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課題任務2.1檢修蓄電池課時2課時（90min）教學目標知識目標：識記汽車蓄電池的作用和結構理解蓄電池的工作原理識記蓄電池的充電、故障診斷與排除以及使用與維護技能目標：能夠拆裝蓄電池素質目標：養成嚴謹務實、積極高效的工作作風教學重難點教學重點：汽車蓄電池的作用和結構，蓄電池的工作原理，蓄電池的充電、故障診斷與排除以及使用與維護教學難點：蓄電池的充電、故障診斷與排除以及使用與維護教學方法案例分析法、問答法、討論法、講授法、示范法教學用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學設計第1節課：→→→傳授新知（38min）第2節課：→實操練習（35min）→課堂小結（3min）→作業布置（2min）教學過程主要教學內容及步驟設計意圖第一節課課前任務【教師】布置課前任務，和學生負責人取得聯系，讓其提醒同學通過文旌課堂APP或其他學習軟件，完成課前任務請大家提前查找資料，了解蓄電池的相關知識，并填寫任務單2.1中的引導問題，詳情見教材。【學生】完成課前任務通過課前任務，使學生了解所學內容，增加學生的學習興趣考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進行簽到【學生】班干部報請假人員及原因培養學生的組織紀律性，掌握學生的出勤情況案例導入（5min）【教師】講述“案例導入”的相關內容王先生于2015年8月購買了一輛本田汽車，其一直未發生故障。直至2021年12月27日，王先生下班開車回家，順便在小區門口的商店下車購物，再上車后，車就打不著火了。具體現象：按下啟動鍵，儀表盤內所有指示燈亮起，接著大部分指示燈熄滅，連續發出“嗒嗒嗒嗒”的聲音，發動機沒動靜。車內電氣設備正常工作，但車就是打不著火。王先生初步判斷蓄電池虧電，其雖然能夠支撐車內電氣設備運轉，但不足以使車打著火。于是，王先生找了一個附近的修車師傅前來維修。【學生】聆聽、思考【教師】提問：王先生的車打不著火，你覺得是什么原因呢？鼓勵學生暢所欲言【學生】思考、舉手回答通過案例導入的方法，引導學生主動思考，激發學生的學習興趣傳授新知

（38min）【教師】總結學生的回答，引入新知講解2.1.1蓄電池的作用?【教師】暢所欲言：大家見過蓄電池嗎？其有什么作用？鼓勵學生大膽發言?【學生】思考、積極回答?【教師】總結學生的回答，講述相關知識：蓄電池的作用蓄電池俗稱電瓶，是一種可逆的直流電源。它既可以將化學能轉化為電能，又可以將電能轉化為化學能。其作用主要表現在以下幾個方面。當啟動發動機時，蓄電池向啟動機供電。當發電機因產生故障而不能供電時，蓄電池向用電設備供電。當發電機超負荷工作時，蓄電池協助發電機供電。當發電機正常工作時，蓄電池儲存多余的電能。當發電機轉速或負荷變化時，蓄電池使電路電壓保持穩定。2.1.2蓄電池的結構極板極板是蓄電池的核心，由柵架和活性物質組成。將活性物質調成糊狀，填充在柵架的空隙里，并對其進行干燥即可形成極板。極板分為正極板和負極板，正極板上的活性物質是褐色的二氧化鉛（PbO2），負極板上的活性物質是青灰色海綿狀鉛（Pb）。蓄電池的充放電主要是依靠極板上的活性物質與電解液進行的。由于單片極板上的活性物質數量少，所存儲的電量少，因此為了增大蓄電池的容量，通常將多片正、負極板分別并聯，用橫板焊接。安裝時，正、負極板相互嵌合，中間插入隔板，組成極板組，如圖所示。隔板為了減小蓄電池的內阻和體積，防止正、負極板因接觸而短路，通常在正、負極板之間插入隔板。隔板不僅應具有多孔性，以便電解液滲透，還應具有良好的耐酸性和抗氧化性。電解液電解液在蓄電池的化學反應中起著重要作用，它由純硫酸與蒸餾水按一定比例配置而成。不同地區和不同季節所要求的電解液密度是不一樣的。通常，寒冷地區應使用密度較高的電解液，且在同一地區冬季的電解液密度應比夏季高。外殼蓄電池多采用整體式結構，一般由外殼和單格電池（3個或6個）組成。外殼用來盛裝單格電池（由電解液和極板組構成），各單格電池之間相互隔斷，其電解液不能相互流通。外殼的底部有凸肋，用來支撐極板組。凸肋與底面形成凹槽，可以防止脫落的活性物質使正、負極板短路。極柱極柱分為正極柱和負極柱，用于連接外電路。正極柱標注“+”或涂成紅色，其直徑較大，在蓄電池過充電時會變成棕色；負極柱標注“-”或涂成藍色，其直徑較小，在蓄電池過充電時會變成褐灰色。聯條聯條的作用是將單格電池串聯起來，以提高整個蓄電池的端電壓。聯條有跨接式和穿壁式兩種。跨接式聯條埋在外殼里面；穿壁式聯條露在外殼外面。?【教師】課堂討論：蓄電池分為普通蓄電池和免維護蓄電池兩種。普通蓄電池在使用中存在自放電嚴重、失水量大、極柱腐蝕嚴重等問題，因此現在越來越多的汽車使用免維護蓄電池，那么你知道免維護蓄電池有哪些特點嗎？?【學生】積極討論、回答?【教師】總結學生的回答2.1.3蓄電池的工作原理蓄電池的工作原理實際上是化學能與電能的相互轉化。蓄電池將化學能轉化為電能且向外供電的過程，稱為放電過程；相反，蓄電池將電能轉化為化學能且儲存起來的過程，稱為充電過程。放電過程在放電過程中，兩極板上的活性物質逐漸被消耗，正極板上的二氧化鉛（PbO2）和負極板上的鉛（Pb）都生成了硫酸鉛（PbSO4）。隨著放電的不斷進行，硫酸與氧化鉛、鉛發生化學反應逐漸被消耗，同時水不斷生成，使電解液的密度逐漸降低，該過程的化學反應為PbO2?+?Pb?+?2H2SO4→2PbSO4?+?2H2O蓄電池的放電過程如圖所示。充電過程蓄電池的充電過程是放電過程的逆過程。在充電過程中，正、負極板上的硫酸鉛與水發生化學反應分別生成二氧化鉛和鉛，電解液中的水不斷被消耗，硫酸不斷生成，電解液的密度不斷升高，該過程的化學反應為2PbSO4?+?2H2O→PbO2?+?Pb?+?2H2SO4蓄電池的充電過程如圖所示。?【教師】分組討論：根據蓄電池的工作原理以及現有認識，討論汽車蓄電池如何是充電的？?【學生】自由組合，積極討論?【教師】總結討論效果2.1.4蓄電池的充電蓄電池的充電方法定流充電定流充電是指在充電過程中，充電電流恒定不變的充電方法。其優點是充電電流可任意選擇，有益于延長蓄電池的使用壽命；缺點是充電時間長且需要經常調整充電電流。定壓充電定壓充電是指在充電過程中，充電電壓恒定不變的充電方法。其優點是充電速度快、充電時間短，充電可自動停止，不必人工調整；缺點是不能保證蓄電池徹底充足電。脈沖快速充電脈沖快速充電也稱為分段充電，它是以脈沖大電流來實現快速充電的，其顯著特點是充電速度快，但對蓄電池有不利影響。蓄電池的充電種類初充電對新的蓄電池或更換極板后的蓄電池進行的首次充電稱為初充電。初充電的流程如下。按規定加入電解液，待溫度降到35℃以下后，連接充電設備。初充電通常采用改進的定流充電方法，即充電分兩個階段進行：第一階段將充電電流設為額定容量的1/15，充電至單格電池電壓達到2.4V；第二階段將充電電流減半，充電至電解液沸騰、單格電池電壓達到2.7V且電壓連續3h不變。【知識之窗】分組討論：在初充電的過程中應注意：①打開加液孔蓋；②觀察充電電流，及時調整；③每隔2～3h測量一次電壓和密度，以便及時進入第二階段；④要經常測量溫度，并控制溫度使其不高于規定溫度。補充充電蓄電池在汽車使用過程中，經常有充電不足的現象發生，故應根據情況對蓄電池進行補充充電，一般一個月進行一次。補充充電通常也采用改進的定流充電方法，一般第一階段充電電流設為額定容量的1/10，第二階段充電電流設為額定容量的1/20。間歇過充電間歇過充電是一種為避免蓄電池在使用中發生極板硫化的預防性充電，一般應每隔3個月進行一次。具體方法是先對蓄電池進行補充充電，充足電后停歇1h，再以減半的充電電流對蓄電池進行過充電。循環鍛煉充電為避免活性物質由于長期不參與化學反應而收縮，每隔一段時間（如3個月）應對蓄電池進行一次循環鍛煉充電。具體方法是先對蓄電池進行補充充電或間歇過充電，充足電后，再以20h放電率對蓄電池進行放電直至放完電，最后對蓄電池進行補充充電，直至充足電。【知識之窗】給蓄電池充電時，應注意以下幾點。嚴格執行充電規范。監控單格電池的電壓、電解液的密度和溫度，及時了解充電情況。初充電必須連續進行，不可長時間斷開。配制和加入電解液時，嚴格遵守安全操作規則和器皿的使用規則。充電時應備有冷水、10%的蘇打水溶液或10%的氨水溶液。室內充電時，應打開蓄電池的加液孔蓋，使氫氣、氧氣順利排出，以免發生事故。室內嚴禁明火，并且要求通風良好。2.1.5蓄電池的故障診斷與排除蓄電池的故障可分為外部故障和內部故障。外部故障主要有外殼裂紋、封口膠干裂、極柱腐蝕和松動；內部故障主要有極板硫化、自行放電、極板短路和極板活性物質脫落。下面詳細介紹蓄電池的內部故障。?【教師】分組討論：將學生隨機分成四組，結合教材，討論蓄電池有哪些故障？?【學生】自由組合，積極討論?【教師】總結討論效果，講解知識鏈接：蓄電池的故障診斷與排除極板硫化故障現象極板上生成白色粗晶粒硫酸鉛的現象稱為硫酸鉛硬化，簡稱硫化。極板硫化主要發生在負極板上，是導致蓄電池壽命終止的主要原因。故障原因蓄電池長期充電不足或放電后不及時充電。蓄電池電解液液面過低。電解液密度過高。電解液中含有較多雜質。氣溫變化劇烈。故障診斷與排除檢查蓄電池時，若發現其有硫化現象，則可采用以下方法進行排除。輕度故障：對其進行過充電處理。中度故障：對其進行小電流長時間過充電處理。重度故障：更換蓄電池自行放電故障現象充足電的蓄電池在30天內，每晝夜容量降低超過2%。故障原因電解液雜質過多。故障診斷與排除檢查蓄電池電解液，若發現其雜質過多，則將蓄電池完全放電或過度放電，使極板上的雜質進入電解液，然后將電解液倒出，用蒸餾水將蓄電池清洗干凈，最后加入新電解液并重新進行充電。自行極板斷路故障現象汽車無法啟動；蓄電池無電壓。故障原因隔板損壞。極板拱曲。故障診斷與排除依次檢查隔板、極板是否有問題，若有問題，則進行更換。自行極板斷路故障現象蓄電池的電解液渾濁，有褐色物質浮出。故障原因（1）充電電流過大；（2）過充時間長；（3）低溫大電流放電；（4）電解液不純；（5）汽車行駛時顛簸、振動。故障診斷與排除檢查蓄電池電解液，若發現蓄電池的電解液渾濁，有褐色物質浮出，則可根據具體情況更換電解液、極板或蓄電池。?【教師】你問我答：將學生隨機分成兩組進行對抗，一組隨機說出故障現象，另一組回答故障原因及其排除方法?【學生】積極參與提問和回答?【教師】總結，點評出優秀組，給予表揚2.1.6蓄電池的使用與維護1.蓄電池的使用在使用蓄電池時，應注意以下幾點。安裝和搬運蓄電池時，應輕拿輕放，不可敲打或在地上拖拽蓄電池。對蓄電池進行大電流放電的時間不宜過長。充電電壓不能過高，注意防止過放電和欠充電。在冬季，應適當調整電解液密度，要保證蓄電池充足電，防止電解液結冰。2.蓄電池的維護蓄電池需要進行維護，具體要點如下。經常清除蓄電池表面的灰塵污物。電解液濺到蓄電池表面時，應用抹布蘸10%的蘇打水溶液或堿水溶液擦凈，極柱上出現氧化物時應及時清除。經常疏通加液孔蓋上的通氣孔。定期檢查和調整電解液的密度和液面高度。放完電的蓄電池應在24h內充電。停駛車輛的蓄電池，應每兩個月進行一次補充充電。當放電程度在冬季達25%、在夏季達50%時，常用車輛的蓄電池應進行充電，必要時應進行補充充電。拆卸蓄電池電纜時，應先拆下蓄電池負極電纜，再拆下蓄電池正極電纜；安裝蓄電池電纜時，應先安裝蓄電池正極電纜，再安裝蓄電池負極電纜。【學生】聆聽、理解、記憶學生暢所欲言，可以放松課堂氛圍，調動學生學習積極性課堂討論，活躍課堂氣氛，啟發式教學有利于學生掌握給予學生內化總結，將日常知識與書本知識相結合，學以致用蓄電池的故障診斷屬于重點內容，需要學生充分理解后掌握，分組討論可以增加學生學習的動力和學習效果鞏固知識，便于學以致用第二節課任務導入（5min）【教師】以卡羅拉車型為例，展示蓄電池，并布置任務“更換與檢測蓄電池”請同學們運用所學知識，在實訓室利用相關設備完成正更換與檢測蓄電池任務。【學生】聆聽、記錄使用任務驅動法教學，通過展示實訓平臺，讓學生對實訓設備有所了解實操練習（35min）【教師】以卡羅拉車型為例，介紹汽蓄電池的更換與檢測的具體步驟，安排學生掃描微課二維碼觀看視頻“更換蓄電池”(詳見教材）操作步驟?【教師】邊講實操步驟，邊示范更換蓄電池進行工作準備與安全防護：準備維修工具、維修手冊、擋塊、車內五件套、車外三件套等；放置擋塊、安裝車內五件套、鋪設車外三件套等。將點火開關置于LOCK擋（或OFF擋）。擰下蓄電池負極的緊固螺母，拆下蓄電池負極電纜，并用絕緣膠帶包住電纜端部。掀開紅色絕緣蓋，擰下蓄電池正極的緊固螺母，拆下蓄電池正極電纜，并用紅色絕緣蓋蓋住電纜端部。拆下蓄電池固定夾板，取出蓄電池。安裝新的蓄電池。安裝順序與拆卸順序相反。在車上測試蓄電池：將數字萬用表置于直流電壓擋，紅表筆接正極柱，黑表筆接負極柱，測量蓄電池電壓。整理現場。檢測蓄電池?【教師】安排學生掃描微課二維碼觀看視頻“檢測蓄電池”(詳見教材），示范、講解實操步驟1）進行工作準備：準備蓄電池、數字萬用表、高率放電計等。2）檢查蓄電池外觀，具體內容如下①檢查外殼是否有裂紋，確認無裂紋。②擰下加液孔蓋，檢查其通氣孔是否暢通，確認通氣正常。③檢查正、負極柱是否腐蝕，確認無腐蝕。④檢查蓄電池外部其他部位是否損壞，確認無損壞。3）檢測蓄電池放電程度：將高率放電計夾子夾持在蓄電池負極柱上，觸針緊壓在蓄電池正極柱上，發現高率放電計指針位于綠色區域，說明蓄電池放電程度正常。利用數字萬用表檢測蓄電池電壓，結果為11.72V（正常值為12V左右），說明蓄電池放電程度正常。4）檢測蓄電池電解液的液面高度：用手電筒從蓄電池側面照亮其內