课题认识燃料电池
课时2课时(90min)
知识目标:
(1)了解燃料电池的基本结构和工作原理。
(2)掌握燃料电池的性能指标。
(3)掌握燃料电池的分类和特点。
教学目标技能目标:
(1)能够认识燃料电池的基本结构。
(2)能够分析燃料电池的工作原理和特点。
素质目标:
树立科技成才、技能报国的人生理想。
教学重点:燃料电池的基本结构、工作原理、性能指标,燃料电池的分类和特点
教学重难点
教学难点:燃料电池的基本结构、工作原理、性能指标,燃料电池的分类和特点
教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法
教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学过程主要教学内容及步骤
【教师】布置课前任务,和学生负责人取得联系,让其提醒同学通过APP或其他学习软件,完成课
前任务
课前任务
请大家了解燃料电池的相关内容。
【学生】完成课前任务
【教师】使用APP进行签到
考勤
【学生】班干部报请假人员及原因
【教师】提出以下问题,随机邀请学生进行回答:
你认为燃料电池必须满足什么要求?
问题导入
【学生】思考、举手回答
【教师】总结学生的回答,讲述“任务引入”的相关内容
【教师】讲解燃料电池的相关知识
一、燃料电池的基本结构和工作原理
【头脑风暴】
传授新知【教师】组织学生扫码观看“燃料电池的工作原理”视频(详见教材),邀请学生回答燃料电池
的工作原理
【学生】扫码观看、思考、回答
【教师】点评、总结学生回答,讲解燃料电池的工作原理
燃料电池主要由阴极、阳极、电解质和外部电路组成。燃料电池的工作原理与普通电化学电池类
似,燃料(氢气)在阳极氧化,氧化剂(氧气)在阴极还原,电子从阳极通过负载流向阴极构成电流
回路,如图7-1所示。
不同于普通电化学电池,燃料电池的活性物质(燃料和氧化剂)储存在燃料电池之外,电极本身
不包含活性物质,只作为催化转换元件。只要不断地提供燃料和氧化剂,燃料电池就能一直供电,因
而可以认为其容量是无限的。
二、燃料电池的性能指标
【教师】请学生结合教材,讨论燃料电池具有哪些性能指标,并随机邀请学生回答
【学生】思考、讨论、回答
【教师】结合学生回答,讲解燃料电池的各性能指标
燃料电池是一种将燃料和氧化剂中的化学能通过电化学反应直接转换成电能的电化学装置。燃料
电池的性能指标主要有额定电压、额定电流、额定功率、电流密度、功率密度、寿命、效率等。
(1)额定电压:在特定工况条件下,在额定功率时燃料电池堆的端电压。
(2)额定电流:制造商规定的最大连续电流,是在特定工况条件下,在额定功率时燃料电池堆的
电流。
(3)额定功率:在制造商规定的正常运行条件下,所设计的燃料电池发电系统的最大连续电输出
功率。
(4)电流密度:单位活性(有效)面积上通过的电流强度,单位为A/m2或A/cm2,是单个燃
料电池的关键指标。
(5)功率密