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高中化學必修一第四章必背方程式

教育 更新时间:2024-07-04 14:14:32

化學biu一biu,讓你的化學biu起來~大家好,我是小天老師,今天将給大家講講發展中的化學電源

在上一講中,我們詳細的介紹了原電池,學習化學是為了更好的服務社會和生活,所以今天我們要講的是發展中的化學電源。在這一講的内容中,小天老師将帶大家一起認識幾種化學電源,了解開發利用新型電池的意義;了解使用化學電池對環境的影響。

本套講義知識點講解較為全面,适合查缺補漏和自學,需要必修二全套知識講義的也可以私信小天老師,打印出來,學習效果更佳~

今天的知識要點有:1 常見的幾種化學電源 2 廢舊電池的問題

最後通過幾個題目鞏固加深本講知識點,一定要做完再看解析哦。幾天方程式比較多,所以很多截圖,如果有不清楚的地方,歡迎與小天老師交流。

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(2)充電電池

要點诠釋充電電池又稱二次電池,它在放電時所進行的是氧化還原反應,在充電時可以逆向進行(一般通過充電器将交流電轉變為直流電進行充電),使電池恢複到放電前的狀态。這樣可以實現化學能轉變為電能(放電)、再由電能轉變為化學能(充電)的循環。

①鉛蓄電池

鉛蓄電池是用硬橡膠或透明塑料制成長方形外殼,在正極闆上附着一層棕褐色PbO2,負極闆上是海綿狀金屬鉛,兩極均浸在密度為1.28g·cm-3、濃度為30%的硫酸溶液中,且兩極間用微孔橡膠或微孔塑料隔開。

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鉛蓄電池的優點:電動勢高,電壓穩定,使用範圍寬,原料豐富,價格便宜。

缺點:笨重,防震性差,易溢出酸液,維護不便,攜帶不便等。

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②銀鋅蓄電池

銀鋅蓄電池是形似幹電池的充電電池,其負極為鋅,正極為附着Ag2O的銀,電解液為40%的KOH溶液。電極反應:

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③锂電池

元素周期表中IA族的锂(Li)——最輕的金屬,也是活動性極強的金屬,是制造電池的理想物質。锂電池是新一代可充電的綠色電池,已成為筆記本電腦、移動電話、數碼相機、攝像機等低功耗電器的主流電源。

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(3)燃料電池

①氫氧燃料電池

氫氧燃料電池是一種高效低污染的新型電池,主要用于航天領域。它的電極材料一般為惰性電極,但具有很強的催化活性,如鉑電極、活性炭電極等。電解質溶液為40%的KOH溶液。電極反應式為:

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②甲烷氧燃料電池

該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極,又在兩極上分别通甲烷和氧氣。電極反應式為:

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要點诠釋

a.燃料燃燒是一種劇烈的氧化還原反應,可以利用原電池的工作原理将燃料和氧化劑(如O2)反應所放出的熱能直接轉變為電能。

b.燃料電池是一種高效、環境友好的發電裝置。

c.燃料電池如果以氫氣為燃料時,産物為水;以甲烷為燃料時,産物為水和二氧化碳,

d.燃料電池與幹電池和蓄電池的主要差别在于反應物不是儲存在電池内部,而是用外加的設備,源源不斷地

提供燃料和氧化劑,使反應能連續進行。

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(4)海水電池

1991年,我國首創以鋁-空氣-海水為能源的新型電池,用作航海标志燈的電源。該電池以取之不盡的海水為電解質,靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而産生電流。電極反應式為:

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(5)發展中的化學電源

當今發展新型化學電源,不僅要在其高比能量、高比容量、長壽命方面取得長足的進步,而且更重要的是向“綠色電池”方向發展。除了前面介紹的锂電池、燃料電池外,還有可充式鎳氫電池,它的化學成分主要由鎳和稀土組成,不含汞,無污染,是“綠色電池”的佼佼者。它可連續充放電500次,每次充放電成本低,而且減少了對環境的汞污染。

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要點二、廢舊電池的問題

1、廢舊電池的主要危害

我們日常所用的普通幹電池,主要有酸性鋅錳電池和堿性鋅錳電池兩類,它們都含有汞、錳、镉、鉛、鋅等。重金屬對環境造成嚴重污染,威脅着人類的健康。

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2、廢舊電池的回收利用

幹電池中有Zn、Cu、C、MnO2、ZnCl2、NH4Cl、炭黑、石墨等單質和化合物。通過一系列的基本操作,可回收上述物質,用以補充部分化學實驗的試劑。

Zn——用剪刀除去廢電池外皮,洗淨後剪碎晾幹,即得鋅片,可用于實驗室制H2。如想得到鋅粒,可将鋅片放入鐵坩埚中加強熱使之熔化(Zn熔點410.6℃),熔化時會有少量ZnO白煙生成,熔化後除去浮渣,倒出冷卻。依上法再熔化一次,倒在鐵闆上,在其凝固過程中将其割碎,即得鋅粒。

銅片——把廢舊電池上的銅帽取下砸扁,用煮沸的稀H2SO4洗滌,用水洗淨晾幹,得紫紅色銅片。

碳棒——從廢舊電池中取出,洗淨即可,可用于電解池的電極。

氯化铵——洗滌幹電池中黑色糊狀物時,其不溶于水的物質基本是MnO2,氯化铵則溶于水中,将溶液過濾得澄清溶液,加熱、蒸發、濃縮、結晶,即得氯化铵晶體。


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類型一:常見的幾種化學電源

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【答案】D

【解析】由題中給出的電極反應可判斷出做原電池時,H2是還原劑被氧化、NiO(OH)是氧化劑被還原,則充電時H2是還原産物、NiO(OH)是氧化産物,與正極相連的是陽極發生氧化反應,所以D選項正确。

【總結升華】本題考查二次電池中的氧化還原問題。原電池放電時,先要分析氧化劑與還原劑,氧化劑被還原、還原劑被氧化;充電時(電解池),将原電池負極反應式反着寫為還原過程,發生在陰極,原電池中的正極反應反着寫為氧化過程,發生在陽極。

類型二:廢舊電池的問題

例2、随着人們生活質量的不斷提高,廢電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程,其首要原因是(  )

A.利用電池外殼的金屬材料

B.防止電池中汞、镉和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染

C.防止電池中滲漏的電解液腐蝕其他物品

D.回收其中的石墨電極

【答案】B

【解析】主要原因是對環境的污染,尤其是重金屬帶來的污染。這也體現了社會物質文明的發展、精神文明的進步、政府對人民的人文關懷。

【總結升華】注意重金屬的污染和回收利用。

今天的内容你掌握了嗎?關于要點一幾種常見的化學電源一定要熟記哦

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