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不同的电池有一个佳的浮充电压(一定的温度下),有一定时间的均充效果更好。充电时间取决于放电量、充电电流和温度。
风帆蓄电池在高温季节运行,主要存在过充电的问题。当蓄电池温度增高时,各活性物质的活度增加,正极析氧电位一下降,负极析氧电位也下降(负值下降),因此,充电时充电反应速度快,充电电流大,充电时需要的充电电压较低。为防止过高的充电电压,应尽量降低温度,保证良好散热,防止在烈日暴晒后即充电,并应远离热源。
蓄电池在低温情况下,各活性物质活度降低,其电极上的P溶解变得困难,充电时消耗P后很难得到补充,所充电电流大幅度下降,正极板在-20℃时充电接受电流仅为常温的70%,而负极充电受膨胀剂的影响,低温充电接受能力更低,-20℃的充电接受电流仅为常温下的40%。因此,低温条件下充电主要存在充电接受能力差、充电不足的问题,要求提高充电电压和延长充电时间。改善低温性能主要应从负极着手。低温使用时应采取保温防冻措施,特别是充电时应放在温暖的环境中,有利于保证充足电,防止不可逆硫酸的产生,延长 蓄电池的使用寿命。
蓄电池的存储和使用期间,可定期进行活化充电,即所谓的均衡充电,这对防止蓄电池不可逆硫酸盐化有利,对蓄电池使用寿命很有好处,值得提倡
【板书】*二节 化学电源
一.化学电池
1.概念
2.类型
二.几种常见的化学电池
【讲述】一次电池的种类有:普通干电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池……现对碱性锌锰电池作一些简单介绍
1.引入碱性锌锰电池,引导学生分析、讨论其反应原理
【视频展示】碱性锌锰电池的构造
【提问】碱性锌锰电池的反应原理
【学生讨论交流】电反应:
负:Zn(s)+ 2OH-(aq) –2e- == Zn(OH)2(s)
正:2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e-==2MnOOH(s) + 2OH-(aq)
总反应:Zn(s)+ 2MnO2(s)+ 2H2O(l)==2MnOOH(s)+ Zn(OH)2(s)
【要求学生交流】碱性锌锰电池的主要的性能、使用范围,应用前景以及缺陷等方面的知识。
【汇报总结】优点:比普通电池性能好,它的比能量和可储存时间均由提高,适用于大电流和连续放电,是民用电池的升级换代产品。缺点:放电完了,不能再用
*锌银电池(纽扣电池)
负:Zn +2OH-–2e- ==ZnO+H2O
正:Ag2O + H2O+ 2e- == 2Ag + 2OH-
总反应:Zn+Ag2O ==ZnO+2Ag
【讲述】二次电池的种类有:铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池……
2.引入蓄电池,引导学生分析、讨论其反应原理
【视频展示】铅蓄电池的构造
【提问】铅蓄电池电池的反应原理
【汇报交流】电反应:(放电时) 可以自发进行
负:Pb(s)+ SO42-(aq) – 2e- == PbSO4(s)
正:PbO2(s) + 4H+ (aq)+ SO42-(aq)+ 2e- == PbSO4(s) + 2H2O(l)
总反应:Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)== 2PbSO4(s) + 2H2O(l)
电反应:(充电时) 不能自发进行
阴:PbSO4(s)+ 2e- == Pb(s)+ SO42-(aq)
阳:PbSO4(s) + 2H2O(l) – 2e- == PbO2(s) + 4H+ (aq)+ SO42-(aq)
总反应:2PbSO4(s) + 2H2O(l)== Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)
【要求学生讨论】蓄电池在应用中存在的优缺点。
【汇报总结】优点:电压稳定,使用方便,安全可靠,价格低廉,可多次重复使用。
缺点:比能量低,笨重,废弃电池污染环境
生:学生讨论交流形电池对环境造成的污染
展示资料幻灯片:
对自然环境威胁的五种物质:铬、镉、铜、铅、汞及对人类造成的危害;干电池的负材料:锌汞齐,1节1号干电池会使1 m2 的土地实效,而仅我国一年就生产各种电池上亿节。
生:学生相互交流上述各种电池的共同缺陷
1.下列说法中,不正确的是( )
A.化学电池是将化学能转变成电能的装置
B.化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等
C.化学电池供能稳定可靠,可以制成各种形状和大小,使用方便,易于维护
D.废旧电池可以随意丢弃
2.普通锌锰干电池在放电时电池总反应方程式可以表示为Zn+2MnO2+2NH===Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O。在此电池放电时,正(碳棒)上发生反应的物质是( )
A.MnO2和NH B.Zn2+和NH
C.Zn D.碳棒
3.镍镉(NiCd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:
Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2
有关该电池的说确的是( )
A.充电时阳反应:Ni(OH)2-e-+OH-===NiOOH+H2O
B.充电过程是化学能转化为电能的过程
C.放电时负附近溶液的碱性不变
D.放电时电解质溶液中的OH-向正移动
4.肼(N2H4)空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池,电解质为20%~30%的KOH溶液,电池总反应式为N2H4+O2===N2+2H2O。下列关于该电池工作时说法中正确的是( )
A.溶液的pH保持不变
B.溶液中的阴离子向正移动
C.正的电反应式:O2+4H++4e-===2H2O
D.负的电反应式:N2H4+4OH--4e-===4H2O+N2
1.知识与技能
(1)复习原电池的化学原理,掌握形成原电池的基本条件。
(2)常识性介绍日常生活中常用的化学电源。并能从电反应的角度认识常见电源的化学原理。
2.过程与方法
(1)通过拆分干电池和学会自制简易电池培养学生观察能力与分析思维能力,并通过了解电池的化学组成而增强环保意识。
(2)通过化学化学电源的使用史实引导学生以问题为中心的学习方法。学会发现问题、解决问题的方法。加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物的思维方法。
3.情感价值观
(1)通过原电池的发明、发展史,培养学生实事求是勇于创新的科学。
(2)激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积情感。
(3)体验科学探究的艰辛与愉悦,增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。
风帆电池——比耐力,谁怕谁。用责任贮蓄动力,用真诚打造品质。以“风帆”引申绿色科技,行销天下。科技造就品质,环保“绿”动世界。
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