中国科大团队研出一种新型燃料电池阴极催化剂

备考p beikao
力和创新能力。真实的化学问题往往错综复杂,如锂离 子电池从原料的制备、组装、使用到后期回收利用,任何 一道程序都可作为科研的一部分进行深人研究,但迁移 到高中教学时,如何提取与学生发展水平相适应的素 材,是笔者一直深人思考的问题。本节课从实际的工业 加工程序中选取适合高二学生认知的、与电化学相关的 核心素材作为载体,化繁就简,如“电解法制备锂源”“钴 酸锂电池工作原理分析”“电化学法回收钻酸锂”,运用 电化学素材建构合适的梯度,贯穿始终,让学生感受化 学不只是书本上的条条框框,体会化学在解决生活问题 时化腐朽为神奇的能力,建构社会实践和学校学习的 桥梁。
2. 精心设计驱动性问题,促进学生深度思考
驱动性问题是教师精心设计的真实问题,它贯穿整 个教学过程,促使学生在设问和释问的过程中萌生自主 学习的动机和欲望,促进学生化学学习方式的转变;5)。驱动性问题起到承上启下,推动学生由浅层思维步人深 度思维的重要作用,学生在认知冲突中内化知识、形成 方法、提升能力,思维得以发展、进步和有效训练,在解 决问题的活动中逐步发展化学学科核心素养。本节课 笔者设计了基于真实情境的复杂和陌生程度不同的问 题解决活动,引导学生通过小组合作讨论的方式解决生 活实际问题。例如,“钻酸锂电池如何避免过度充电”“为何回收前需经放电处理”“为何不直接拿硫酸盐固相 合成钴酸锂”等,充分考虑学生的已有认知水平及学生 可能达到的发展水平,做到量体裁衣,面对较难的问题 时,将其拆解成若3600c
集装箱内衬袋干子问题,通过“问题台阶”的铺设,既 让学生有话可说,又促进了课堂生成,引导学生在更宽 广的学科背景下认识物质及其变化的规律,帮助学生拓 宽视野、开阔思路。
3.冷饭新炒,挖掘“线上”复习课有效教学策略
复习课的教学内容都是学生学习过的知识点,复习 的作用是为了帮助学生在巩固知识的基础上,建构分析 电化学问题的模型框架。为了避免学生感到乏味而降 低学习兴趣,笔者采取了灵活多元的信息呈现方式,激 发学生深度思考的同时保持学生对课堂的专注,使冷饭 新炒,复习课也出彩。例如,通过任务设计、驱动性问题 的方式,让学生积极参与到课堂讨论中;穿插三个简洁 生动的微视频“锂离子电池诺贝尔奖”“钻酸锂电池实验 室组装”“钴酸锂电池工作原理”吸引学生的注意力;基 于疫情期间“停课不停学”线上教学的经验,充分利用线 上多媒体技术的优势,学生学案成果即拍即现,规避线 下教学使用ipad、实物投影不清晰、切换时间长的问题。可以说,线上教学真正实现了“时空”人人平等,每个学 生都“坐在教室第一排”,变相拉近了师生的距离,使线
諧:歓中教学参考
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上课堂在“云”中活起来。
致谢:本节课在备课过程中得到了北京市海淀区教
师进修学校化学教研员陈颖老师、清华附中李书霞老师
的指导和帮助,在此表示真诚的感谢!
参考文献
[1]李明娟.锂离子电池正极材料橄榄石型磷酸亚铁锂及尖
晶石型高电位镍锰酸锂的制备及性能研究[D].长春:
东北师范大学,2013.
原油脱硫剂
[2]谢海明.锂离子电池及其电极材料的研究[D].长春:东全桥整流
北师范大学,2008.
投票箱制作[3]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017
年版)[S]•北京:人民教育出版社,2018:3,68.
[4]约翰.杜成.民主主义与教育[M].王承绪,译.北京:人
民教育出版社,2001.
[5]胡久华,郇乐.促进学生认识发展的驱动性问题链的设
计[J].教育科学研究,2012(9) :50 -55.
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中国科大团队研出一种_型
燃料电池P月权傕化剎
中国科学技术大学曾杰教授团队与国家同步辐射
实验室鲍骏教授团队合作,研制出一种新型氢氧燃料电
池阴极催化剂。该催化剂为超立方体框架结构,在氢氧
修鞋技术
燃料电池阴极反应中表现出高活性和高稳定性,为今后
相关电催化剂的设计提供了新思路,该成果日前发表于 《美国化学会志》。
燃料电池是一种化学电池,它直接将物质发生化学
反应时释放的能量转换为电能。当前,电池阴极氧还原
反应的铂基催化剂活性和稳定性较低,制约了电池输出
功率和充放电循环次数,从而增加了整个燃料电池的成 本。因此,制备高活性、高稳定性的阴极催化剂成为氢
氧燃料电池研究的热点与难点。
中国科学技术大学团队受三维立方体向四维超立
方体演变的启发,将钯铂均匀合金立方体进行氧化刻 蚀,通过精准调控钯原子去除、余下钯原子和铂原子重 排,得到钯铂合金超立方体框架结构。此外,通过调节
初始立方体中钯、铂比例,还可以得到八足体和立方框
架结构。在电池阴极催化测试中,立方框架结构、超立
方体结构和八足体结构的单位质量活性,分别达到商用
铂碳催化剂的4. 1倍、11.6倍和8.3倍。理论计算表 明,超立方体表面晶面的氧吸附能最接近于理论最优 值,这一趋势与实际测试的氧还原活性顺序相一致。
摘自《中国新闻网》2021 -01 -11
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