第四章 实验活动5 制作简单的燃料电池说课稿2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章实验活动5制作简单的燃料电池说课稿2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）第四章实验活动5制作简单的燃料电池说课稿2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1教材分析本章内容为“制作简单的燃料电池”，选自人教版选择性必修1化学教材。该内容与化学学科的基本原理紧密相连，旨在通过实验活动引导学生了解燃料电池的工作原理及其在能源领域的应用。教学过程中，将结合实际，引导学生通过实验操作，掌握燃料电池的制作方法，培养学生动手实践能力和科学探究精神。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究素养、实践创新素养和环境保护意识。学生将通过实验探究燃料电池的工作原理，提升观察、实验设计和操作技能。同时，引导学生思考燃料电池在能源转换中的应用，增强其对能源环境保护的认识，激发学生对可持续能源研究的兴趣。重点难点及解决办法重点：燃料电池工作原理的理解与应用。

难点：燃料电池电极反应式的书写及能量转换过程的分析。

解决办法：

1.重点：通过实验演示和多媒体辅助，让学生直观理解燃料电池的工作过程，结合实际应用案例，加深对原理的理解。

2.难点：通过小组合作，引导学生分析电极反应，利用课本中的示例和练习题，逐步突破书写电极反应式和能量转换过程的分析。此外，提供丰富的实验数据和图像，帮助学生理解能量转换的复杂过程。教学方法与策略1.采用讲授与实验相结合的方法，通过讲解燃料电池的基本原理，辅以实验操作，让学生在实践中理解理论知识。

2.设计小组讨论环节，让学生分析实验数据，共同探讨电极反应式，培养合作学习和批判性思维能力。

3.利用多媒体展示燃料电池的实际应用案例，增强学生的直观感受和兴趣。

4.通过角色扮演活动，让学生模拟燃料电池的运行过程，加深对能量转换机制的理解。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

教师展示新能源的图片和视频，如太阳能、风能等，引导学生思考能源的重要性和面临的挑战。随后提出问题：“如何将化学能转化为电能？”激发学生对燃料电池的兴趣，自然导入新课《制作简单的燃料电池》。

2.讲授新知（20分钟）

（1）介绍燃料电池的基本概念和分类，引导学生了解燃料电池的类型和特点。

（2）讲解氢氧燃料电池的工作原理，包括正负极反应、电解质的作用等，通过实验装置图和动画演示，使学生直观理解工作过程。

（3）分析氢氧燃料电池的电极反应式，结合实际案例，让学生掌握书写方法。

（4）讨论燃料电池的能量转换过程，强调能量守恒定律在燃料电池中的应用。

3.巩固练习（10分钟）

（1）教师提出问题，如：“氢氧燃料电池在正负极上发生的反应是什么？”等，检验学生对燃料电池原理的掌握程度。

（2）学生分组进行实验操作，制作简单的燃料电池，观察并记录实验现象。

（3）教师巡回指导，解答学生在实验过程中遇到的问题，确保实验顺利进行。

4.课堂小结（5分钟）

教师引导学生回顾本节课所学内容，强调燃料电池的工作原理和能量转换过程。总结本节课的重点和难点，为下一节课做好铺垫。

5.作业布置（5分钟）

（1）让学生完成课后练习题，巩固所学知识。

（2）布置课后思考题：“如何设计一种高效的燃料电池？”鼓励学生发挥想象力，提出创新性的解决方案。知识点梳理1.燃料电池概述

-燃料电池的定义和分类

-燃料电池的类型：氢氧燃料电池、甲醇燃料电池、磷酸燃料电池等

-燃料电池的特点：高效率、低污染、能量密度高

2.氢氧燃料电池工作原理

-正负极反应：氢气在负极氧化，氧气在正极还原

-电解质的作用：传递离子，维持电池内电中性

-电极反应式：负极：2H₂→4H⁺+4e⁻；正极：O₂+4H⁺+4e⁻→2H₂O

3.燃料电池的能量转换

-化学能转化为电能的过程

-能量守恒定律在燃料电池中的应用

-燃料电池的能量效率

4.燃料电池的关键材料

-阳极材料：铂、钯等贵金属

-阴极材料：碳纤维、石墨等

-电解质：氢氧化钾、磷酸等

5.燃料电池的应用

-便携式电源：手机、笔记本电脑等

-汽车动力系统

-发电站

6.燃料电池的挑战与前景

-氢气的储存和运输

-贵金属催化剂的成本问题

-燃料电池技术的商业化推广

7.实验操作要点

-氢氧燃料电池的组装步骤

-实验装置的搭建

-实验数据的记录与分析

8.燃料电池的环境影响

-燃料电池的环保特性

-燃料电池对环境的影响

-燃料电池在可持续发展中的作用板书设计①燃料电池概述

-燃料电池定义

-燃料电池分类

-燃料电池特点

②氢氧燃料电池工作原理

-正负极反应

-电解质作用

-电极反应式

③燃料电池的能量转换

-化学能转化为电能

-能量守恒定律

-能量效率

④燃料电池的关键材料

-阳极材料

-阴极材料

-电解质

⑤燃料电池的应用

-便携式电源

-汽车动力系统

-发电站

⑥燃料电池的挑战与前景

-氢气储存与运输

-贵金属催化剂成本

-商业化推广

⑦实验操作要点

-电池组装步骤

-装置搭建

-数据记录与分析

⑧燃料电池的环境影响

-环保特性

-环境影响

-可持续发展作用反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验教学与理论教学相结合：在讲解燃料电池的工作原理时，通过实际操作实验，让学生亲身体验燃料电池的制作过程，加深对理论知识的理解。

2.案例分析法：引入实际应用案例，如氢燃料电池在汽车领域的应用，激发学生的学习兴趣，提高他们的实际应用能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对燃料电池原理的理解不够深入：部分学生在学习过程中，对电极反应式和能量转换过程的理解存在困难。

2.实验操作过程中，学生安全意识不足：在实验操作过程中，部分学生存在操作不当、安全意识淡薄的现象。

3.教学评价方式单一：目前主要依靠课堂表现和实验报告进行评价，缺乏对学生综合能力的全面考察。

反思改进措施（三）改进措施

1.深化理论教学，加强辅导：针对学生对燃料电池原理理解不深入的问题，教师应加强辅导，通过讲解、讨论等方式，帮助学生理解电极反应式和能量转换过程。

2.强化实验安全教育，提高学生安全意识：