高中生生涯與學(xué)科融合規(guī)劃教育 化學(xué)能轉(zhuǎn)電能片段課

PAGEPAGE1教師姓名虞旭東學(xué)校路橋中學(xué)課程主題電池研發(fā)學(xué)科融合知識點(diǎn)學(xué)科化學(xué)年級高一教材版本人教版課程類型片段課融合片段位置課尾融合片段教學(xué)時長12分鐘所屬章節(jié)：必修二第六章第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量知識點(diǎn)：原電池的基本原理，電池材料的發(fā)展教材內(nèi)容分析：在本章該知識點(diǎn)中，主要學(xué)習(xí)原電池的基本原理及構(gòu)成條件，進(jìn)一步到電池的研發(fā)與應(yīng)用，可以從電池研發(fā)工程師這份職業(yè)作為交叉點(diǎn)進(jìn)行融合。生涯融合素材專業(yè)?職業(yè)?行業(yè)?人物?生活應(yīng)用□科學(xué)前沿?時事熱點(diǎn)□融合素材介紹1、電池前景，2019年諾貝爾化學(xué)獎-鋰電池；2、不同類型電池的介紹及目前前沿的電池電極材料的研究；3、自身有關(guān)電池制作的經(jīng)驗(yàn)分享；4、化學(xué)專業(yè)及材料化學(xué)的簡單介紹。設(shè)計(jì)意圖展示2019年諾貝爾化學(xué)獎在鋰電池方面的研究，感受化學(xué)工作者在科學(xué)研究上的堅(jiān)持不懈的態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意思；2、介紹不同類型的電池和自身有關(guān)電池制作的經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生體會到材料與我們生活密切相關(guān)，并且新材料的研發(fā)能更好地為人們服務(wù)。鼓勵學(xué)生為新材料的研發(fā)作出貢獻(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度；3、通過對化學(xué)專業(yè)優(yōu)勢院校和各種化學(xué)專業(yè)的介紹，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，并且愿意以后從事有關(guān)與化學(xué)科研的工作，為國家的科技發(fā)展添磚加瓦，培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感。課程設(shè)計(jì)【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)（33min粗寫）一、情境引入通過隨處可見的新能源汽車引入，拋出課堂問題：如何產(chǎn)生電能？引發(fā)學(xué)生激烈討論，從而追尋歷史足跡，引出伽伐尼青蛙解剖實(shí)驗(yàn)。二、原理探究小組分組實(shí)驗(yàn)，嘗試?yán)盟o儀器和試劑嘗試設(shè)計(jì)出一種能夠產(chǎn)生電流的裝置，并且通過比較分析形成電流所需要的基本條件，然后通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來講解銅鋅原電池的基本原理，使學(xué)生對于原電池裝置有一個基本的認(rèn)識。融合部分（12min詳寫）一、電池材料【師】交流討論，說說你們心中認(rèn)為好的電池材料應(yīng)該具備怎樣的性質(zhì)，【生】充電快、價(jià)格便宜、來源廣泛、性能穩(wěn)定、能量密度大。通過學(xué)生間討論，引發(fā)學(xué)生對材料性質(zhì)的一個基本的理念，極大的增強(qiáng)了學(xué)生對物質(zhì)研究的興趣，為后續(xù)課堂的開展做好鋪墊。【師】那如何才能擁有這樣的性質(zhì)？你們對材料有怎么樣的認(rèn)識？【生】來源廣泛看儲藏量，價(jià)格便宜需要看材料提取工藝和制作工藝是否簡單，充電快、性能穩(wěn)定、能量密度大則關(guān)系相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)?！編煛炕卮鸬暮懿诲e，電池材料涉及到各個不同的方面，這節(jié)課就讓我們一起來領(lǐng)略電池的科技魅力。電池前景展示2019年諾貝爾化學(xué)獎得主風(fēng)采?！編煛?019年諾貝爾化學(xué)獎用于獎勵鋰離子電池的發(fā)展。這種重量輕、可再充電且功能強(qiáng)大的電池，如今被用于從手機(jī)到筆記本電腦和電動汽車的各個領(lǐng)域。它還可以儲存大量來自太陽能和風(fēng)能的能源，使一個無化石燃料的社會成為可能。全球都在使用鋰離子電池來為我們用于交流、工作、學(xué)習(xí)、聽音樂和搜尋知識的便攜式電子設(shè)備提供動力。鋰電池還使遠(yuǎn)程電動汽車的發(fā)展和太陽能、風(fēng)能等可再生能源的儲存成為可能。視頻展示三種常見的電源：堿性電池、鉛蓄電池、鋰離子電池。【生】通過課前收集，學(xué)生小組展示，給出目前電池材料的最新研究方向/p/30269879【師】通過了解目前電池的研究前景，我相信各位同學(xué)對電池有了一定的了解，是不是很想制作一顆屬于自己的電池呢？三、電池制作【師】通過分享自己在大學(xué)本科期間電池制作的經(jīng)歷，讓同學(xué)知道電池材料的制作僅僅只是電池研發(fā)過程中一個前期的基礎(chǔ)工作，后面還需要對電池進(jìn)行很多的研究分析，包括在真空手套箱中小心翼翼的裝配電池，然后在電池測試設(shè)備中不斷的對電池進(jìn)行循環(huán)充放電操作，往往好的電池的循環(huán)充放電需要2-3個月，而評價(jià)一個新的電池材料是否具備應(yīng)用能力，需要看其電池容量和循環(huán)放電的狀態(tài)，因此有關(guān)電池研究方向的論文更加偏向于性能的數(shù)據(jù)指標(biāo)，如果性能很好，就可以在非常專業(yè)的期刊上表發(fā)文章，為科研的進(jìn)步作出一些貢獻(xiàn)，展示自己在師兄指導(dǎo)下的文章，讓學(xué)生明白科研的過程是艱辛的，但是收獲到的卻是無比的喜悅?！旧侩姵氐闹谱餮邪l(fā)需要我們能夠沉下心來，專心做研究。同時對于科學(xué)的探究保持一個專業(yè)的精神，從理論和實(shí)踐兩方面來做化學(xué)，這樣才能成為一名求真務(wù)實(shí)的科研工作者。四、專業(yè)介紹【生】通過課前收集，學(xué)生介紹化學(xué)專業(yè)優(yōu)勢院校：北京大學(xué)、南京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、南開大學(xué)、清華大學(xué)、吉林大學(xué)、中國科技大學(xué)化學(xué)專業(yè)大類：有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)播放材料化學(xué)視頻，建立對材料化學(xué)專業(yè)的興趣。材料化學(xué)是培養(yǎng)具有開拓型、前瞻性、復(fù)合型的高級技術(shù)人才，主要學(xué)習(xí)的科目有有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、材料化學(xué)和材料物理。五、職業(yè)前景【師】職業(yè)鏈接：/news/baike/183809.html電池研發(fā)工程師崗位職責(zé)：1、鋰電池的研發(fā)工作，負(fù)責(zé)新產(chǎn)品研發(fā)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程的跟蹤；2、熟悉電芯制造關(guān)鍵工序控制；3、熟悉電池的制作和工藝改進(jìn)；4、研究各種新技術(shù)、新材料和新工藝等在鋰離子電池中的應(yīng)用，對特殊的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)和中試試驗(yàn)；5、在實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)線上對鋰離子電池工藝、配方等進(jìn)行優(yōu)化，為各種材料和工藝在規(guī)模生產(chǎn)中的應(yīng)用提供指導(dǎo)；6、熟悉電池材料的特點(diǎn)、性能的測試和評估、電極配方優(yōu)化、電極工藝優(yōu)化，以及先進(jìn)材料的發(fā)展方向。更多有關(guān)與高精尖材料領(lǐng)域的科技企業(yè)真實(shí)體驗(yàn)：簡易電池的制作與體驗(yàn)：小組合作制作水果電池，并感受不同水果、電極材料組合產(chǎn)生電壓電流的差異，思考分析其差異，體驗(yàn)真實(shí)化學(xué)的奇妙。感受科學(xué)