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51 原电池_第2课时

免费读1256字2024-07-22

  老师:各位同学,大家好,我是北京师范大学附属实验中学的化学老师马佳。今天我们来讨论人们是如何利用元电池的工作原理,逐步设计出我们理想中的化学电源的。上节课,我们设想了理想化学电源的特点,根据不同的需求,人们不断设计出了性能各异的化学电源。最初的普通新网概念池使用寿命段,科学家研究了使用寿命更长,现在广泛使用的碱性心锰肝电池。考虑到干电池无法充电,研究人员研发了可反复使用的二次电池。如果电池的活性物质储存在电池内部,就限制了电池的容量,能否从外部不断提供电极反应物,使电池能够连续不断的供电。

  老师:沿着这一思路,科学家研制了燃料电池,电池在需求和创意的推动下,不断的向更新的方向发展,而它们的雏形都是原电池。所以我们再来回顾一下原电池的原理。自发氧化还原反应中的氧化反应和还原反应在原电池装置中被拆分成为发生在不同区域进行的电极反应。借助装置中的电极材料,离子导体和电子导体就可以实现将反应物中的化学能转化为电能。一次电池就是放电后不可再充电的电池,随着使用一次,电池中能发生氧化还原反应的物质逐渐被消耗,这些物质消耗到一定程度时,电池就不能继续使用。

  老师:一次电池中电解质溶液制成胶状不流动,也叫做干电池,是受的一次电池品种很多,除了普通新蒙概念池,还有碱性概念池、银星电池等等。普通性锰肝电池是最早进入市场的实用概念池。电池中部由氯化氨、二氧化锰及炭黑组成一个弧状的混合物,其中插入石墨棒作为电极材料。电池的外壳是芯桶做还原剂,在这两部分中间填充了由淀粉固化的氯化和氯化锌混合液。这种电池是19世纪60年代法国的勒克兰械发明的,故又称勒克兰械电池。

  老师:普通新锰肝电池工作时发生的主要反应为锌和两膜氯化氨和两膜二氧化锰。反应生成二氯二氨核锌和两膜氢氧化氧锰。现在请大家结合资料和电池构造示意图分析电池中电极反应。现在请大家结合资料和电池构造示意图分析电极反应中的还原剂与氧化剂电极材料离子导体分别是什么?结合元电池构成的基本要素和总反应方程式,我们可以分析出电极反应的活性物质分别是负极的还原剂锌和正极的氧化剂。二氧化锰负极材料是锌本身,正极材料是与氧化剂接触的石墨棒,离子导体是电极正极与负极间的氯化氨和氯化锌的混合弧状物。

  老师:普通新网干电池曾长期占有市场,但是随着时代的进步,它逐渐被其他电池替代。你认为可能的原因是什么呢?从新锰该电池的结构示意图可以看出,它的雏形是单叶电池。单叶电池的优缺点是什么呢?不错,它的优点是结构相对简单,因此易于生产,价格低廉,这使得它曾经在干电池市场上占有很大的份额。但是它的缺点就是存在自损耗的情况。电池在不使用时,锌会逐渐被酸性的电解质溶液氧化,所以存放时间会缩短。现在大家看到的就是放置不同时间后的普通概念池,可以看出它不能长时间存放。虽然生产过程中心统经拱极化处理,使表面更为均匀,减少了腐蚀,但依然会缓慢自损耗。同时

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