7、《走进新能源汽车》教案 第七章 燃料电池汽车的闪亮登场 4课时

第第页教案首页课程名称走进新能源汽车课题名称第七章燃料电池汽车的闪亮登场授课班级授课时数4教师授课方法案例教学法、图表对比法、问题探究法、小组讨论法审签教学目标1.知识目标：掌握燃料电池分类方式与主流PEMFC特点；掌握燃料电池汽车四类动力结构；理解氢燃料电池能量转换原理与高效转化优势；熟悉氢燃料电池整车安全体系与国标规范。2.能力目标：能区分各类燃料电池适用场景，对比四种驱动架构优缺点，可向客户讲解氢燃料汽车环保、长续航优势，具备小组分析车型能力。3.思政目标：立足双碳战略认识氢能清洁能源价值；了解我国氢燃料电池国标体系与产业发展，树立国内新能源多元赛道产业自信；树立绿色交通、低碳工匠职业理念。教材教参《走进新能源汽车》第2版设备教具配套PPT、工作页主要内容1.燃料电池电动汽车的类型2.燃料电池电动汽车组成构成3.化学能转化为动能效率高4.随身携带“氢弹”的汽车5.全球首款燃料电池电动汽车Mirai作业练习工作页教学重点1.燃料电池分类，质子交换膜PEMFC车用优势；2.燃料电池汽车四种动力系统结构及优缺点；教学难点1.氢燃料电池电堆化学反应原理；2.四类燃料电池驱动架构功率匹配逻辑。教学分析学生已掌握纯电、混动三电基础，初次接触氢能燃料电池全新能源形式，化学反应原理抽象难懂。本课大量使用示意图、数据对比、丰田Mirai实车案例降低理解难度，以生活提问导入，结合国标、国内氢能产业政策融入思政，贴合中职学生具象化学习习惯，兼顾营销岗位客户答疑能力训练。课后反思1.记录学生对电堆化学反应、储氢安全理解难点，下节课课前复盘；2.优化小组对比讨论任务，增加氢能车型技术话术训练；3.完善工作页分类、结构填空题型，强化核心知识点记忆。

教案续页教学内容设计思路（组织方法、策略、意图）第1课时（45min）1、燃料电池电动汽车的类型一、课堂导入（5min） 课堂设问：纯电车依赖充电、混动仍消耗汽油，有没有只加水、零碳排放的新能源汽车？引出氢燃料电池汽车，出示本课时学习目标：燃料电池多种分类标准、车用最优类型PEMFC。二、新知1燃料电池电动汽车的类型（35min）四大分类维度：燃料状态、工作温度、燃料来源、电解质类型。分类型讲解：低温/中温/高温燃料电池、直接/间接供氢电池；对比AFC、PAFC、MCFC、SOFC、PEMFC五类电解质电池工作温度、启动速度、功率密度。重点讲解质子交换膜PEMFC：常温启动、功率密度高、无腐蚀，完全适配车载移动场景，是当前车用唯一主流燃料电池。课堂互动计算题：结合表格对比各类电池参数，分析为何车用不选用高温燃料电池。三、课时小结（5min）抢答：车用首选燃料电池类型、五类电池核心区分依据。第2课时（45min）2、燃料电池电动汽车组成构成一、复习回顾（5min） 抽查PEMFC电池优势，提问燃料电池如何搭配电机、储能电池组成整车，导入四类整车动力架构。二、新知2燃料电池电动汽车组成构成（35min）架构1：燃料电池单独驱动，仅氢堆为动力源，讲解优缺点：结构简单、成本高、无制动回收。架构2：燃料电池+辅助蓄电池双驱动，电池缓冲峰值负荷，可回收制动能量，家用主流方案。架构3：燃料电池+超级电容，快充快放，适合频繁启停工况。架构4：燃料电池+电池+超级电容三合一，负荷分配最优，但结构最复杂。分组梳理四种结构适用场景：家用轿车、公交、工程车辆等。三、课时小结（5min）梳理四类动力系统核心差异：是否配备储能、能否回收制动能量。第3课时（45min）3、能量的转化效率一、复习回顾（5min） 回顾四类燃料电池整车架构，提问氢燃料如何变成车辆驱动力，导入电堆化学反应与能量转化内容。二、新知3化学能转化为动能效率高（35min）PEMFC电堆三步反应：阳极氢气分解、质子穿过交换膜、阴极氢氧结合生成水，板书化学反应方程式。能量转化对比：内燃机受卡诺循环限制，整车效率仅16%-24%；燃料电池无热力循环损耗，实际转化效率60%-80%，是燃油车2-3倍。产物说明：反应只生成纯水，无CO、颗粒物、碳排放，契合双碳清洁能源发展要求。小组讨论：氢能高效率、零排放对交通减碳的现实意义。三、课时小结（5min）总结燃料电池能量转化核心优势：高效、零污染物排放。第4课时（45min）4、氢氧燃料电池汽车的特点（安全专题）一、复习回顾（5min） 抽查燃料电池能量转化原理，学生普遍存在“氢气易爆不安全”固有认知，以此疑问导入整车安全体系学习。二、新知4随身携带“氢弹”的汽车（35min）国家规范支撑：列举GB/T24549等十余项燃料电池整车、储氢罐强制国标，安全标准占标准总量60%以上。三重整车安全防护：①电堆安全：异常温压快速切断氢氧供给；②氢气监测：高灵敏传感器实时检漏，快速关断气路；③70MPa碳纤维储氢罐高强度防护，碰撞、灼烧试验无爆炸风险。客观讲解氢气爆炸区间、整车多重防护规避手段，破除安全误区。三、全课梳理+课后作业（5min）前四课时整体复盘：燃料电池分类→四类整车架构→能量转化原理→整车安全保障；思政升华：我国已建成完整氢能国标体系，国内氢燃料电池商用车、乘用车产业快速发展，多元新能源赛道同步突破；作业：完成本章工作页，整理氢燃料电池车型客户安全答疑话术。设计思路：以零排放氢能汽车制造认知冲突，激发学生学习兴趣；采用表格横向对比各类燃料电池参数，把复杂分类条理化；重点突出PEMFC车用适配优势，为后续整车系统学习铺垫理论基础，同步植入清洁能源双碳思政线索。设计思路：由单电池过渡到整车动力系统，知识点层层递进；采用图文架构图直观展示动力流向，分组任务驱动学生对比优劣，贴合汽车销售岗位场景化讲解训练，培养学生方案分析能力。设计思路：用化学方程式简化抽象电堆原理，搭配效率数据对比表格直观凸显氢能优势；结合国家双碳战略展开小组讨论，将绿色低碳思政融入理论教学，让学生理解氢能产业发展战略价值。设计思路：抓住学生固有认知误区作为课堂切入点，激发探究欲；从国家标准、电堆、储氢多层级拆解安全防护，用权威试验结果打消氢气不安全刻板印象；课程收尾串联全部知识点，结合国内氢能产业发展增强产业自信，作业对接营销岗位实操。板书设计第七章燃料电池汽车燃料电池分类：五类电解质电池，车用首选PEMFC