資源簡介

(共21張PPT)
化學電池
將化學能轉(zhuǎn)換成電能的裝置
太陽能電池
將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置
原子能電池
堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鉛蓄電池、 鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池等。
廣泛應用于通訊、交通、文化、辦公 及家用電子產(chǎn)品。高科技、軍事、生 產(chǎn)行業(yè)也有特殊應用。
1、在日常生活和學習中，你用過哪些電池，你知道電池的其它應用嗎
將放射性同位素自然衰變時產(chǎn)生的熱 能通過熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
電池
形形色色的電池
干電池
碳棒
MnO 糊
NH Cl 糊
鋅筒
蓄電池
于電道
堿性電池
燃料電池
燃料電池
用途廣泛的電池
“震動動力充電電池”
尿液充電的電池
三維納米結(jié)構(gòu)電池
勺水充電
新型綠色環(huán)保燃料電池車
863-燃料電池公共汽車
伏打電堆 丹尼爾電池 鉛蓄電池 燃料電池 鋰離子電池
1800年 1836年 1859年 1948年 1979年時間
氧化劑室
備 電 極
負 電解質(zhì)
燃 料 電 極 燃料室
正極(+)排氣口
燃料 進口
排氣口
氧化劑 進口
S0.
稀硫酸2HO
電流計
鹽橋
裝置原型
負極(-)
電器
載
2 、 (1)目前化學電池主要分為哪幾個大類
在性能等方面它們各有什么特點
產(chǎn)生電能的基本原理是什么
(2)化學電池與其他能源相比有哪些優(yōu)點
(3)判斷電池的優(yōu)劣標準主要是什么
《選必1》P98
二、化學電源
(1)概念： 將化學能變成電能的裝置
(2)分類： ②二次電池又稱充電電池——蓄電池
(3)優(yōu)點： ②可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池和電池組，使用方便
(4)電池優(yōu)劣的判斷標準：
①比能量 [符號(W-h/kg),(W-h/ L)]
指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少
②比功率 [符號是W/kg,W/L]]
指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小
③電池可儲存時間的長短
①一次電池又稱不可充電電池 如：干電池
③燃料電池
①能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。
③易維護，可在各種環(huán)境下工作。
(一)一次電池
1、干電池(普通鋅錳電池)
練習：寫出鋅錳干電池的電極反應方程式。
Zn-2e-=Zn +
負極：
正極： 2MnO +2NH ++2e==Mn O +2NH +H O
總反應 Zn+2MnO +2NH Cl=ZnCl +Mn O +2NH +H O
通常我們可以通過干電池的外觀上的哪些變化判斷它已經(jīng)不能正常供電了
鋅筒變軟，電池表面變得不平整 _我們在使用干電池的過程中并沒有發(fā)現(xiàn)有 氣體產(chǎn)生，請推測可能是干電池中的什么成分起了作用
優(yōu)點：制作簡單、價格便宜。
缺點：放電時間短，電壓下降快。
鋅筒
石墨棒
NH CI、ZnCl 和 H O 等糊狀物
MnO 和C
負極
材料：Zn
反應：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)
正極
材料：MnO
反應：MnO +H O+e-=MnO(OH)+OH-
電解質(zhì)(離子導體) : KOH
鋅粉和KOH 的混合物
-MnO
一金屬外殼
堿性鋅錳電池
普通鋅錳電池
田
白
E/V
2.0
1.5
1.0-
0.5
總反應：Zn+2MnO +2H O=2MnO(OH)+Zn(OH)
0 0.20.40.60.81.01.21.4
放電時間/h
2、堿性鋅錳電池
裝置要素
原 理 要素
人 萬
【模型建構(gòu)】
化學電源
原理 要素
原理 維度
電極產(chǎn)物
反應過程 電極反應物
負極 材料 離子 導體 正極 材料
裝置 維度
氧化產(chǎn)物
失
電
子
還原劑
陽離子
陰離子
電子移動方向
得 電
子
氧化劑
宏觀 微觀
還原產(chǎn)物
裝置 要素
3、銀-鋅電池
電池反應：Ag O+Zn+H O=Zn(OH) +2Ag
負極：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)
正極：Ag O+H O+2e-=2Ag +2OH-
負極鋅膏
吸液體
正 權(quán)
隔膜
優(yōu)點：比能量大、電壓穩(wěn)定，儲存時間長， 適宜小電流連續(xù)放電。廣泛用于電子手表、 照相機、計算器和其他微型電子儀器。
密封圈
正極環(huán) 外殼
鋅銀扣式電池結(jié)構(gòu)
負極蓋
□一次電池的應用
一次電池的優(yōu)點：
使用范圍廣
電壓穩(wěn)定
便于攜帶
不可回避的問題：
消耗量大，無法循環(huán)，
資源浪費，廢棄物對環(huán)境的污染
法國人普蘭特于1859年發(fā)明鉛酸蓄電池，已經(jīng)歷了近150年的發(fā)展歷程， 鉛酸蓄電池在理論研究方面，在產(chǎn)品種類及品種、產(chǎn)品電氣性能等方面都得 到了長足的進步，不論是在交通、通信、電力、軍事還是在航海、航空各個 經(jīng)濟領域，鉛酸蓄電池都起到了不可缺少的重要作用。
思考：鉛蓄電池解決了電池二次使用問題，它有哪些缺點
比能量低
壽命短
產(chǎn)業(yè)鏈鉛污染
占 品
使 及
討論1:鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時的總反應為：
Fe+Ni O +3H O=Fe(OH) +2Ni(OH)
下列有關該電池的說法不正確的是( )
A.電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni O 、負極為Fe B.電池放電時，負極反應為Fe+2OH--2e==Fe(OHD
C.電池充電過程中，陰極附近溶液的pH 降低
D.電池充電時，陽極反應為2Ni(OH) +2OH-2e-=Ni O +3H O
討論2: (浙江高考)鎳氫電池(NiMH) 目前已經(jīng)成為混合動力汽車的一種主要電池
類型。NiMH 中的M表示儲氫金屬或合金。
該電池在充電過程中的總反應方程式是：Ni(OH) +M=NiOOH+MH。
已知：6NiOOH+NH +H O+OH-=6 Ni(OH) +NO -
下列說法正確的是
A.NiMH 電池放電過程中，正極的電極反應式為：
NiOOH+H O+e-=Ni(OH) +OH 一
B. 充電過程中OH- 離子從陽極向陰極遷移
C. 充電過程中陰極的電極反應式：H O+M+e-=MH+OH-,H O 中的H 被M 還原
D.NiMH 電池中可以用KOH 溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液
優(yōu) 點 ：體積小便于攜帶，可重復使用500次以上，壽命比鉛蓄電池長。 廣泛用于收錄機、無線對講機、電子閃光燈、電動剃須刀等。
缺 點 ：鎘有致癌作用，廢棄的鎳鎘電池如不回收，會嚴重污染環(huán)境， 有被鎳氫電池取代的趨勢。
另：鎘鎳電池
負極材料：Cd;
正極材料：涂有NiO ,
電解質(zhì)：K
總反應式：
充電電池充電、放電的原理
(1)充電電池是既能將化學能轉(zhuǎn)化為電能(放電),又能將電能轉(zhuǎn)化 為化學能(充電)的一類特殊電池。需要注意的是充電和放電的反應不 互為逆反應。
(2)充、放電時各電極上發(fā)生的反應
電源( - )
負極 氧化反應 還原反應一
陰極
放電 電池
充電
正極 還原反應 氧化反應-
陽極
電源(+)
[歸納總結(jié)
1、復習本節(jié)課知識
2、《升華》
課后作業(yè)

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