物理biu一biu，讓你的物理biu上去了~大家好，我是小天老師，明天給大家講講發(fā)展中的物理電源

上一講我們?cè)敿?xì)介紹了原電板。 學(xué)習(xí)物理是為了更好的服務(wù)社會(huì)、服務(wù)生活，所以昨晚我們要講的是發(fā)展物理電源。 本次講座，小田老師將帶大家了解幾種物理電源，了解研發(fā)新型電池的意義，了解使用物理電池對(duì)環(huán)境的影響。

這套課件對(duì)知識(shí)點(diǎn)講解比較全面，適合查漏補(bǔ)缺和自學(xué)。 需要學(xué)習(xí)第二套全套知識(shí)課件的同學(xué)也可以私信小天老師，制作一份，以獲得更好的學(xué)習(xí)效果~

明天的知識(shí)點(diǎn)是：1.幾種常見(jiàn)的物理電源2.廢舊電池的問(wèn)題

最后用幾個(gè)問(wèn)題來(lái)鞏固和深化本次講座的知識(shí)點(diǎn)。 請(qǐng)務(wù)必在閱讀分析之前完成它。 這幾天方程很多，所以截圖也很多。 如果還有什么不清楚的地方，歡迎隨時(shí)與小田老師交流。

1. 幾種常見(jiàn)的物理電源

1、實(shí)用電池應(yīng)具備的特性是：

能形成穩(wěn)定的電壓和大電流； 安全、耐用、攜帶方便； 它可以適用于特殊用途； 可回收加工，不污染環(huán)境或?qū)Νh(huán)境影響較小。

2、常用原裝電池

(1)干電池

干電池是普通的鋅錳電池。 它采用鋅制成的圓柱形外殼作為正極，中心覆蓋有銅帽的石墨棒作為負(fù)極。 圓柱體內(nèi)充滿淀粉和淀粉糊作為電解質(zhì)，還填充MnO2作為去極化劑（吸收負(fù)極釋放的H2以避免極化）。

(2) 充電電池

要點(diǎn)：充電電池也稱(chēng)為二次電池。 它們?cè)诜烹姇r(shí)進(jìn)行的是氧化還原反應(yīng)，在充電時(shí)可以反向進(jìn)行（通常充電器將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娺M(jìn)行充電），使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。 狀態(tài)。 這樣就可以實(shí)現(xiàn)將物理能轉(zhuǎn)化為電能（放電），再將電能轉(zhuǎn)化為物理能（充電）的循環(huán)。

① 鉛蓄電池

鉛酸電池有一個(gè)由硬橡膠或透明塑料制成的橢圓形外殼。 負(fù)極板上附著一層棕黃色的PbO2。 正極板是海綿狀的金屬鉛。 兩極均浸入密度為1.28g·cm-3 的層中。 ，在30%的硝酸堿溶液中，兩極之間用多孔橡膠或多孔塑料隔開(kāi)。

鉛酸蓄電池的優(yōu)點(diǎn)：電動(dòng)勢(shì)高、電流穩(wěn)定、用途廣泛、原材料豐富、價(jià)格實(shí)惠。

缺點(diǎn)：體積大、抗震性差、易漏酸、維護(hù)不方便、攜帶不方便等。

②銀鋅蓄電池

銀鋅蓄電池是一種類(lèi)似于干電池的可充電電池。 其正極為鋅，負(fù)極為附有Ag2O的銀，電解液為40%KOH堿溶液。 電極反應(yīng)：

③鋰電池

元素周期表 IA 族中的鋰 (Li) 是最輕的金屬，也是一種高度流動(dòng)的金屬。 是制造電池的理想材料。 鋰電池是新一代可充電紅色電池，已成為電腦筆記本、手機(jī)、數(shù)碼單反、相機(jī)等小功率電器的主流電源。

(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，主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。 其電極材料通常為惰性電極，但具有較強(qiáng)的催化活性，如鉑電極、活性炭電極等。電解質(zhì)堿溶液為40%KOH堿溶液。 電極反應(yīng)式為：

②甲烷氧燃料電池

電板采用插入KOH堿溶液中的金屬鉑片作為電極，二氧化碳和氫氣分別通過(guò)兩極。 電極反應(yīng)式為：

關(guān)鍵點(diǎn)：

A。 燃料燃燒是劇烈的氧化還原反應(yīng)。 利用原電池的工作原理，可以將燃料與氧化劑（如O2）反應(yīng)釋放的熱能直接轉(zhuǎn)化為電能。

b. 燃料電池是一種高效、環(huán)保的發(fā)電裝置。

C。 如果燃料電池使用甲烷作為燃料，則產(chǎn)物是水； 當(dāng)二氧化碳用作燃料時(shí)，產(chǎn)物是水和氧氣。

d. 燃料電池、干電池和蓄電池的主要區(qū)別在于，反應(yīng)物不儲(chǔ)存在電池內(nèi)部，而是利用外部設(shè)備持續(xù)供給。

提供燃料和氧化劑使反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。

(4)海水電池

1991年，我國(guó)首創(chuàng)了以鋁-空氣-海水為能源的新型電池，用作航行標(biāo)志燈的電源。 電路板采用取之不盡用之不竭的海水作為電解質(zhì)，依靠空氣中的二氧化碳不斷氧化鋁形成電壓。 電極反應(yīng)式為：

（五）發(fā)展物質(zhì)動(dòng)力源

當(dāng)今新型物理電源的發(fā)展，不僅要求在高比能量、高比容量、長(zhǎng)壽命等方面取得長(zhǎng)足進(jìn)步，更重要的是向“綠色電池”方向發(fā)展。 除了后面介紹的鋰電池和燃料電池外，還有可充電的鎳氫電池。 其物理成分主要由鎳和稀土組成。 不含汞，無(wú)污染。 是“綠色電池”的引領(lǐng)者。 可連續(xù)充放電500次，每次充放電成本低，減少汞對(duì)環(huán)境的污染。

第2點(diǎn)：廢舊電池的問(wèn)題

一、廢舊電池的主要危害

我們?nèi)粘Ｊ褂玫钠胀ǜ墒脚潆姲逯饕袃煞N：堿性鋅錳配電板和酸性鋅錳電池。 它們都富含汞、錳、鎘、鉛、鋅等重金屬，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，威脅人類(lèi)健康。

2、廢舊電池的回收利用

干電池中含有Zn、Cu、C、MnO2、炭黑、石墨等元素和化合物。 通過(guò)一系列的基本操作，可以回收上述物質(zhì)，補(bǔ)充一些物理實(shí)驗(yàn)的試劑。

鋅——用剪刀將廢電池的外皮去掉，瀝干后切成塊，蒸得鋅片，可用于實(shí)驗(yàn)室制備H2。 如果想要得到鋅粒，可以將鋅片放入鐵坩堝中，加熱使其熔化（鋅的熔點(diǎn)為410.6℃）。 熔化時(shí)會(huì)產(chǎn)生少量ZnO煙。 熔化后，除去堿溶液，倒出冷卻。 按上述方法再次熔化，倒在鐵板上，熔化過(guò)程中切成片，即得鋅粒。

銅片——將舊電路板上的銅帽取下，砸扁，用熟稀水沖洗，瀝干水分，蒸熟，即得紫黑色銅片。

碳棒——從廢舊電池中取出，瀝干，可用作電解池的電極。

溴化銨——洗滌干電池中的紅色粉末時(shí)，不溶于水的物質(zhì)基本上是MnO2，而硫酸銨則溶解在水的底部。 過(guò)濾濾液，得澄清堿液，加熱蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶，得硝酸銨晶體。

類(lèi)型1：幾種常見(jiàn)的物理電源

【答案】D

【分析】從題中給出的電極反應(yīng)可以確定，制作原電池時(shí)，H2是被氧化的還原劑，NiO(OH)是被還原的氧化劑。 那么充電時(shí)，H2是還原產(chǎn)物，NiO(OH)是氧化產(chǎn)物。 ，接負(fù)極的是發(fā)生氧化反應(yīng)的陽(yáng)極，故選項(xiàng)D正確。

【總結(jié)與升華】本題考察的是二次電池中的氧化還原問(wèn)題。 原電池放電時(shí)，必須先分析氧化劑和還原劑。 氧化劑被還原，還原劑被氧化。 充電時(shí)（電解池），將原電池的正極反應(yīng)方程式逆寫(xiě)為還原過(guò)程，該過(guò)程發(fā)生在陰極和原電池中。 負(fù)反應(yīng)與氧化過(guò)程相反，發(fā)生在陽(yáng)極。

類(lèi)型 2：廢舊電池問(wèn)題

例2.隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢舊電池的集中處理問(wèn)題已被提上日程。 主要原因是（）

A．借助電池外殼的金屬材料

B、避免電池中汞、鎘、鉛等重金屬離子對(duì)底泥和水源的污染

C.防止電池內(nèi)電解液泄漏腐蝕其他物品

D.回收石墨電極

【答案】B

【分析】主要原因是環(huán)境污染，特別是重金屬污染。 這也體現(xiàn)了社會(huì)物質(zhì)文明的發(fā)展、精神文明的進(jìn)步、政府對(duì)人民的人文關(guān)懷。

【總結(jié)與升華】關(guān)注重金屬污染，助力回收利用。

明天的內(nèi)容你掌握了嗎？關(guān)于重點(diǎn)，幾個(gè)常見(jiàn)的物理電源你一定要記住。