点词：离子导体、离子导电性、化学稳定性、机械强度、应用领域。

②有机合成在新型材料研发中的应用

-重点知识点：有机合成的概念、在新型材料研发中的重要性（导电聚合物、有机光电材料）以及具体应用案例。

-重点词：有机合成、新型材料、导电聚合物、有机光电材料、应用案例。

③实验操作与结果分析

-重点知识点：有机合成反应的实验步骤、实验安全事项、实验结果的记录和分析方法。

-重点词：实验步骤、实验安全、结果记录、数据分析、实验结论。教学反思这节课我们从离子导体材料的特性出发，探讨了有机合成在新型材料研发中的应用，特别是在改进手机电池中的离子导体材料方面。通过案例分析和实验操作，学生们对这一领域有了更深入的理解。现在，我想对这节课的教学效果进行一些反思。

首先，我觉得学生们对离子导体材料的理解比较到位。通过教材的阅读和课堂讨论，他们能够清晰地描述离子导体材料的特性，并且能够理解其在手机电池中的重要性。这一点从他们在课堂上的积极发言和作业中的正确答案可以看出。

然而，我也注意到在有机合成反应的实验操作部分，一些学生遇到了困难。他们可能在实验室操作技能上还不够熟练，或者是对实验原理的理解不够深入。在今后的教学中，我计划增加实验前的指导，确保学生们能够更好地理解实验步骤和原理。

另外，我觉得课堂讨论的深度还可以进一步加强。虽然学生们能够参与讨论，但有时候讨论的内容不够深入，缺乏对材料科学背后原理的探究。我计划在未来的课程中引入更多的思考性问题，引导学生进行更深入的思考。

在教学方法上，我尝试了案例分析和实验操作相结合的方式，这有助于学生们将理论知识与实际应用联系起来。但我也发现，一些学生对于案例分析的