内容正文:
原电池
思考: 如图操作会有什么现象?
纯铁片
稀盐酸
金属腐蚀
生铁片
稀盐酸
化学腐蚀
电化学腐蚀
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
任务1:该金属腐蚀过程有何利用的价值?
从物质变化和能量转化等角度,谈谈你的想法。
利用化学反应过程中的能量变化,
(1)化学能转化成热能。提供热量
(2)化学能转化成电能。制作电源
任务2:将上述原电池反应(析氢腐蚀)设计成
电源,并画出示意图。
阴离子交换膜
负载
电解质
铁
H+
石
墨
MnO2
将锌换成铅?将石墨换成PbO2?
任务3:将上述原电池反应(吸氧腐蚀)设计成
电源,并画出示意图。
多孔电极
负载
金属
Fe
空气
O2
石
墨
氯化钠溶液
Be Li Al Mg Ca Na Fe Ni Zn K …… Pb
9/2 7/1 27/3 24/2 40/2 23/1 56/2 59/2 65/2 39/1 207/2
参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小成为该电池的比能量。
常见金属提供1mol 电子所需的质量
电解质?
离子交换膜
金属
Li
空气
O2
石
墨
锂(Li)-空气电池的工作原理如图所示
电池总反应:
4Li+O2+2H2O== 4LiOH
Li+
任务4:寻找可持续使用的电池
燃料电池
CH4
CH3OH
微型燃料电池
科学家最近研制出一种
微型直接甲醇燃料电池
(Direct Methanol Fuel Cell,
DMFC),这种电池的
底面积只有约6.5cm2厚度小
于0.2cm,用储存在电池内的
甲醇做燃料,并用特殊电路
将低电压转换成高电压。
采用甲醇取代氢作燃料,可以简化电池的设计,这种电池的能量密度远高于传统充电电池,以及几年后大量生产体积会进一步缩小,有望取代传统电池用作各种电子产品的电源例如手机