选修4第四章第二节化学电源

课件17张PPT。化学电源［学与问］在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用吗？ 电池化学电池太阳能电池原子能电池将化学能转换成电能的装置将太阳能转换成电能的装置将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置电池发明的小故事1791年他在解剖时在实验室将悬有去了皮的青蛙腿的铜钩挂在铁架台上，发现蛙腿会有肌肉抽搐的现象。伽伏尼认为动物的组织会产生电流，而金属是传递电流的导体。 他从独特的角度认为电流是由两种不同的金属产生的，经过一系列的实验，终于在1800年成功研制了世界上第一个能产生稳定电流的电池（见下图）。 （法国物理学家、化学家伏特）用途广泛的电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池化学电池用于“神六”的太阳能电池笔记本电脑专用电池手机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电池１、化学电池分类电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用．又称充电电池或蓄电池在放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生，恢复工作能力，可多次重复使用．是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电源，又称连续电池．干电池：　　　　电池中的电解质溶液制成胶体，不流动，故称干电池．铅蓄电池、
锌银蓄电池、
镍镉电池、
锂离子电池
氢气、甲醇、天然气、煤气与氧气组成燃料电池。如：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银纽扣电池一、化学电池２、化学电池优点（１）能量转换效率高，供能稳定可靠。（２）可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。（３）易维护，可在各种环境下工作。３、判断电池优劣的标准 （１）比能量［符号(W·h/kg)，(W·h/L)］指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少（２）比功率[符号是W/kg，W/L)]指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小（3）电池的储存时间的长短除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，其质量好。二、一次电池干电池负极正极电池反应：氢氧化氧锰（Zn）：Zn – 2e- = Zn2+（MnO2和C）：碱性锌-锰干电池负极：正极：电池反应：电解质：KOH——Zn——MnO2Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)22MnO2 + 2H2O +2e- = 2MnO(OH) + 2OH-
氢氧化氧锰
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2［思考］该电池的正负极材料和电解质．三、二次电池铅蓄电池放电时总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O负极：正极：电解质：H2SO４溶液——Pb——PbO2[阅读] P75-761、了解铅蓄电池充电时的电极反应。2、了解铅蓄电池优缺点。四、燃料电池燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。 氢氧燃料电池 酸性电解质：碱性电解质
负极: 2H2-4e-+4OH-==4H2O
正极: O2+2H2O+4e-==4OH-
总反应: 2H2+O2==2H2O负极： 2H2-4e-==4H+正极： O2+4H++4e-==2H2O总反应：2H2+O2==2H2O[阅读]P76-77
了解燃料电池的优点燃料电池的规律①燃料做负极，助燃剂氧气为正极②电极材料一般不参加化学反应，只起传导电子的作用。③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。燃料电池与前几种电池的差别：①氧化剂与还原剂在工作时不断补充；②反应产物不断排出天健汽车减 少 污 染
节 约 资 源废电池的危害：废弃在自然界电池中的汞会慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进入人体，损伤人的肾脏。在微生物的作用下，无机汞可以转化成甲基汞，聚集在鱼类的身体里，人食用了这种鱼后，甲基汞会进入人的大脑细胞，使人的神经系统受到严重破坏，重者会发疯致死。著名的日本水俣病就是甲基汞所致。镉渗出污染土地和水体，最终进入人体使人的肝和肾受损，也会引起骨质松软，重者造成骨骼变形。汽车废电池中含有酸和重金属铅泄漏到自然界可引起土壤和水源污染，最终对人造成危害。 “天生我材必有用”，废旧电池中对人体有害的重金属又是较为稀缺的工业原料。据环保专家介绍，废旧电池中95%的物质均可以回收，尤其是重金属回收价值很高。在废旧电池中每回收1000克金属，就有82克的汞、88克的镉。可以说，回收处理废旧电池不仅解决了环境污染的问题，而且也实现了资源的回收再利用。因此，对于废电池的最佳处理办法是再生利用，提取其中的有用成分，将废物变为资源。
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提倡
我们应该为自己的生存环境做一份贡献，在用完电池以后，能够将它们扔进指定地点，以免污染环境。国外电池回收处理概况
丹麦：是欧洲最早对电池进行循环利用的国家。丹麦从1996年开始回收镉镍电池，其具体做法是：电池按销售单价＋0.9美元／只电池的回收费用售出，从回收费中按17.6美元/千克支付给电池回收者。该政策的制定，使镉镍电池的售价相对较高，从而改变了消费者的消费行为，小型二次电池的消费重点转向环保型电池。1997年镉镍电池的回收率就已达到了95％。
英国：从1998年开始对电池回收，回收的主要品种为镉镍、氢镍和锂电池。电池的回收、运输、处理等费用由最终用户承担，1999年约回收450吨，2000年的目标为600吨。
法国：回收废弃电池从1999年开始实施，电池回收由企业负责，未成立专门的回收公司，原则上回收采用独立核算，如产生亏损，由生产商和销售商共同负担，目前，法国已有几家大的电池回收企业。计划2001年对所有的电池进行回收。 电池的回收率也已达84%，采用的方法是在各大商场和公共场所放置回收箱，依靠电池生产企业的赞助实施回收，废弃二次电池一般采用先解剖焙烧，再进行分离的方法，回收有用金属或其化合物；一次电池的回收率仅有20%左右，主要是一次电池已实现无汞化，对环境的污染程度相对较轻，回收的一次电池大部分采用掩埋方式处理。