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1、第四章 电化学基础,第二节 化学电源,在日常生活和学习中,你用过哪些电池,你知道电池的其他应用吗?,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换为电能的装置,思考:,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,用途广泛的电池,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,普通锌锰电池,碱性电池,镍 镉 电 池,小型高性能燃料电池,锂离子电池,镍氢电池,电池发明的小故。
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3、参考书目,1.化学电源原理、技术与应用,陈军, 陶占良, 苟兴龙, 化学工业出版社, 2006 2.新型化学电源技术概论,李国欣,上海科学技术出版社, 2007 3.锂离子电池原理与关键技术,黄可龙, 王兆翔, 刘素琴,化学工业出版社, 2008 4.燃料电池发电系统,许世森, 程健,中国电力出版社, 2006,主要内容,第一章 化学电源概述 第二章 电池基本参数 第三章 锂离子电池 第四章 燃料电池 第五章 浓差电池,构成化学电源的必要条件,化学电源涉及到的化学反应为氧化还原反应,或者在整个反应过程中经历了氧化还原作用 。 进行氧化还原反应时,电子只能通。
4、第四章 电化学基础,第二节 化学电源,用途广泛的电池,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,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,【思考】 目前化学电池主要分为哪几个大类?在性能等方面它们各有什么特点?产生电能的基本原理是什么? 化学电池与其他能源相比有哪些优点? 判断电池。
5、1,化学电源基础,吕维强,电子科技大学研究院大楼309室 电话:15882438937 Email:lvweiqiang111163.com 2014年9月,2,电化学工业,化学电源 电镀(表面工程) 腐蚀与防护 电解加工(精炼与提纯、切削与抛光) 电化学合成 电化学传感器,3,1. 化学电源的重要意义,化学电源电池electrochemical power source battery / cell 能源技术与工业在现代社会中的地位:能源危机 能源化学工程新专业 能源的使用:在线、离网油气煤:储运方便、效率低、污染大电:清洁、缺乏有效储电手段(电池、抽水电站、压缩空气等) 太阳能、风能等新能源技术发展的需要。
6、化学与生活会考复习建议,一、明确考试内容及要求 化学与生活考试内容绝大多数要求为“了解”; 少数内容要求为“理解”;此块具体内容如下: 专题1: 1、煤脱硫的化学原理2、明矾等混凝剂的净化原理, 液氯等消毒剂的消毒原理用PH试纸测定水体的PH,专题2:1、合理补充碘、铁元素的重要性检测加碘食盐中碘含量的方法 2、油脂的结构,水解产物 蛋白质的性质 (水解、盐析、变性) 维生素C的还原性,3、溶液的酸碱性对苯甲酸防腐作用的影响这些内容是化学1、化学2内容的自然延伸,涉及化学反应原理(如盐类水解,平衡移动),物质性质,化学实。
7、,影响化学平衡的条件,第三节 化学平衡,(第三课时),压强、催化剂对化学平衡的影响,速率-时间关系图:,6000C, 反应2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)的实验数据,压强对化学平衡的影响,资料:450 H2和I2(g)反应生成HI实验数据V(H2):V (I2)=1:1 H2+I2(g) 2HI(g),在其它条件不变的情况下: 增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;减小压强,会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。,压强对化学平衡的影响,规律:对于反应前后气体体积有变化可逆反应,思考: 改变压强时对正、逆反应速率有怎么样影响?,压强对化学平衡的影响:,aA(g)+bB(g。
8、,一、平衡状态的建立与路径无关,更多资源xiti123.taobao.com,二、平衡状态的建立与混合物的加入次数无关,再向平衡体系中加入,2mol SO2 1mol O2,SO2 x% O2 y% SO3 z%,三、平衡状态与途径无关,只于始态、综态有关,SO2 x% O2 y% SO3 z%,平衡状态2,SO2 a% O2 b% SO3 c%,平衡状态1,SO2 a% O2 b% SO3 c%,平衡状态3,四、平衡混合物的百分含量与物质的量,SO2 % a% n( SO2 )b,SO2 % ? n( SO2 )?,SO2 % ? n( SO2 )?,解题模型建立,例1:,情况一,情况二,恒温恒容条件下,SO2 % a n( SO2 )b,SO2 % c n( SO2 )d,比较a与c、b与d的大小关系,。
9、第二节 化学能与电能,水电站,直接从自然界取得的能源称为一次能源,电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称为电力。,火电站,一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源,2001年我国发电总量构成图,火力发电占据绝大部分,什么是火力发电? 火电站的工作原理如何?,1、火力发电原理及过程,燃烧,蒸汽,发电机,一、化学能与电能的相互转化,火力发电的原理分析。,2、火力发电的化学深层本质分析,燃烧,氧化还原反应,氧化剂与还原剂之间发生电子的转移,火力发电,将化学能经一系列能量转化为电能,旧键断裂和新键形成。
10、1,第二节 化学电源,2,发明电池的故事,伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物理学家。 有一天,伏特看了一位名叫加伐尼的解剖学家的一篇论文,说动物肌肉里贮存着电,可以用金属接触肌肉把电引出来。看了这篇论文,伏特非常兴奋,便决定亲自来做这个实验。他用许多只活青蛙反复实验,终于发现,实际情况并不像加伐尼所说的那样,而是两种不同的金属接触产生的电流,才使蛙腿的肌肉充电而收缩。为了证明自己的发现是正确的,伏特决定更深入地了解电的来源。,3,发明电池的故事,一天,他拿出一块锡片和一枚银币,把这两种金属放在自己的舌头上。
11、,第四章电化学基础,第二节化学电源,一、一次电池,1.干电池,负极:,Zn 2e-Zn2+,(锌筒),2NH4+2e- +2MnO2= 2NH3+ Mn2O3+H2O,正极:,(石墨棒),2NH4+2e-2NH3+H2,H2+2MnO2Mn2O3+H2O,Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl =ZnCl2 + Mn2O3 + 2NH3 +H2O,总反应:,优点:制作简单、价格便宜。,缺点:放电时间短,电压下降快。, P75,第四章电化学基础,第二节化学电源,2.碱性锌-锰干电池,负极:,正极:,电池总反应:,Zn,MnO2,Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2,2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-,电解质:,KOH,Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,缺点:多数只能一次使用,不能充电;。
12、第六章 电化学,化学电源已成为现代社会生活的必需品。,电池,电解,电池,电解池,电化学研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。,定温定压下:,电化学的研究意义,1、电解 精炼和冶炼有色金属和稀有金属;电解法制备化工原料;电镀法保护和美化金属;还有氧化着色等。 2、电池 汽车、宇宙飞船、照明、通讯、生物化学、和医学等方面都要用不同类型的化学电源。 3、电分析 4、生物电化学,第六章 电化学,第六章 电化学,本章学习要求:,了解电解质溶液的导电机理;理解电解质溶液活度、离子平均活度及活度系数的概念;了解离。
13、,2 爱护水资源,【问题讨论】地球上70覆盖着水,为什么世界上还有许多 国家和地区面临缺水的危机?,1、淡水资源比较少(能直接饮用的仅占水资源的0.769);,2、科学技术的发展,用水量增多;,4、科学技术的发展,水资源被污染。,3、淡水资源分布不均匀(20多个国家缺水),世界人均水量和一些国家的人均水量,在洗“牛奶浴”的赞比亚民工,我国各地区(未包括香港、澳门、台湾)人均水量,水上垃圾随处可见,城 市 水 污 染,缺水造成土地沙漠化,水的第四种形态,五十年代淘米洗菜 六十年代洗衣灌溉 七十年代水质败坏 八十年代鱼虾绝代 九十年代拉。
14、宁州2号茶树,从茶叶中提取咖啡因,学习目标:,掌握提取植物中某些成分和纯化物质的一般方法; 能够设计提取和分离物质的实验方案并对方案合理性进行评价; 学会利用物质升华的性质进行分离的方法。,思考探究:,1、从植物中提取物质的一般思路是什么?2、到目前为止,你了解了哪些提取和纯化物质的方法?,取样研碎浸取过滤(得可 溶性被提取物质)提纯或浓缩滤液中有 效成分。,化学沉淀法、重结晶法、蒸发结晶法、萃取 分液法、纸上层析法等。,3、表1-3-1的数据对你有什么启示?对 比咖啡因和单宁酸的性质,分析可以 使用什么方法将这两种物。
15、1.了解化学电源的种类及其工作原理,知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。 2.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。 3.掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理,会书写电极反应式。,一、化学电池的分类及其优劣 (1)化学电池是如何分类的? (2)化学电源的优点有哪些? 1.化学电池的分类及特点 (1)分类。一次电池:如_、锌银电池、锂电池 化学电池 二次电池:如_燃料电池:如_,锌锰电池,铅蓄电池,氢氧燃料电池,(2)特点(将不同的化学电池与其特点连线)。,2.化学电池的优点 (1)能量转换效率较高,供能稳定可靠。 (2。
16、原电池复习,依据反应:Zn+2H+=Zn2+H2Zn片:Zn-2e-=Zn2+ 发生氧化反应,电子流出,作负极。Cu片:2H+2e-=H2发生还原反应,电子流入,作正极。,原电池原理:,下列各种情况是否形成了原电池?若是,写出两极反应方程式。,1 23 4,原电池复习,金属的电化腐蚀 形成原电池时的腐蚀,酸性环境中:负极:Fe-2e-=Fe2+正极:2H+2e-=H2析氢腐蚀,中性环境中:负极:2Fe-4e-=2Fe2+正极:2H2O+O2+4e-=4OH-吸氧腐蚀,电化腐蚀是金属被腐蚀的主要因素,下列情况是否形成了原电池?若是,写出两极反应方程式。,负极:2Fe-4e-=2Fe2+正极:2H2O+O2+4e-=4OH-,原电池。
17、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)。,(意大利生物学家伽伏尼),(法国物理学家、化学家伏特),锂电池,干电池,叠层电池,纽扣电池,各类电池,知识点1:各类电池,第四章 电化学基础,第二节 化学电源,学习目标,1、了解常见的化学电源种类,掌握不同原电池的工。
18、制作人 尹克平 2化学电源 发明电池的故事 伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物理学家 有一天 伏特看了一位名叫加伐尼的解剖学家的一篇论文 说动物肌肉里贮存着电 可以用金属接触肌肉把电引出来 看了这篇论文 伏特非常兴奋 便决定亲自来做这个实验 他用许多只活青蛙反复实验 终于发现 实际情况并不像加伐尼所说的那样 而是两种不同的金属接触产生的电流 才使蛙腿的肌肉充电而收缩 为了证明自己的发现是正确的 。
19、湖南省长沙市一中卫星远程学校,例:爱迪生碱性蓄电池充电和放电时发生的反应为:写出放电时电极反应方程式。,例:爱迪生碱性蓄电池充电和放电时发生的反应为:写出放电时电极反应方程式。解析:负极反应:Fe - 2e- + 2OH- = Fe(OH)2正极反应:NiO2 + 2e- + 2H2O = Ni(OH)2 + 2OH-,1.(1998年上海高考题)以下现象与电化学腐蚀无关的是 ( )A. 黄铜(铜锌合金)制做的铜锣不易产生铜绿B. 生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈C. 铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈D. 银质奖牌久置后表面变暗,练习:,1.(1998年上海高考题)以下现象与电化学。
20、第四章 电化学基础,第二节 化学电源,【自学思考】 什么是化学电池? 目前化学电池主要分为哪几个大类?在性能等方面它们各有什么特点? 化学电池与其他能源相比有哪些优点? 判断电池的优劣标准主要是什么?,知识点1:化学电池,1)概念:,将化学能变成电能的装置,2)分类:,一次电池又称不可充电电池如:干电池 二次电池又称充电电池蓄电池 燃料电池,3)优点:,4)电池优劣的判断标准:,能量转换效率高,供能稳定可靠。,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。,易维护,可在各种环境下工作。,比能量,符号(Wh/kg),(Wh。