高中化学 化学与生活 3.1电池探秘素材 鲁科版选修1.docVIP

课题1 电池探秘 教学资源 1．伏打和伏打电池 伏打(Alessandro Volta，1745～1827)意大利物理学家。自1765年开始从事静电实验研究。伏打将两块不同的金属与浸有酸溶液的湿布接触，再用导线将两块金属连接起来，发现导线中产生了电流。伏打称这种电池为伽伐尼电池(又称伏打电池。这个电池大概是我们今天所用的许多型号、种类的电池的始祖。伏打用了三年的时间，把各种金属两两搭配进行实验，他发现，一种金属与某一种金属接触时带正电，触时则可能带负电。例如，铜和锌接触时铜带负电，锌带正电；但铜若与金、银接触，则铜带正电，金、银带负电。伏打以大量的实验为基础，发现了如下的起电顺序：锌—锡—铁一铜—银—金一石墨一木炭，序列中任何两种物质相接触，都是位序在前的一种带正电，后面的一种带负电。这就是著名的伏打序列。 ．实验探究锌—锰干电池组成部分的化学性质(可作为课外兴趣实验)。 负极金属的性质： NaOH溶液，观察现象? 黑色糊状物的性质： (1)将两勺黑色糊状物放入100 mL烧杯中，加入50 mL蒸馏水，然后过滤，并保留残渣和滤液。将少量 (2)①向滤液中加入少量稀硝酸和硝酸银溶液；②向滤液逐滴滴加NaOH溶液，然后缓慢加热，用pH 以上实验只能初步了解干电池的组成成分，教师可建议学生进一步实验以便充分认识干电池的组成：负极——锌；正极——碳；黑色糊状物——二 安全提示：碳～锌干电池含有少量有毒的汞，在电解质中加入了汞盐，可以使锌筒汞齐化从而减缓锌筒的!碱性电池中含有强腐蚀性的浓碱，一定不能打开。在整个实验中必须带护目 3．几种电池的介绍 从化学反应式中可以看出，银锌蓄电池的充、放电反应不消耗氢氧化钾电解质。但在放电过程中，极板潮150—200 W·L·kg-1，是目前广泛应用的蓄电池中比能量最高的| 1．5 V。缺点是价 ⑤氢镍电池 { 氢镍电池是新型的二次电池，无论它的独特外型，还是高达4 MPa的内部气体压力，都使人感到新奇。3种：正常工作状态、过充电状态和过放电状态。在1．3 g／mL差E右的氢氧化1977年起在地球同步轨道条件下工作寿命超过10年。此外， ⑥锂电池 锂是自然界里最轻的金属元素，比重仅及水的一半，同时它又具有最低的电负性，电极电位是3．045 v 。所以选择适当的正极与其相匹配，可以获得较高的电动势，这种电池应该具有最高的比能量。 锂电池可制成一次电池，也可制成二次电池。锂电池作为一种新颖的电池，其性能是十分吸引人的，主要是比能量高，有宽广的温度使用范围，放电电压平坦。以固体电解质制成的锂电池，具有体积小，无电解液渗漏，电压随放电时间缓慢下降，可以预示电池寿命等优点，特别适用于心脏起搏器的电源。但在短路或某些重负荷 条件下，有发生爆炸的可能性，这是锂电池的一大缺点。 ⑦燃料电池 燃料电池是以氢气、肼、烃、甲醇、煤气、天然气等燃料作为负极活性物质，氧气、空气等氧化剂为正极100％氢氧燃料电池的57％．70％，而一般热电站的转换效率不超过40％左右。另外，由于燃料电池中 氢氧燃料电池主要的优点是能量转换效率高，电池能长时间连续运行，且污染小、噪声低，缺点是成本高，燃料电池发展的趋势是降低发电成本、提高发电效率，最终实现燃料电池的民用化。它的发展过程主要经60 g·m屯(电极)降低到7．5 g·m七(电极)，成本大大降低。．电池与环境 目前，国内生产的自发电池主要有锌锰电池、锌汞电池、锌银电池、镍镉电池、锂电池等。使用后的废旧我国仅1995年通过废[13电池向环境输汞就达97l t。另外，据专家测试，一节纽扣电池能污染6．0×10e L1 m2的土地失去利用价值。由此可见，若将这些废旧电池混入生活垃圾中一起填埋，势