化学电池的调查研究(张婵).doc

化学电池的调查研究 班级：高二（8）班 姓名：张婵 组长：张婵 组员：邱家妮、王琪、余意、王俊雄、付宏坤 指导老师：胡蓉 相关科目：化学 研究背景： ??? ? 在科技发达的现代社会，电池已成为我们生活中密不可分的一部分。电池具有广大的消费市场广阔的应用领域,如极为普通的手电,手机,随身听,燃气灶到距寻常生活较远的航空航天飞行器,宇宙空间站的太阳能电池板电池等它们无不发挥着重大作用由于电池消耗量大,对环境的负面影响不可忽略研究目的1、了解什么是化学电池（包括种类、名称、用途等）。 2、知道化学电池对环境的破坏。 3、对化学电池的回收利用。 研究过程1、收集阶段：包括网上收集、实地考察等。 2、整合阶段：分析选择，进行信息整理。 3、编写阶段：把信息用报告的形式表现出来。 研究方法1、网上收集资料2、实地调查研究3、查阅图书资料 报告成果： 前言 ?电池的历史非常悠久，世界上最古老的电池起源于大约2000年前，而这个被叫做“巴格达电池”的电池，现在还保存在伊拉克首都的博物馆内。 ????1791年，意大利物理学家贾法尼发现了以金属片接触青蛙肌肉时有收缩肌肉的现象发生。当时贾法尼误以为此现象为青蛙肌肉所产生的动物电流所致。 在1800年，意大利物理学家伏特发明了伏特电池。他透过不同的金属间以一液体相接所形成的伏特电流，说明了青蛙肌肉的收缩实际上是因为不同金属片间的电位差透过青蛙肌肉作为电解液而产生的电流所致。伏特电池可以说是今日电池的起源。其后由大卫与法拉第等科学家的努力，树立了电化学与电池的基础，并带动电池的研究与发展。如果说伏特电池为人类电子科技事业开创了一个崭新的里程碑，那么几十年后的新型电池的应用将成为电子信息时代新的转折点。陆续地，电池的性能不断的改良与增进，在1864年勒克朗社提出了“勒克朗社电池”。以此为基础，勒克朗社型电池屡经改良，成为了现今干电池工业的主轴与一次性电池工业的基础。 ? ? 化学电源又称电池，是利用氧化还原反应将化学能转换为电能的装置。它在国民经济、科学技术、军事和日常生活方面均获得广泛应用。各种电池成分各不相同。最常见的干电池有普通碳锌电池和碱性锌锰电池这两种电池的组成我们了解有这些：纸、铜帽、碳棒、塑料垫圈、淀粉、石墨粉锌皮、锌粉、铁皮、锰粉 氢氧化钾、氯化铵、某些金属成分。 ?? ?化学电池使用面广，品种繁多，按照其使用性质可分为二类：干电池、蓄电池、燃料电池。按电池中电解质性质分为：碱性电池、酸性电池、中性电池。 化学电池 一、化学电池的分类 1、干电池干电池也称一次电池，即电池中的反应物质在进行一次电化学反应放电之后就不能再次使用了。常用的有锌锰干电池、锌汞电池、镁锰干电池等。 ????锌锰干电池是日常生活中常用的干电池，其结构如右图所示： 正极材料：MnO、石墨棒 负极材料：锌片电解质：NHCl、ZnCl及淀粉糊状物?????电池符号可表示为（－） Zn｜ZnCl、NHCl（糊状）MnO2｜C（石墨） （＋） 负极： Zn2e-＝Zn正极：2MnO＋2NH＋2e＝MnO3＋2NH＋HO （还原反应）总反应：Zn＋2MnO＋2NH＋＝2Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3 ＋H2O ??? 锌锰干电池的电为1.5V。因产生的NH3气被石墨吸附，引起电下降较快。如果用高导电的糊状KOH代替NH4Cl，正极材料改用钢筒，MnO2层紧靠钢筒，就构成碱性锌锰干电池，由于电池反应没有气体产生，内电阻较低，电为1.5V，比较稳定。?2、蓄电池 ? ??? 蓄电池是可反复使用、放电后可以充电使活性物质复原、以便再重新放电的电池，也称二次电池。其广泛用于汽车、发电站、火箭等部门。由所用电解质的酸碱性质不同分为酸性蓄电池和碱性蓄电池。酸性铅蓄电池 ???? 铅蓄电池由一组充满海绵状金属铅的铅锑合金格板做负极，由另一组充满二氧化铝的铅锑合金格板做正极，两组格板相间浸泡在电解质稀硫酸中，放电时，电极反应为： 负极： Pb＋SO42－2e-＝PbSO4正极： PbO2＋SO42－十4H＋＋2e＝PbSO4＋2H2O总反应： Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4十2H2O ?? 放电后，正负极板上都沉积有一层PbSO4，放电到一定程度之后又必须进行充电，充电时用一个电压略高于蓄电池电压的直流电源与蓄电池相接，将负极上的PbSO4还原成Pb，而将正极上的PbSO4氧化成PbO2，充电时发生放电时的逆反应： 阴极：PbSO42e-＝Pb＋SO42－ 阳极：PbSO4＋2H2O2e-＝PbO2＋SO42－＋4H＋总反应：Pb＋PbO2＋H2