一、课程和案例的基本情况

课程名称：普通化学（理论教学·电化学专题）  

授课对象：工学大类/新能源科学与工程、材料科学与工程  

课程性质：专业基础课程  

课程简介：

电化学理论教学以氧化还原反应、电池工作原理、电解与腐蚀为核心，系统讲授电化学基本规律及其在新能源存储、材料防护等领域的应用。课程通过理论推导与案例分析，培养学生科学思维与创新能力，理解电化学理论对现代科技的支撑作用。教学中融入思政元素，强化“科技自立、绿色发展、社会责任”等价值观，引导学生树立“理论服务实践、科技造福社会”的职业使命感。  

案例简介：锂离子电池工作原理及其在新能源领域的应用

从知识传授、能力培养、价值塑造三方面展开：  

1.知识传授  

理论目标：掌握锂离子电池的氧化还原反应机理、电极材料特性及充放电动力学。  

应用场景：电动汽车动力电池、可再生能源储能系统（如光伏电站储能）。  

2.能力培养：  

通过能斯特方程推导，分析电池电压与反应条件的关系。  

结合能量密度需求，设计电极材料优化方案（如硅碳复合负极）。  

培养文献调研能力，分析固态电池、钠离子电池等前沿技术的理论基础。  

3.价值塑造：  

介绍我国锂电产业的全球领先地位（如**宁德时代**的CTP技术、比亚迪刀片电池），增强科技自信与产业自豪感。  

结合“双碳”目标，探讨锂离子电池在减少化石能源依赖中的核心作用。

二、案例蕴含的思政元素分析

1.科技自立与产业崛起

案例：宁德时代研发的“麒麟电池”能量密度达255Wh/kg，全球领先，助力我国电动汽车出口量跃居世界第一。通过此案例，阐释“核心技术自主化”对国家战略产业安全的保障作用，激发学生投身新能源技术研发的使命感。  

2.绿色发展与双碳目标

案例：我国风光储能项目中锂离子电池占比超80%，每年减少二氧化碳排放超1亿吨。结合《“十四五”新型储能发展规划》，诠释电化学技术对能源结构转型的推动作用，培养学生“绿色创新”意识。  

3.社会责任与环保伦理

案例：某企业非法倾倒废旧锂电池导致土壤镉污染，对比格林美公司的电池梯次利用技术，引导学生理解“全生命周期管理”的环保责任。  

4. 学术诚信与技术创新

案例：某团队虚报电池循环寿命数据骗取科研经费，最终被撤销专利。通过反面教材警示学生坚守科研诚信，践行“求真务实”的科学精神。  

三、案例教学整体设计

1.课前导入

播放纪录片《中国新能源崛起之路》，展示锂电技术从“跟跑”到“领跑”的逆袭历程，引发学生对理论价值的思考。  

布置预习任务：查阅《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，总结电化学技术的政策支持方向。  

2.课堂讲授与思政融合  

理论推导：以LiCoO₂/C电池为例，推导充放电反应的能斯特方程，分析温度、浓度对电池性能的影响。  

思政渗透：  

科技报国：对比中日韩电池技术竞争格局，介绍宁德时代专利数量全球第一的成就，增强民族自豪感。  

生态优先：讨论磷酸铁锂电池（低污染）替代三元电池的理论依据，链接“资源节约型社会”建设目标。  

全球责任：通过我国主导的“国际电池联盟”（IBA），诠释中国技术对全球碳中和的贡献。  

3.课后拓展  

分组课题：选择一种新型电池技术（如钠离子电池），基于电化学原理分析其优劣势，并提出改进方案。  

思政作业：撰写短文《电化学工程师的使命》，结合课程内容论述个人职业理想与国家需求的联系。  

四、教学实践设计  

---教         案

五、教学反思

电化学理论教学需将抽象原理与产业实践深度融合。本次案例以“锂离子电池”为主线，通过国产技术突破、绿色责任等思政元素，有效提升了学生的理论应用意识。课堂讨论中，学生能主动联系“电动汽车普及”“储能安全”等社会热点，体现思政教育的现实意义。  

改进方向：  

1.部分学生对电极材料微观机制理解困难，可借助分子动力学模拟动画辅助教学。  

2.增加“企业参访”虚拟环节（如宁德时代数字化工厂），通过实景体验深化职业认知。  

3.设计“技术伦理辩论”（如快充技术vs电池寿命），引导学生辩证看待科技进步的双刃性。