劉小英 侯春

摘 要：化學教學中，教師可以通過創(chuàng)設具體的情境，介紹新型充電電池來讓學生了解原電池廣闊的發(fā)展前景;通過原電池和電解池裝置的對比分析，滲透辯證唯物主義世界觀;通過問題驅(qū)動式教學，以近年高考出現(xiàn)的熱點電化學問題的呈現(xiàn)和分析，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，促進學生學科核心素養(yǎng)的發(fā)展。文章以具體的課堂教學為例，對此進行了分析，以期為相關教師提供參考。

關鍵詞：電化學;辯證唯物主義世界觀;社會責任感

中圖分類號：G427 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-624X（2021）40-0089-02

引 ? 言

教育的根本任務是立德樹人。在化學教學中，教師應樹立立德樹人的教育觀，即要把德育有機地滲透于化學基礎知識與基本技能的教學之中[1]。在本文中，筆者以電化學教學為載體，分析了在課堂教學中滲透德育教育的具體方式，以提升學生的道德素養(yǎng)，使其成為未來的棟梁之材。

一、本堂課的設計意圖

第一，通過對原電池和電解池的工作原理的宏觀辨識和微觀探析，讓學生學會應用唯物主義辯證觀來理解電化學的裝置、原理及思維的模型。

第二，讓學生了解我國在電化學前沿科學和未來發(fā)展中的突出貢獻，增強創(chuàng)新意識和報國熱情。

第三，讓學生了解電化學原理在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的應用，了解新時代人才應具備的科學精神和社會責任。

二、電化學復習課上培養(yǎng)學生品質(zhì)與能力的分析

（一）愛國主義教育的滲透

課堂導入為一款鋰離子高效充電的電池視頻，介紹了一款我國浙江大學自主研發(fā)設計的快充、放電時間長的充電電池，該電池置于火中也不會引起爆炸，彎曲一萬次也能保持完好;經(jīng)25萬次循環(huán)充放電后還能保持91%的容量;充滿電僅需1.1秒鐘（見圖1和圖2）。通過觀看該視頻，學生了解到了電池行業(yè)廣闊的發(fā)展前景。

課堂結(jié)束環(huán)節(jié)，筆者介紹了《厲害了，我的國》中我國科學家在電化學領域內(nèi)的研究和突破，總結(jié)性陳述了“中國制造”和“中國創(chuàng)造”，內(nèi)容如下。

中國制造：國電池片產(chǎn)量占全球總量近70%（見圖3）。

中國創(chuàng)造：中國電化學領域內(nèi)技術突破，具體如下。

2016年7月，我國成功自主研制鋰硫電池。2017年1月，我國首個自主研發(fā)可應用于深潛器的高能量密度、高性能全固態(tài)鋰電池，即使在萬米深海之下依然能夠安全穩(wěn)定地進行充放電。2018年3月，我國自主研發(fā)的動力鋰電池生產(chǎn)智能化物流成套系統(tǒng)填補了國內(nèi)空白。 2019年3月，中國寧德時代新能源公司研發(fā)團隊攻克動力電池正極和負極材料等關鍵核心技術，開發(fā)出比能量（質(zhì)量能量密度）達304Wh/kg的樣品，在國際市場上處于領先地位。

從材料中學生可以體會到，我國正在由制造業(yè)大國向制造業(yè)強國邁進，“中國制造”正在向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)型。同時，通過了解我國在電化學領域的突破和成就，學生能夠增強民族自豪感和自信心。

（二）辯證唯物主義教育的滲透

在化學課堂上滲透辯證唯物主義教育有利于提升學生的思維能力。教學設計中，教師可以利用兩套裝置（見圖4）對比分析原電池和電解池的工作原理。

學生在對比中可以體會到正—負、陰—陽電極中的氧化還原反應和其對立統(tǒng)一關系;從反應現(xiàn)象和原理的分析過程中體會到透過現(xiàn)象看本質(zhì)的認識規(guī)律;從兩個裝置中有無外接電源而引起的反應的變化，體會到認識由量變和質(zhì)變的飛躍;從反應的自發(fā)與強制發(fā)生，體會到內(nèi)因和外因之間的辯證關系與相互制約的關系。而電化學中蘊含著的質(zhì)量守恒和能量守恒規(guī)律是解決化學變化問題的普遍規(guī)律。通過這兩套裝置的對比分析，學生的認識水平和思維方式可以得到升華，世界觀、人生觀、價值觀進一步成熟。

（三）幫助學生樹立遠大理想和堅定的信念

這部分設計是將高考導向與國家培養(yǎng)目標相結(jié)合，通過問題驅(qū)動式教學，對近年高考出現(xiàn)的熱點電化學問題進行呈現(xiàn)和分析，從而提高學生分析、解決問題的能力;同時，對未來電化學熱點問題的前景進行展望和預測，讓學生樹立遠大的理想和堅定的信念，對未來充滿信心。

2020年全國I卷12題以新型電池為背景，考查原電池原理，為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑，體現(xiàn)了化學創(chuàng)新意識和綠色化設計。

2020年全國II卷12題以電致變色器件中的電解原理的考查，體現(xiàn)可智能調(diào)控太陽光透過率，從而實現(xiàn)節(jié)能，體現(xiàn)了化學學科的應用性和廣闊的前景。

2020年全國III卷12題以一種高性能的堿性硼化釩（VB2）——空氣電池的原理分析來體現(xiàn)新型電池在能源產(chǎn)業(yè)領域的重要性。

教師可以通過這三個問題的分析和解決，讓學生體會到未來高考的考查趨勢與國家的用人策略是密不可分的。課堂上，筆者以具有應用前景的新型電池為背景材料，突出化學在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要地位，并提供Li+電池的發(fā)展前景及未來電池的發(fā)展方向的學習材料，讓教學內(nèi)容不局限于教材，并使學生明確學習目標。

拓展材料1：Li+電池負極材料的發(fā)展過程（見表1）。

拓展材料2：Li+電池正極材料的發(fā)展過程（見表2）。

拓展材料3：未來電池的開發(fā)線路圖（見圖5）。

未來預測：Al、Na在地球上的儲量均遠遠大于Li，有望大量推廣使用;未來Al、Na材料的電池有可能代替Li+電池，成為新開發(fā)熱點。

（四）社會責任感的培養(yǎng)

2013年5月24日，習近平在中央政治局第六次集體學習時指出，節(jié)約資源是保護生態(tài)環(huán)境的根本之策。要大力節(jié)約、集約利用資源，推動資源利用方式根本轉(zhuǎn)變，加強全過程節(jié)約管理，大幅降低能源、水、土地消耗強度，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟促進生產(chǎn)、流通、消費過程的減量化、再利用、資源化。筆者在教學設計中以一項電化學原理治理廢氣為素材，通過原理分析、方程式書寫等問題解決策略，帶動學生體會電化學原理在資源利用、環(huán)境保護中的突出貢獻，培養(yǎng)學生的環(huán)保意識。

【例題】SO2、CO、CO2、NOx是對環(huán)境影響較大的幾種氣體，對它們的合理控制和治理是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑。利用電化學原理將CO、SO2轉(zhuǎn)化為重要化工原料，裝置如圖6所示。

（1）若D為負載，回答下列問題。

①若A為CO，B為H2，C為CH3OH，則通入CO的一極為___________極。

②若A為SO2，B為O2，C為H2SO4，則負極的電極反應式為___________。

③若A為NH3，B為O2，C為KOH，則負極的電極反應式為___________。

（2）若D為電源，且A為尿素CO（NH2）2，B、C為KOH，則陽極尿素放電轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的電極反式為_______________。

這些問題的解決能讓學生感受到循環(huán)經(jīng)濟中的減量化、再利用、資源化是可控、可實現(xiàn)的，能讓學生對未來充滿希望，并使他們體會到電化學技術在綠色化學方面有著突出貢獻，如電泳除塵，電化學處理廢氣、廢水等。

結(jié) ? 語

教育的目的不僅是培養(yǎng)人，更是要培養(yǎng)具有高度責任心、高尚道德品質(zhì)的人。教師只有在每個教學環(huán)節(jié)都有意識地滲透培養(yǎng)學生學習品質(zhì)與能力的策略，才能起到“潤物細無聲”的效果，讓學生在潛移默化中樹立社會責任心和使命感，成為有用的棟梁之材。

[參考文獻]

李春曉.鋰離子電池負極材料研究進展[J].新材料產(chǎn)業(yè)，2017（09）：27-33.

作者簡介：劉小英（1982.1—），女，甘肅天水人，本科學歷，中學一級教師，

侯春（1968.1—），女，山東淄博人，本科學歷，中學高級教師。