钠离子电池课件.ppt

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1、21、没有人陪你走一辈子，所以你要适应孤独，没有人会帮你一辈子，所以你要奋斗一生。22、当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。23、要改变命运，首先改变自己。24、勇气很有理由被当作人类德性之首，因为这种德性保证了所有其余的德性。-温斯顿丘吉尔。25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的，它只是让人们的脚放上一段时间，以便让别一只脚能够再往上登。,钠离子电池-武汉大学杨汉西老师,钠离子电池-武汉大学杨汉西老师21、没有人陪你走一辈子，所以你要适应孤独，没有人会帮你一辈子，所以你要奋斗一生。22、当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。23、要改变命运，首先改变自己。24、勇气很有理由被当作人类德性之首，因为

2、这种德性保证了所有其余的德性。-温斯顿丘吉尔。25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的，它只是让人们的脚放上一段时间，以便让别一只脚能够再往上登。钠离子电池-武汉大学杨汉西老师武溪Electrochemi stry Lab钠离子电池的研究与发展Recent DevelopmentofElectroactive /atema/s for Naon Batterles武汉大学化学学院杨汉西Electrochemi stry Lab主要内容:1.研究背景2.关键材料与技术3.几类典型体系4.现状与展望,一、研究背景 近年来，随着新课程改革的进行，要求教师在课堂中要引导学生学会主动学习，有效的课堂提问是达成

3、这一目标的重要环节。有效的课堂提问可以激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛，提高学生学习效率。我在查阅文献时发现，虽然关于课堂提问的研究很多，但结合初中化学“导学式”课堂特点进行的课堂提问的研究寥寥无几，因此，本文对初中化学“导学式”课堂提问存在的问题进行研究并提出策略。 二、研究的过程和方法 第一阶段：查阅资料，学习相关理论，了解课堂提问的国内外研究现状。探索现阶段初中化学“导学式”课堂提问存在的问题。 第二阶段：结合理论，初步形成初中化学“导学式”课堂提问策略。 第三阶段：将策略应用到自己的教学实践中，进行教学设计，观看自己的教学录像，研究我在课堂提问中存在的问题。 第四阶段：根据理论调整对策

4、，继续深入研究，最终制定出初中化学课堂提问策略。 三、研究过程概述 为比较全面、准确地了解“导学式”课堂提问的现状，发现存在的问题，分析产生问题的原因，寻找解决问题的方法，笔者对全校初三学生进行了调查，调查学生对教师提问的情况评价，以便了解学生在课堂上对教师提问的态度和需求。 （一）考查学生对课堂教师提问的态度 通过对调查问卷的数据统计可以看出学生对于回答老师的提问并不是很热情，甚至有的学生从不愿意回答。而且看出教师的提问虽然能引起学生思考，但是深度不够，反映出问题的设计不够精密，若提问能问到学生的疑难之处，学生是能够引起足够的注意的。 （二）考查提问对学生影响的广度 学生在回答问题时，教师对

5、其他学生的关注不够，教师只考虑自己与回答问题学生间的交流，没有关注其他学生的发展和对问题的认知度，因此问题的有效范围较小。 （三）考查提问对学生影响的深度 通过数据统计可以看出学生能够正确认识提问的作用，学生愿意锻炼自己，但是当学生回答错误时，教师的鼓励与引导不够，导致学生畏惧回答问题。 （四）考查教师提问的方式 当问到“老师经常采用何种方式提问”，66%学生选择随机叫人回答，20%学生选择集体回答，学生集体回答会让一部分学生缺乏焦虑感，思维处于松散状态，出现人云亦云的局面，时间久了，这些学生会失去学习兴趣；随机叫答又会增强学生的焦虑感，导致学生注意力不集中，因此教师应把握好提问的方式。当问到

6、“你认为化学老师提问后是否给了你足够的时间思考”，只有49%学生选择是，说明有时提问后学生的思考时间不足，学生理解不够充分，问题就显得毫无意义。 根据我校化学“导学式”课堂提问存在的问题，结合理论，初步形成初中化学“导学式”课堂提问策略。将策略应用到自己的教学实践中，进行教学设计，观看自己的教学录像，研究我在课堂提问中存在的问题。我发现我在课堂中存在一个明显的问题就是提问过后，总有几个学生能迅速的回应并大声回答，我便以为学生都理解了就一带而过了，没给其他学生足够时间思考，结果还有很多学生都没弄懂。 针对我在课堂提问中存在的问题，用理论调整对策，继续深入研究，不断观察、反思、改进，最终制定出初中

7、化学“导学式”课堂提问策略。 四、初中化学“导学式”课堂提问策略 （一）课堂提问原则 1.课堂提问应具有有效性 课堂提问应有一定深度，但也不能过于深奥，因此教师要精心设计才能有效。教师在备课时要精心设计课堂提问点，可以根据学生的兴趣点进行提问，抓住思维的发散点进行提问，培养学生的创新能力。 2.课堂提问应具有适度性 控制问题的数量：设计提问时要少而精，要抓住知识的关键和本质，这样才能收到良好的教学效果。 控制问题的难度：是指问题的深度和广度，在提问的内容上，必须先易后难，由浅入深，要有一定的层次性。 （二）选择恰当的提问方式 1.通过启发式提问提高学习效率 启发式提问不仅能够积极发挥老师的主导

8、作用，及时调节教学进程，促进课堂教学顺畅，而且能充分体现学生的主体地位，启发学生思维，促进素质的全面发展，提高学习效率。教师采用启发式提问要紧扣教学的重点、难点，还要结合学生的实际水平进行启发式提问，提出的问题也必须难易适中。 2.通过创设问题情境激发学习兴趣 创设情境的方法：在教学中，教师可以创设与学生的生活环境、知识背景密切相关，同时又令学生感兴趣的学习情境，以便让学生在熟悉的情境和已有的知识中学习新知识。 3.选择最佳叫答方式 教师提出的问题应面对全体学生，而不是几个积极回应的学生。因此，对于学生有兴趣的问题，教师应控制自由发言的学生，给其他学生更多的思考时间，当学生回答问题时，教师不仅

9、要关注回答问题的学生，还要考虑到提问对其他学生的影响，尽量让所有学生从中受益。 4.注意对学生的回答进行反馈 教师对学生的回答要及时给予反馈，可以是客观的、鼓励性的评价或必要的指引。 教师在鼓励学生时，语言应丰富多样，具有针对性，同时激励性评价的语言还要具有启发性，要能够激发学生进一步思考问题，开阔他们的视野。 五、总结 通过几个月的研究，初步形成了综上所述的初中化学“导学式”课堂提问的策略，在近期教学中也逐渐利用这些策略，提高课堂教学效率，课堂上也充分体现了教师的主导作用和学生的主体地位，学生的学习兴趣逐渐增强，注意力更加集中，回答问题时条理性更强，思维得到发散，视野得到开阔，能力得到提高，

10、学习过程中学生可以得到更多的乐趣和知识，与此同时，教师的教学能力、科研能力都得到了充分的锻炼。 一、初中化学教学存在的问题 1.学生兴趣相对较低 学生是学习的主体，书本和教师所讲授的外在知识只有通过学生的学习才能够内华为学生的知识。因此，初中化学教学中必须充分发挥学生的主观能动性，而学生的兴趣是提高学生能动性的主要途径，兴趣对初中化学教学的开展意义重大。然而研究过程中发现，大部分初中生对化学课的兴趣不足，更有部分学生抵触化学课，出现严重的偏科现象。初中化学是理论加实践的学科，需要学生掌握系统的基础知识。而初中化学的理论知识逻辑严谨、知识量大，在理解上存在一定的难度，而很多知识比如分子公式、元素

11、组成等比较难以记忆，因此造成学生对化学课的兴趣较低，化学知识学习的积极性不高的客观现状。 2.实验设施不齐备 实验课是初中化学课的重要内容，每学期、每年级都要设置一定的实验课，实验课是对理论课的有效补充，实验课与理论课相辅相成，通过实验课能够有效地促进理论课的学习，而实验课需要理论课的指导。研究发现，初中实验课的相关设施不够齐全，比如试管、酒精灯数量不够，乙醇等实验液体和物品不足，严重影响实验课的质量，也不能够保证实验课的安全性。另外还存在部分设施陈旧和破损，部分实验物品过期，给实验课的进行造成很大的难度。实验设施是化学课实验进行的基础，是实验课赖以开展的前提。因此，实验设施的不齐全是初中化学

12、课必须解决的问题。 3.教材难度相对较大 由于新课改的要求，新的化学教材相对于原有的化学教材的内容变化相对较大，改变了传统的知识结构体系，这就使得很多的教师在刚接触新课改教材时，没有办法及时的进行对于教材教学内容，培养目标的把握。同时，特别是在我国广大的农村中学，化学教师的年龄偏大，知识储备不足，就造成了他们对很难注重对于学生进行科学的培养。再加上课时较为紧凑的原因，使得很多新课改的要求，在当今的初中化学教学课堂上都没有实现的可能。 4.缺少科学合理的教学评价 虽然在新课改的要求之下，倡导对于学生整体素质的提高。但是，对于初中的化学教学来说，其评价的主要方式还是通过考试和作业。虽然，现在很多学

13、校意识到了这一点，也把学习态度、实验能力、探究能力等等列入到评价的范围之内。但是，在实际操作的过程当中，很难有效的落实。学校对于教师的评价，也主要看的是学生的成绩，这对于初中的化学教学水平的提高是一个很大的难题。 5.教学管理不完善 教学管理是对教学过程的管理，管理的目的是为了实现教学目标，而教学管理要严格按照教学规律和特点进行管理。教学管理的内容包括教学计划制定、教学手段选择、教学、课外辅导、教学评价等。教学管理的水平与教学质量有密切的关系，教学管理是影响教学质量的重要因素。研究发现，初中化学教学管理状况有待改善，教学计划的制定缺乏有效的指导，教学过程的开展缺乏有效的监督，教学评价的进行欠缺

14、科学化、客观化，课外辅导的质量也有待提高，初中化学教学管理需要进一步提高。 二、改善初中化学教学的策略 1.加强教学设施建设 化学教学作为初中教学的主要学科，是初中教学开展的有机组成部分，对初中教育的重要性毋庸置疑。但是笔者调查发现，由于主客观等各种原因，部分学校对化学教学的重视程度还不够，尤其是一些农村初中和比较偏远的初中，重视程度的不够直接造成化学教学基础设施建设的不完善，很多学校在化学实验场地的建设、实验器材的配置等方面比较缺乏，导致部分学校化学实验课无法开展，或者化学实验课开展的危险性增加，直接影响了实验课的质量。实验课的缺乏对初中化学教学来讲是损失很大的，它拆分了初中化学教学的完整性

15、，打乱了教学知识的系统性，对知识的传授带来很大的影响。因此，必须提高对初中化学教学的重视度，并加大人力、财力等方面的投入力度，为化学教学的开展提供良好的基础保障。 2.改变教学方法，激发学生兴趣 在教学中发现，部分学生对化学的兴趣不高，导致他们化学学习的积极性不高，注意力不集中，化学知识的掌握不牢固，直接的表现就是化学成绩不理想。认识的客观是造成学生对化学课兴趣不高的重要原因。由于学生不能够建立科学、客观的认识，不能够对化学课的价值和作用进行判断，不能够理解化学教学在知识结构体系中的地位，所以学习兴趣不高。原有的教师单方面教授的方法，已经不适合现代初中化学教学的要求了，所以就要求教师摒弃原有的

16、教学方法，采用能够激发学习兴趣的探究式学习。其目的，就是为了在最大的限度上让学生积极主动的参与到学习中来，由教师设立情境和问题，充分的激发起学生学习的积极性和主观能动性，由被迫学习转向自主学习。教师要不断地完善和丰富教学手段和方法，通过教学方法的多样化和新颖性来提高学生的兴趣。 3.改变教学评价模式 原有的靠成绩来评价学生和教师的评价模式已经不适合当今的初中化学教学了，如果想要提高教学水平，就必须要重新制定一个符合时代发展的教学评价模式。笔者认为，新的教学评价模式必须要多元化。也就是说不能只从学生的成绩上来评价学生的学习水平和教师的授课水平。在这个评价体系中应该包括学生的学习态度、方式、能力以

17、及最后的效果。进行多层次、多角度的分析，以此来促进学生综合素质更好的提升。 4.加强教学管理 加强教学管理是提高初中化学教学的有效途径。要加强对化学教学计划的科学指导，加强对化学教学过程的监督，提高化学教学评价的科学化，进一步提高化学课外辅导的质量，不断总结化学教学中存在的问题，并及时进行改正。同时也要不断总结化学教学管理中存在的问题，并及时进行改正，为化学教学的开展提供管理保障。 三、小结 综上所述，虽然随着时代的发展我国的初中化学的教学水平有了一定的提高，但是，这其中还是存在着一定的问题。面对着这样的形势，我们就必须改变教师的就有思维，提高他们的知识储备，改变教学方法以及重新确立教学评价模

18、式，以此来更好的促进初中化学教学的发展。,武溪Electrochemi stry Lab钠离子电池的研究与发展Recent DevelopmentofElectroactive /atema/s for Naon Batterles武汉大学化学学院杨汉西,Electrochemi stry Lab主要内容:1.研究背景2.关键材料与技术3.几类典型体系4.现状与展望,Electrochemi stry Lab研究背景在构建新能源社会中,规模储电是众多应用中的关键技术。对规模储电而言,首要因素是成本与环境效益,能量密度次之风电、光电储存峰填谷备用电源围w45清洁交通能源,Electrochemi

19、 stry Lab现有电化学储能体系的问题在各种电化学储电方式中,二次电池使用与维护最为方便目前成熟的二次电池体系,几乎都不适合大规模储能应用Pd-acid:污染Ni-MH:价格Compressed airion:资源System power ratings, moduleSpecIe energy ( w h kg,Electrochemi stry Lab锂的资源问题全球锂资源基础储量(碳酸锂计)约为58M旽,可开采储量约为25M吨。目前全球碳酸锂年消耗量约为7至8万吨,预计可开采时间不过50多年每KWh锂离子电池用锂量折合为碳酸锂约为1.4kg。2011年全球累计风电装机容量240GW(

20、KM),8h储电需要2000KMh(1.5M吨)。大多数锂资源集中于海拔4000米以上高原盐湖,开发利用困难The Trouble with Lithium w. Tahil Meridian International Research. 2006Is lithium the new gold? J M. Tarascon, Nature Chemistry 2010, 2,510,Electrochemi stry Lab锂资源能满足电动汽车吗?亡 Proportion想61.5EVs/(HVS +PHVs)=1v Content of metallic lithium in batter

21、y:4kg/kwhY Number of autnmohiles in use worldwide100 AMount of metallic lithium requiredProportion of HMs, PHVs, and EVs among all automobiles inHVPHM: 7kg/vehide(kwh)use in the world (%6)EV:askg/vehicle(20*wh)据日本2010年报告,若50%汽车替换为电动车,需要金属锂7.9M吨(折合为40M吨碳酸锂,接近全球资源储量58M吨)Adv Energy Mater. 2012, DOI: 10

22、. 1002/aenm. 201200026,Electrochemi stry Lab替代电池体系?资源丰富,价格低廉,环境友好。电化学方面与锂相近的元素有Na、Ca、Mg、A:能否构建次钠电池,钙电池,镁电池,铝电池?素储量(丰度wt%)电极电势/比容量/mAh g0.0065LNC2.743.452.8713402.002.342230Na替代Li的优点:资源用之不竭;环境更加友好2.价格显著降低(钠盐价格通常为锂盐1/10,Electrochemi stry Lab二.钠离子电池的技术难点之钠离子的离子半径(r=0.113m)较锂离子(r=0.076nm)至少大35%以上,由此而引起:

23、在刚性晶格中想对稳定,难于可逆嵌脱:2.即使能够实现可疑嵌脱,动力学速度很慢。PositiveNegative(Li, Host 1) liquid electrote (Li, Host 2),Electrochemi stry Lab钠离子电池的技术难点之二发展钠离子电池技术的难点在于材料,更难的是不知道如何去找材料缺乏理论指导2.缺乏具有示范意义的材料体系。简单地说,没思路、没方法、没样板主要工作是借鉴锂离子电池的材料,移植到钠离子体系,通过实验筛选。尖晶石型,层状类,橄榄石型均试验过,大多令人失望1201301401501E0Specific capacity(mAh/el,Elect

24、rochemi stry Lab储钠炭负极材料1.规整石墨结构、高温石墨化的碳中间相微球(MMB)几乎没有嵌钠容量。2.部分热解硬碳可得到近280mAh/g的可逆嵌钠容量以及循环性,但初始不可逆容量较高,动力学性能差2多山Capacity/ mAh gQ/ mAh g石墨在含钠离子电解液中的充放电曲线热解硬碳J. R. Dahn, J Electrochem. Soc., 2000, 147, 1271S Wenzel. Adv Ener Envir: Sci. 2011. 3342.S. Komaba. Adv Funct. Mater. 2011, 21, 3859-3867,END,16、业余生活要有意义，不要越轨。华盛顿17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。罗素贝克18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。马云19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。雷锋20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。布尔沃,