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第1部分第04章 蓄电池

第1部分第04章 蓄电池
第1部分第04章 蓄电池

第一部第四章蓄电池

第一节概述

一、蓄电池的分类

把物质的化学能转变为电能的设备,称为化学电池,一般简称为电池。

以酸性水溶液为电解质称为酸蓄电池,以碱性水溶液为电解质者称为碱电池。因为酸蓄电池电极是以铅及其氧化物为材料,故又称为铅蓄电池。铅蓄电池按其工作环境又可分为移动式和固定式两大类。固定型铅蓄电池按电池槽结构分为半密封式及密封式,半密封式又有防酸式及消氢式。依据电解液数量还可将铅酸电池分为贫液式和富液式,密封式电池均为贫液式,半密封式电池均为富液式。

铅酸电池分类可归纳如下:

防酸隔爆,例GGF—2000

传统型固定式消氢型,例GGX—1000

固定式(又称富液式)干荷电,例CAF—3000

湿荷电,例GGM—1500

密封型全密封

阀控式(又称贫液式或阴极吸附式)

铅酸电池起动型普通型,例6—Q—90

干荷电,例3—QA—150

电瓶车用,例DG—400

移动式内燃机车用,例NG—462

铁路车用,例TG—450

摩托车用,例MT—12

密封型全密型

阀控型

铅酸蓄电池自发明后,在化学电源中一直占有绝对优势。这是因为其价格低廉、原材料易于获得,使用上有充分的可靠性,适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点。

到20世纪初,铅酸蓄电池历经了许多重大的改进,提高了能量密度、循环寿命、高倍率放电等性能。然而,开口式铅酸蓄电池有两个主要缺点:①充电末期水会分解为氢、氧气体析出,需经常加酸、加水,维护工作繁重;②气体溢出时携带酸雾,腐蚀周围设备,并污染环境,限制了电池的应用。近二十年来,为了解决以上的两个问题,世界各国竟相开发密封铅酸蓄电池,希望实现电池的密封,获得干净的绿色能源。20世纪90年代后电信部门大量使用了阀控式铅蓄电池作为后备电源,阀控式铅蓄电池在电源产品中占有重要地位。

二、阀控式铅酸蓄电池的定义

阀控式铅酸蓄电池的英文名称为Valve Regulated Lead Battery(简称VRLA电池),其基本特点是使用期间不用加酸加水维护,电池为密封结构,不会漏酸,也不会排酸雾,电池盖子上设有单向排气阀(也叫安全阀),该阀的作用是当电池内部气体量超过一定值(通常用气压值表示),即当电池内部气压升高到一定值时,排气阀自动打开,排出气体,然后自动关闭,防止水份蒸发。

第二节阀控铅酸蓄电池结构

阀控铅蓄电池的基本结构如下图所示。它由正负极板、隔板、电解液、安全阀、气塞、外壳等部分组成。正负极板均采用涂浆式极板,活性材料涂在特制的铅钙合金骨架上。这种极板具有很强的耐酸性、很好的导电性和较长的寿命,自放电速率也较小。隔板用彩色超细玻璃纤维制成,全部电解液注入极板和隔板中,电池内没有流动的电解液,即使外壳破裂,电池也能正常工作。电池顶部装有安全阀,当电池内部气压达到一定数值时,安全阀自动开启,排出气体。电池内气

压低于一定数值时,安全阀自动关闭,顶盖上还备有内装陶瓷过滤器的气塞,它可以防止酸雾从蓄电池中逸出。正负极接线端子用铅合金制成,采用全密封结构,并且用沥青封口。

图示阀控铅酸蓄电池结构

在阀控铅蓄电池中,电解液全部吸附在隔板和极板中,负极活性物质(海绵状铅)在潮湿条件下活性很多,能与氧气快速反应。充电过程中,正极板产生的氧气通过隔板扩散到负极板,与负极活性物质快速反应,化合成水。因此,在整个使用过程中,不需要加水补酸。

第三节阀控式铅酸蓄电池的基本原理

一、化学反应原理

阀控式铅酸蓄电池的化学反应原理就是充电时将电能转化为化学能在电池内储存起来,放电时将化学能转化为电能供给外系统。其充电和放电过程是通过化学反应完成的,化学反应式如下:正极:

充电

PbSO4+2H2O PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e-

放电

充电

副反应H21/2 O2 + 2H+ + 2e-

负极:

充电

PbSO4+2H++2 Pb+H2SO4

放电

充电

副反应2H++2e-H2

从上面反应式可看出,充电过程中存在水分解反应,当正极充电到70%时,开始析出氧气,

负极充电到90%时开始析出氢气,由于氢氧气的析出,如果反应产生的气体不能重新复合利用,电池就会失水干涸;对于早期的传统式铅酸蓄电池,由于氢氧气的析出及从电池内部逸出,不能进行气体的再复合,是需经常加酸加水维护的重要原因;而阀控式铅酸蓄电池能在电池内部对氧气再复合利用,同时抑制氢气的析出,克服了传统式铅酸蓄电池的主要缺点。

二、氧循环原理

阀控式铅酸蓄电池采用负极活性物质过量设计,AGM或GEL电解液吸附系统,正极在充电后期产生的氧气通过AGM或GEL空隙扩散到负极,与负极海绵状铅发生反应变成水,使负极处于去极化状态或充电不足状态,达不到析氢过电位,所以负极不会由于充电而析出氢气,电池失水量很小,故使用期间不需加酸加水维护。

阀控式铅酸蓄电池氧循环图示如下:

正极PbSO4+H2O PbO2 + O2

扩散

负极

可以看出,在阀控式铅酸蓄电池中,负极起着双重作用,即在充电末期或过充电时,一方面极板中的海绵状铅与正极产生的O2反应而被氧化成一氧化铅,另一方面是极板中的硫酸铅又要接受外电路传输来的电子进行还原反应,由硫酸铅反应成海绵状铅。

在电池内部,若要使氧的复合反应能够进行,必须使氧气从正极扩散到负极。氧的移动过程越容易,氧循环就越容易建立。

在阀控式蓄电池内部,氧以两种方式传输:一是溶解在电解液中的方式,即通过在液相中的扩散,到达负极表面;二是以气相的形式扩散到负极表面。传统富液式电池中,氧的传输只能依赖于氧在正极区H2SO4溶液中溶解,然后依靠在液相中扩散到负极。

如果氧呈气相在电极间直接通过开放的通道移动,那么氧的迁移速率就比单靠液相中扩散大得多。充电末期正极析出氧气,在正极附近有轻微的过压,而负极化合了氧,产生一轻微的真空,于是正、负间的压差将推动气相氧经过电极间的气体通道向负极移动。阀控式铅蓄电池的设计提供了这种通道,从而使阀控式电池在浮充所要求的电压范围下工作,而不损失水。

对于氧循环反应效率,AGM电池具有良好的密封反应效率,在贫液状态下氧复合效率可达99%以上;胶体电池氧再复合效率相对小些,在干裂状态下,可达70-90%;富液式电池几乎不建立氧再化合反应,其密封反应效率几乎为零。

第四节充放电特性

铅酸蓄电池以一定的电流充、放电时,其端电压的变化如下图:

0 2 4 6 8 10 12 14

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

电压(V ) 时间(h ) 图1-4-2 蓄电池10小时率充放电特性

一、放电中电压的变化

电池在放电之前活性物质微孔中的硫酸浓度与极板外主体溶液浓度相同,电池的开路电压与此浓度相对应。放电一开始,活性物质表面处(包括孔内表面)的硫酸被消耗,酸浓度立即下降,而硫酸由主体溶液向电极表面的扩散是缓慢过程,不能立即补偿所消耗的硫酸,故活性物质表面处的硫酸浓度继续下降,而决定电极电势数值的正是活性物质表面处的硫酸浓度,结果导致电池端电压明显下降,见曲线OE 段。

随着活性物质表面处硫酸浓度的继续下降,与主体溶液之间的浓度差加大,促进了硫酸向电极表面的扩散过程,于是活性物质表面和微孔内的硫酸得到补充。在一定的电流放电时,在某一段时间内,单位时间消耗的硫酸量大部分可由扩散的硫酸予以补充,所以活性物质表面处的硫酸浓度变化缓慢,电池端电压比较稳定。但是由于硫酸被消耗,整体的硫酸浓度下降,又由于放电过程中活性物质的消耗,其作用面积不断减少,真实电流密度不断增加,过电位也不断加大,故放电电压随着时间还是缓慢地下降,见曲线EFG 段。

随着放电继续进行,正、负极活性物质逐渐转变为硫酸铅,并向活性物质深处扩展。硫酸铅的生成使活化物质的孔隙率降低,加剧了硫酸向微孔内部扩散的困难,硫酸铅的导电性不良,电池内阻增加,这些原因最后导致在放电曲线的G 点(1.85V 左右)后,电池端电压急剧下降,达到所规定的放电终止电压。

二、充电中的电压变化

在充电开始时,由于硫酸铅转化为二氧化铅和铅,有硫酸生成,因而活性物质表面硫酸浓度迅速增大,电池端电压沿着OA 急剧上升。当达到A 点后,由于扩散、活性物质表面及微孔内的硫酸浓度不再急剧上升,端电压的上升就较为缓慢(ABC )。这样活性物质逐渐从硫酸铅转化为二氧化铅和铅,活性物质的孔隙也逐渐扩大,孔隙率增加。随着充电的进行,逐渐接近电化学反应的终点,即充电曲线的C 点(2.35V 左右)。到达C 点以后,继续充电将产生大量气体。当极板上所存硫酸铅不多,通过硫酸铅的溶解提供电化学氧化和还原所需的Pb 2+极度缺乏时,反应的难度增加,当这种难度相当于水分解的难度时,即在充入电量70%时开始析氧,即副反应 2H 2O → O 2+4H ++4e -,充电曲线上端电压明显增加。当充入电量达90%以后,负极上的副反应,即析氢过程

发生,这时电池的端电压达到D 点,两极上大量析出气体,进行水的电解过程,端电压又达到一个新的稳定值,其数值取决于氢和氧的过电位,正常情况下该恒定值约为2.6V 。

第一章 铅酸蓄电池的常识

第一章铅酸蓄电池的常识 1. 电池的构成 任何一种电池均有四个主要的部件组成:两个不同材料的电极、电解液、隔膜和外壳。 对于铅酸蓄电池来说,正极活性物质是二氧化铅(PbO2,暗红色),负极活性物质是铅(Pb,灰色),正负极集流体都是板栅,电解质是硫酸(H2SO4)。 动力电池:隔膜是聚氯乙烯(PVC),外壳是聚丙烯(PP)。 起动电池:隔膜是聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE),外壳是聚丙烯(PP)。 阀控式密封电池:隔膜是玻璃纤维(AGM),外壳是ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)。 2. 铅酸蓄电池的工作原理 PbO2 + Pb+2H2SO4 =2PbSO4 + 2H2O 随着放电的进行,硫酸不断减少,与此同时电池中又有水生成,这样就使电池中的电解液浓度不断降低;反之,在充电时,硫酸将不断生成,因此电解液浓度将不断增加。 3. 铅酸蓄电池的电性能 电池的开路电压:电池在断路时(即没有电流通过两极时),电池两极的电极电位之差,称为电池的开路电压。 电池的开路电压只取决于所组成电池的电极材料与电解液的活度和放电的温度,与电池的几何形状和尺寸大小无关。在电解液密度一定的范围内,铅酸电池的开路电压与电解液的密度有下列关系:开路电压=d+0.85,d是在电池电解液的温度下电解液的密度(g/cm3)。 根据铅酸电池中进行的反应可知,放电时随着PbO2和Pb的消耗,H2SO4也消耗,即随着放电的进行,H2SO4减少,水增加,则酸的密度降低。因此可以根据电池的开路电压估计电池的荷电状态,也可以根据电池的开路电压估计电解液的密度。 电池的内阻:是指电流通过电池内部受到的阻力,又叫全内阻。 它包括欧姆内阻和极化内阻。电池的欧姆内阻包括电极本身的电阻、电解质溶液的电阻、离子通过隔膜微孔时受到的阻力和正负极与隔离层的接触电阻等。 欧姆内阻还与电池的几何尺寸、装配的紧密程度和电池的结构等因素有关,一般电池装配越紧密、电极间距离越小,欧姆内阻就越小;对于同一类的相同结构的电池,几何尺寸大的其欧姆内阻比几何尺寸小的电池要小。 因为内阻的存在,电池的工作电压总是小于开路电压。 电池的放电电压:又称为电池的工作电压或电池的负荷电压,是指电池在放电时电池两端的电压,也可以说是电流通过外线路时,电池两电极之间的电位差。 电池放电电压的变化与放电制度有关,即放电曲线的变化还受着放电制度的影响,放电制度包括放电的电流强度I(或放电电流密度i)、放电温度T放和放电的终止电压V终。放电电流越大,工作电压下降越快;放电温度增加,放电曲线变化比较平缓,温度越低,曲线变化越大;放电终止电压是电池放电时电压下降到不能继续放电的最低工作电压,这是人为规定的。一般原则是,在低温、大电流放电时,终止电压选择要低一些;而小电流放电时,终止电压选择应稍高些。 电池的充电电压:是指电池在充电时,外电源加在电池两端的电压,充电电压随时间的变化曲线叫做充电曲线。随着充电的进行,充电电压会不断上升,对于铅酸电池,在充电后期主要进行水的分解,电池电压会稳定下来。如果采用大电流充电,则充电电压上升较快,最终达到较高的电压值。 电池的容量:是指在一定的放电制度下(即在一定的I放、T放、V终)电池所给出的电量,常用C表示,单位为安培?小时(Ah)。电池在恒流放电时,可以用C=It来计算电池的容量。对于一个做好的电池来说,影响其容量的因素是放电制度,i放越大,电池放出的容量越小;随着放电温度的增高,电池放出的容量也增大;一般是V终越高,电池放出的容量越小。

最新高二化学选修4第四章全套教案

第四章 电化学基础 §4.1 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点! 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生? 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么? 3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H +)如何变化? 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? 5、电子流动的方向如何? 讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。 问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化? 学生: Zn+2H +=Zn 2++H 2↑

讲:为什么会产生电流呢? 答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 (2)实质:将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问:那么这个过程是怎样实现的呢?我们来看原电池原理的工作原理。 (3)原理:(负氧正还) 问:在锌铜原电池中哪种物质失电子?哪种物质得到电子? 学生:活泼金属锌失电子,氢离子得到电子 问:导线上有电流产生,即有电子的定向移动,那么电子从锌流向铜,还是铜流向锌?学生:锌流向铜 讲:当铜上有电子富集时,又是谁得到了电子? 学生:溶液中的氢离子 讲:整个放电过程是:锌上的电子通过导线流向用电器,从铜流回原电池,形成电流,同时氢离子在正极上得到电子放出氢气,这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。讲:我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反,所以电流的方向是从铜到锌,在电学上我们知道电流是从正极流向负极的,所以,锌铜原电池中,正负极分别是什么? 学生:负极(Zn)正极(Cu) 实验:我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确! 讲:我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理,又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极,所以可表示为: 负极(Zn):Zn-2e=Zn2+(氧化) 正极(Cu):2H++2e=H2↑(还原) 讲:其中负极上发生的是氧化反应,正极上发生的是还原反应,即负氧正还。 注意:电极方程式要①注明正负极和电极材料②满足所有守衡 总反应是:Zn+2H+=Zn2++H2↑ 讲:原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。 转折:可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液,及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢? 学生:当然能,生活中有形形色色的电池。 过渡:也就是构成原电池要具备怎样的条件? 二、原电池的构成条件 1、活泼性不同的两电极

第1章蓄电池(3)

汽车电器(理论课)电子教案 编号课题第三节蓄电池的工作原理和工作特性课时 编写日期年月日 授课 教师 授课专业班次授课日期 班年月日第周星期第节 班年月日第周星期第节 班年月日第周星期第节 班年月日第周星期第节 教学目标1、掌握蓄电池的放电、充电。 2、理解蓄电池的工作特性。 教学重点1、掌握蓄电池的放电、充电。 2、理解蓄电池的工作特性。 教学 难点 掌握蓄电池的放电、充电。 教学课型新课 教具 器材 多媒体 教学组织与 过程1.电动势的建立 正、负极板浸入电解液后产生电动势。负极板:铅溶于电解液中,失电子生成Pb2+ Pb-2e→Pb2+ 电子留在负极板上,使负极板具有负电位,为-0.1V。 正极板:PbO2溶于电解液PbO2+2H2O→Pb(OH)4 Pb(OH)4→Pb4+ + 4OH- OH-留在电解液中,Pb4+ 沉附在正极板表面,使正极板有+2.0V 在外电路未接通时,反应达到动态平衡时,静止电动势为: E=2.0-(-0.1)=2.1V 2.蓄电池的放电 (1)概念 将蓄电池的化学能转换成电能的过程称为放电过程。 (2)化学反应 如果将蓄电池与外电路的负荷接通,电子e从负极板经过外电路的负荷流往正极板,使正极板的电位下降,从而破坏了原有

的平衡状态,发生电化学反应。 (3)结论 ①电极间接用电器时,负极板电子转移到正极板,补充了正极板电子,使反应持续进行。 ②生成的PbSO4分别附着在正负极板上。 ③正负极板上的活性物质逐步转变为PbSO4而不断被消耗。 ④电解液中的H2SO4不断地被消耗而变成水,电解液密度变小。因此,测量电解液密度可以检验蓄电池放电程度。 ⑤从理论上说,蓄电池这种放电过程将会使极板上所有物质全部转变为硫酸铅,但实际转化的只有20-30%。因此,采用薄型、多孔性极板可提高容量。 3.蓄电池的充电 (1)概念:将电能转换成蓄电池化学能的过程称为充电过程。它是放电反应的逆过程。充电时蓄电池的正负两极接通直流电源。 (2)化学反应 当电源电压高于蓄电池的电动势E时,电流由蓄电池的正极流入,从蓄电池的负极流出,也就是电子由正极板经外电路流往负极板。这时正负极板发生的化学反应正好与放电过程相反。 (3)结论 在外界电场作用下,电解液中的H2O与负极PbSO4均被电离,Pb2+被负极吸引并从负极上得到充电电源送来的电子,还原成Pb 附着在负极板上,形成海绵状Pb,O2-被吸引在正极板周围,正极板上PbSO4电离出来的Pb2+在极板周围电场作用下失去两个电子变成Pb4+ ,与O2-结合成PbO2附着在正极板表面。SO42-与 H2O离解出的H+结合成H2SO4,留在电解液中。这样,正极板上PbSO4被逐步转变成PbO2,负极板上的PbSO4被逐步转变成海绵状Pb,生成的H2SO4使电解液密度增大,蓄电池恢复到放电前的状态。 4.蓄电池充放电过程结论 (1) 蓄电池在放电时,电解液中的硫酸将逐渐减少,而水将逐渐增多,电解液相对密度下降。 (2)蓄电池在充电时,电解液中的硫酸将逐渐增多,而水将逐渐减少,电解液相对密度增加。 (3)在充放电时,电解液浓度发生变化,主要是由于正极板的活性物质化学反应的结果,因此要求正极板处的电解液流动性要好。在装配蓄电池时,应将隔板有沟槽的一面对着正极板,以便电解液流通。 (4)充电后期,会因电解水产生气体,应注意排气畅通,以防爆炸。 二、蓄电池的工作特性 1.静止电动势及基本电特性 (1)静止电动势Ej:蓄电池处于静止状态时,正负极板之间的电位差称为静止电动势。

人教版高中化学选修4教案:第四章第一节原电池

第四章电化学基础 第一节原电池 一、教材分析 本节课选取人教版化学选修4《化学反应原理》第四章第一节,本课以必修化学2第二章第二节“化学能与电能”为基础,进一步介绍原电池的组成和工作原理。教材的设置体现了学习知识的阶梯性,更加关注学生的化学专业知识和科学素养的提升。在必修部分只要求学生能举例说明化学能与电能之间的转化,在选修部分则进一步要求学生指导原电池的工作原理并能设计原电池。本节课教学内容中,从双液锌铜原电池入手,通过一个盐桥的设置,将氧化反应和还原反应分离开来。这对学生而言不仅仅是装置的改进,更是对氧化还原反应思维方式的转变,也是学生学习最困难的地方。学生通过将原电池的工作原理进行应用,设计原电池,加深了学生对原电池的理解。学生对电化学知识,对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望,要充分利用学生的好奇心和求知欲,设计层层实验和问题情境,使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。 原电池是将化学能转化为电能的重要装置,小到手机、心脏起搏器,大到交通工具、人造卫星、宇宙飞船都离不开原电池。原电池的工作原理不仅再现了氧化还原反应中能量的转化和守恒规律,也为金属的防护提供了理论依据。因此本节是电化学的基础知识,也是本章的重点内容,学好本节知识,具有比较重要的现实意义和理论意义。 二、教学目标 1、知识与技能 (1)知道原电池的工作原理。 (2)能够根据原电池的形成条件设计原电池。 (3)能书写简单的电极反应和电池反应方程式。 2、过程与方法 (1)通过对原电池模型的建立,让学生体会原电池的工作原理并加以简单应用。 (2)通过对原电池的了解,进一步深化对原电池构成条件和工作原理的理解。 (3)通过实验探究,使学生学会科学的研究方法,善于在体验过程中发现问题。 3、情感态度价值观 (1)通过对能量之间的转换的学习和了解,使学生了解化学对我们的生产、生活带来的便利,激发学生学习化学的兴趣。 (2)通过能量的守恒和电子的守恒等守恒思想的建立,使学生进一步体验守恒的思想。

第一节原电池学案

第一节原电池 知识点原电池 [学生预习区] 1.构成条件 (1)具有两个活泼性不同的电极。 (2)合适的电解质溶液。 (3)形成闭合回路(外电路用导线相连或互相接触并将两电极插入电解质溶液中或使用盐桥)。 (4)能自发地发生氧化还原反应。 2.原电池工作原理(以锌铜原电池为例) 盐桥内盛放的是什么物质?其作用是什么? 提示:盐桥内通常装有含有琼胶的KCl饱和溶液。离子在盐桥中能定向移动,形成闭合回路,并维持两个半池区的电荷守恒,可使电流持续传导。另外使用盐桥将两个半电池完全隔开,使副反应减至最小程度,可以获得单纯的电极反应,便于分析放电过程,有利于最大程度地将化学能转化为电能。 [教师点拨区] 1.原电池的设计 从理论上讲,能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池,实际设计时应注意以下几点: (1)外电路 e- 正极(氧化性较强的物质)负极(还原性较强的物质)――→ 导线 (2)内电路 将两电极浸入电解质溶液中,阴、阳离子作定向移动。 (3)闭合回路 特别提示:电子只在外电路移动,不在电解质溶液中移动。 2.原电池的工作原理 3.原电池工作原理的应用

(1)比较金属的活泼性强弱 有两种金属a和b,用导线连接后插入稀硫酸中,观察到a极溶解,b极上有气泡产生。根据电极反应现象判断出a是负极,b 是正极,因此,金属活动性a>b。 (2)加快化学反应速率 例证:实验室利用锌和稀硫酸反应制取氢气时,通常向稀硫酸中滴入几滴硫酸铜溶液。 原理:锌与置换出的铜及稀硫酸构成原电池,使产生氢气的速率加快。 (3)设计原电池 以Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag为依据,设计一个原电池。 ①将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应,分别作原电池的负极和正极的电极反应式。本例的电极反应式为负极:Cu-2e-===Cu2+,正极:2Ag++2e-===2Ag。 ②确定电极材料。 发生氧化反应的物质为金属单质,可用该金属直接作负极;如为气体(如H2)或溶液中的还原性离子,可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。 发生还原反应的电极材料一般不如负极材料活泼。 本例中可用铜棒作负极,用银棒作正极。 ③确定电解质溶液。 电解质是使负极放电的物质,因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应。或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),则左右两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。 如本例中可用AgNO3溶液作电解液。 ④构成闭合回路:将电极用导线连接,使之构成闭合回路。

第一章蓄电池习题

第一章蓄电池习题 一、填空题 1.铅蓄电池由、、、组成。 2.铅蓄电池内部分为个单格,一格的静止电动势约为。 3.蓄电池正极板的活性物质是,负极板上的活性物质是。 4. 蓄电池正极板上的二氧化铅溶解、电离后沉附于正极板;负极板处Pb溶解后,有留在负极板。 5.充足电的蓄电池每单格静态电动势约为V。 6.汽车的电器系统具有低压、、负极搭铁、、两个电源、用电设备并联等特点。 】 7.某一蓄电池的型号为3-Q-90,它代表的含义为由组成,额定容量为, 铅蓄电池。 二、单项选择 1.蓄电池是将()的装备。 A.化学能转化为电能 B.机械能转化为电能 B.热能转化为化学能 C. 化学能转化为机械能 2.启动发动机时,蓄电池可在短时间内给起动机提供()的启动电流。 ∽15A B. 100∽150A C. 200∽600A ∽1000A 3.()为蓄电池的最大负荷。 A.汽车大灯 B. 空调鼓风机 C. 发电机 D.起动机 ] 4.蓄电池的负极电缆外表的颜色通常为()。 A.红色 B. 黑色 C. 白色 D.绿色 5.蓄电池完全充电后其电解液的密度通常为()g/cm3. B. ∽ C. ∽ 6.从汽车上拆下蓄电池时,首先应拆下()电缆,将蓄电池安装在汽车上时, 应首先安装()电缆。 A.负极正极 B. 正极负极 C. 正极正极 D.负极负极 三、判断题 1.蓄电池负极板的数量总比正极板多一片。() 2.配制电解液时应将硫酸徐徐倒入蒸馏水中。() 3.安装蓄电池隔板时带沟槽的一面应面向负极板。() ¥ 4.启动型酸铅蓄电池正极板上的活性物质是二氧化铅,负极板上的活性物质是海绵状纯铅。 () 5.未来汽车将使用42V电气系统。() 6.当充电端电压上升到时,电解液中水开始电解,正极板表面溢出氧气,负极板表面溢出氢气。()

选修4第四章第一节原电池

× 第四章 电化学基础 第一节 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§ 原电池 一、原电池实验探究 讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点! 【实验探究】(铜锌原电池) 实 验 步 骤 现 象 1、锌片插入稀硫酸 2、铜片插入稀硫酸 3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸 【问题探究】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生? 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么? 3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H +)如何变化? 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? 5、电子流动的方向如何? 讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。 问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化? 学生: Zn+2H +=Zn 2++H 2↑ 讲:为什么会产生电流呢? 答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相

02第1章 蓄电池 1

第一章蓄电池 第一次课:蓄电池的构造、型号、工作原理 教学目的要求: 通过教学掌握蓄电池的构造、型号识别、及充放电的工作理,掌握不同类型蓄电池的特点。主要教学内容: 1、蓄电池的构造 2、蓄电池的型号 3、蓄电池的工作原理 教学重点、难点: 蓄电池的构造蓄电池的工作原理 教案正文: 蓄电池的构造 1、普通型蓄电池 2、干荷电蓄电池 3、免维护蓄电池 作用:储能、供电 特点:起动时,蓄电池单独供电 低速时,与发电机同时供电 正常时,由发电机供电,蓄电池储能超载时,同时供电 一、普通型蓄电池 1、极板组 蓄电池的核心部分,分正极板、负极板。 正极板焊在一起组成正极板组,负极板焊在一起组成负极板组;(并联增容) 组成:1、栅架:支撑活性物质(进行化学反应) 2、活性物质:填充在栅架上(正极板上为二氧化铅为棕红色,负极板上为海绵状纯铅为青灰色)

负极板多些(故正极板厚些) 各片正负极板相互嵌合,隔板放在中间,负极板数量要多一片(在外面),目的:保护强度、正极板上化学反应剧烈,使两侧放电均匀。 2、电解液 由相对密度1.84的纯硫酸和蒸馏水配制而成。密度应适应气温变化。电解液的纯度影响蓄电池的电气性能和使用寿命,硫酸和蒸馏水应符合国家规定。 3、隔板 各片正负极板相互嵌合,隔板放在中间,负极板数量要多一片(在外面),目的是保护强度、正极板上化学反应剧烈,使两侧放电均匀。目的是为减小内阻和体积,防接触而短路,材料应具有多孔性以便电解液渗透;应具有良好的耐酸性和抗氧化性。目前广泛使用微孔塑料隔板做成袋状。带槽一面朝向正极板4、外壳 盛放电解液、极板组和隔板 每个单格互不相通底部有垫脚(放极板组、容纳脱落的活性物质) 以前多用硬质橡胶,现在采用工程塑料,每个单格上有加液孔和通气孔,一个单格2V,12V电池有6个单格,用硬质橡胶或工程塑料压制而成,多采用整体式结构,只留一对极桩和与单格数相等的加液口,可拆修性较差。 5、极桩:分为正极桩和负极桩 用铅锑合金浇铸 形状:圆锥体形状、孔形 正极桩粗些 6、其他部件:防护板(盖在极板组上) 联条(各个单格为串联,与极桩熔焊在一起的连接板条,现在多采用穿壁式连接) 封口料(填充在盖与外壳之间缝隙的易熔材料,防泄露) 注液口盖(加液孔盖防电解液溅出,上有通气孔,还有装氧过滤器减少水消耗) 二、干荷电蓄电池 区别:1、干燥状态能长期保存电荷 2、只用按规定加入电解液即可使用,不需要初充电,取代了普通蓄电池 原因:负极板的制造工艺不同(进行了防氧化处理) 优点:运输、保管方便,不用初充电 注意:储存期超过2年的使用前需要补充充电5~10h

第1章蓄电池(2)

汽车电器(理论课)电子教案 编号课题第二节蓄电池的构造与型号课时 编写日期年月日 授课 教师 授课专业班次授课日期 班年月日第周星期第节 班年月日第周星期第节 班年月日第周星期第节 班年月日第周星期第节 教学目标1、掌握蓄电池的构造 2、理解蓄电池的规格型号 教学重点1、掌握蓄电池的构造 2、理解蓄电池的规格型号 教学 难点 掌握蓄电池的构造 教学课型新课 教具 器材 多媒体 教学组织与 过程一、蓄电池的构造 ※组成:正极板、负极板、隔板、电解液、电池盖、加液孔盖和电池外壳。 ※电动势:一组极板产生2.1V电动势。 1.极板 是蓄电池的基本部件,由它接受充入的电能和向外释放电能。极板一般由栅架和活性物质组成,分正极板和负极板两种。 (1)正极板上的活性物质是细小结晶形二氧化铅,呈棕红色; (2)负极板上的活性物质是多孔性海绵状纯铅,呈青灰色。 (3)栅架: 铅锑合金制成,上附活性物质。栅架通常含锑5%-7%,加锑提高强度和浇铸性能,但抗蚀性下降。现为锑2%-3%、砷 0.1%-0.2%,耐蚀、抗变形。 (4)极板厚度 国产负极板为1.8mm;正极板为2.2mm。国外产品正负极板均

为1.1-1.5mm(薄型极板) (5)正极板组: 数片正极板(一般为4-13片)焊接在同一横板上构成。横板上铸有接线柱,接线柱上铸有“+”号,有红色标志。 (6)负极板组: 数片负极板(一般为5-14片)焊接在另一横板上构成。横板上铸有接线柱,接线柱上铸有“-”号,无色标。 (7)极板组: 1)组成:由正负极板组各一组组成,正负极板相间布置。为了减轻正极板反应时的变形量,通常负极板比正极板多一片,即每片正极板两侧均有一片负极板。 2)目的:增加蓄电池的容量。 2.隔板 (1)作用:为了避免相互接触而短路,正负极板之间要用绝缘的隔板隔开。 (2)要求:隔板材料应具有多孔性结构,以便电解液自由渗透,而且化学性能应稳定,并具有良好的耐酸性和抗氧化性。 (3)材料:木质、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维纸张、玻璃丝棉等。 (4)结构与安装:一面平滑,一面带槽。安装时,槽面应朝正极板,槽上下方向。 (5)免维护电池用袋式隔板装正极板。 3.电解液 (1)组成:铅酸蓄电池的电解液,是由相对密度1.84g/cm3的纯硫酸和蒸馏水配制而成。 (2)密度:一般在1.24-1.31g/cm3的范围之内。气温低用高密度(防冻),否则用低密度。 (3)影响:电解液的密度、温度、纯度影响蓄电池的性能、寿命和还原系数。一般工业用硫酸和普通水中,因含铁、铜等有害杂质,绝对不能加入到蓄电池中去,否则易自行放电,且易损坏极板。故蓄电池电解液要用规定的蓄电池专用硫酸和蒸馏水配制。电解液密度还与充放电状态直接相关。 (4)电解液的配制: 1)材料—浓硫酸(密度1.84)+蒸馏水。 2)容器—陶瓷或玻璃容器。 3)方法—将适量蒸馏水倒入容器内,再慢慢加入硫酸,并用耐酸棒不停地慢慢搅拌。 4)比例—硫酸与蒸馏水体积比:1:4.33 重量比:1:2.36 5)目标—配成密度1.24—1.30g/cm3 (电解液温度为25℃)。 6)安全防护:电解液腐蚀性极强,如果皮肤接触了酸液,要立即用苏打水冲洗,酸液溅到眼睛里要立即用凉水或医用冲眼器冲洗,然后请医生处置。

人教版高中化学选修四第四章第一节 原电池教案

4.1 原电池 一、原电池: 1.概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池 2.组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路。 3.电子流向:外电路:负极——导线——正极 内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液, 盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4.电极反应:以锌铜原电池为例: 负极:氧化反应: Zn-2e=Zn2+(较活泼金属) 正极:还原反应: 2H++2e=H2↑(较不活泼金属) 总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5.正、负极的判断: (1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。 (2)从电子的流动方向:负极流入正极 (3)从电流方向:正极流入负极 (4)根据电解质溶液内离子的移动方向:阳离子流向正极,阴离子流向负极 (5)根据实验现象:①溶解的一极为负极 ②增重或有气泡一极为正极 二、化学电池 1.电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池 2.化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置 3.化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池 (1)一次电池 常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 (2)二次电池 ①二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。 ②电极反应:铅蓄电池 放电:负极(铅):Pb+SO42--2e-=PbSO4↓ 正极(氧化铅):PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4↓+2H2O

充电:阳极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-阴极:PbSO4+2e-=Pb+SO42- ③目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 (3)燃料电池 ①燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 ②电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件;负极发生氧化反应,正极发生还原反应,不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。 以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性。 当电解质溶液呈酸性时:负极:2H2-4e-=4H+ 正极:O2+4 e-4H+ =2H2O 当电解质溶液呈碱性时:负极:2H2+4OH--4e-=4H2O 正极:O2+2H2O+4e-=4OH- 另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极,又在两极上分别通甲烷燃料和氧气。电极反应式为: 负极:CH4+10OH--8e-= CO32-+7 H2O; 正极:4H2O+2O2+8e-=8OH-。 电池总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O ③燃料电池的优点:能量转换率高、废弃物少、运行噪音低 (4)废弃电池的处理:回收利用 1.重点掌握电极名称及其判断 2.重点掌握一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。 例1.右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)。下列有关说法不正确的是() A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH- B.电池的电解液可为KOH溶液 C.充电时负极反应为:MH+OH-→M+H2O+e- D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高 解析:镍氢电池中主要为KOH作电解液,充电时,阳极反应: Ni(OH)2+ OH-= NiOOH+ H2O+e-,阴极反应:M+ H2O+e-=MH+ OH-,总反应为M+ Ni(OH)2=MH+

第一节原电池

第四章电化学基础 第一节 原电池 一、 学习目标 体验化学能与电能相互转化的过程 二、 学习重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、 学习难点 通过对原电池实验的研究,从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质, 以及 这种转化的综合利用价值。 四、 学习过程 【温习旧知】 1、 原电池是 _________________________ __ 勺装置。原电池反应 的本质是 _________________ 应。 2、 如右图所示,组成的原电池: (1) ________________________________________ 当电解质溶液为稀HSQ 时:Zn 电极是 (填“正” 或“负”)极,其电极反应为 __________________ ,该反应是 (填“氧化”或“还原”,下同)反应; Cu 电极是 极,其电极反应为 ,该反应是 反应。 (2) 当电解质溶液 为CuSQ 溶液时:Zn 电极是 ____________ 极,其电极反应为 ,该反应是 ________ 反应;Cu 电极是 ________ 极,其电极反应为 _________________ ,该反应 ________ 应. 3、 原电池原理: 负极: _________ (—反应) 正极: __________ (—反应) 总反应: __________________ (离子方程式) ______________________ (化学方程式) 【学习新知】 」、对锌铜原电池工作原理的进一步探究 Zn Cu 电极 反应 填写页表中的空白 内电路 外电路

改进措施:—【自学指导一】观察实验4-1,说出实验现象。 【思考与交流】改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流?盐桥在此的作用是什么?[附:盐桥制法:1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙),将冷却后的U形管浸泡在KCI或N*N(3的饱和溶液中即可。2)将KCI或 Nh4N(3的饱和溶液装入U形管,用棉花都住管口即可] 产生持续、稳定的电流的原因________________________________________________ 盐桥的作用______________________________________________________________ 请同学们思考: 上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的?_________________ 指出电池的正负极,并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。 负极(—片):_____________________________ 正极(—片):___________________ 电池反应(总化学方程式):___________________________________________________ 电池符号:_________________________________________________ (负极)(盐桥)(正极) 二、由两个半电池组成原电池的工作原理 (1)把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行,再以适当方式连接,可以获 得电流。 ①在这类电池中,用_______ 较强的物质作为负极,负极向外电路提供电子; 用_______ 较强的物质作为正极,正极从外电路得到电子。 ②在原电池的内部,两极浸在电解质溶液中,并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。 练习:锌铜原电池产生电流时,阳离子() A 移向Zn极,阴离子移向Cu极 B 移向Cu极,阴离子移向Zn极 C 和阴离子都移向Zn极 D 和阴离子都移向Cu极 (2)探究组成原电池的条件

第1章蓄电池(5)

汽车电器(理论课)电子教案 编号课题第五节蓄电池的充电课时 编写日期年月日 授课 教师 授课专业班次授课日期 班年月日第周星期第节 班年月日第周星期第节 班年月日第周星期第节 班年月日第周星期第节 教学目标1、掌握蓄电池的充电方法 2、理解蓄电池的充电种类 3、掌握充电注意事项 教学重点1、掌握蓄电池的充电方法 2、掌握充电注意事项 教学 难点 掌握蓄电池的充电方法 教学课型新课 教具 器材 多媒体 教学组织与 过程一、蓄电池的充电方法 1.定流充电 (1)定义:在充电过程中,充电电流恒定不变(通过调整电压,保证电流不变)。 (2)优点:充电电流可任意选择,有益于延长蓄电池寿命。 (3)缺点:充电时间长,且需要经常调整充电电流。 (4)适用范围:初充电、去硫充电和补充充电。 (5)电路特点:各蓄电池串联连接。充电时,每个单体需要2.7V,故串联电池的单体总数不应超过n=Uc/2.7(Uc为充电机的充电电压)。 (6)充电要求:各蓄电池单格容量应尽可能相同,容量不同时,应按最小的容量确定充电电流,小容量的蓄电池充足后拆下,再对其余蓄电池继续充电。 (7)充电方法(两阶段充电法) 1)在第一阶段用较大电流充电,当单格电池电压升到2.4V,

电解液开始产生气泡。 2)将充电电流减小一半进行第二阶段恒流充电,直到蓄电池完全充足电为止。 2.定压充电 (1)定义:在充电过程中,充电电压恒定不变。是蓄电池在汽车上由发电机对其充电的方法。 (2)优点 1)充电速度快。开始充电4—5h内可获充90-95%的电量。 2)操作方便。充电电流会随着电动势的上升而逐渐减小到零,使充电自动停止,不必人工调整和照管。 (3)缺点 1)充电电流无法调整,不能保证蓄电池彻底充足电,不适于初充电和去硫化充电。 2)初期充电电流大,温升快,极板易弯曲,活性物质易脱落,影响寿命。 (4)电路特点:各蓄电池并联连接。 (5)充电要求:各支路蓄电池电压相同,容量尽量一致。 (6)充电电压选择:按每单格需电压2.5V确定。如:6V蓄电池选7.5V;12V蓄电池选15V。 (7)适用:由于定压充电过程,充电时间短,充电过程中不需调整充电电压,因此适合于蓄电池的补充充电。 3.脉冲快速充电 (1)极化概念:充电后期化学反应中,蓄电池两极间电位差会高于两极活性物质的平衡电位(每单格2.1V),这种现象称为极化。 (2)极化的影响:阻碍了蓄电池充电过程化学反应的正常进行,是造成充电效率低及充电时间长的主要因素。 (3)极化种类:欧姆极化、浓差极化、电化学极化等。 (4)解决方法:采用脉冲充电法。 (5)脉冲充电特点 1)时间短:新电瓶≤5h、旧电瓶1—2h; 2)省电:用电量为常规充电的80%-85%;(定流初充电需 60-70h;定压补充充电需13-16h。) 3)去硫化作用显著; 4)充不足电,对电瓶寿命有影响。 (6)脉冲充电过程 以脉冲大电流充电来实现快速充电的方法。 ①大电流恒流充电 IC=(0.8~1)C20 ,短时间内充至额定容量的60%,单池电压升至2.4V; ②电液冒气泡时,停充24~30ms; ③反向脉冲充电, IC=(1.5~3.0)C20 t=150~1000us,消除孔隙中的气泡 ④后停充25ms,再用正向脉冲进行充电,如此循环,直至充

第四章第一节 原电池(人教版)

2011-2012学年高二化学选修4(人教版)同步练习第四章 第一节原电池 一. 教学内容: 原电池 二. 重点、难点: 1. 重点是进一步了解原电池嘚工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式 2. 难点是原电池嘚工作原理 三. 具体内容: 1. 原电池嘚概念 2. 原电池构成嘚条件 3. 正负极嘚判断,并设计锌和铜离子反应嘚装置 4. 铜锌原电池 (1)装置 (2)现象 (3)盐桥嘚作用 (4)电极反应 (5)原理 (6)半电池 (7)电解质溶液和电极嘚选择 (8)电子和电流嘚流向 【典型例题】 [例1] 如图所示,烧杯内盛有浓HNO3,在烧杯中放入用导线相连嘚铁、铅两个电极,已知原电池停止工作时,Fe、Pb都有剩余。试写出可能嘚电极反应式,并指出正、负电极及电极反应类型。

(1)Fe:____________、___________(可不填满,也可补充,下同); (2)Pb片:__________、____________。 答案:(1)开始时,Fe是正极:4H++2NO3—+2e-=2NO2↑+2H2O(还原反应);后来,Fe是负极:3Fe-6e-=3Fe2+(氧化反应) (2)开始时,Pb是负极:Pb-2e-=Pb2+(氧化反应);后来,Pb是正极: 2NO3—+8H++6e-=2NO↑+4H2O(还原反应) 解析:把物质嘚性质和原电池联系。 [例2] 把铁棒和锌棒用导线连接插入硫酸铜溶液中有0.2mol电子通过时,负极嘚质量变化() A. 减少0.1g B. 减少6.5g C. 减少5.6g D. 增加6.4g 答案:B 解析:利用原电池反应嘚实质是氧化还原反应进行计算。 [例3] 由铜、锌和稀硫酸组成嘚原电池,在工作过程中,电解质溶液嘚pH() A. 不变 B. 先变小后变大 C. 逐渐变大 D. 逐渐变小 答案:C 解析:考察基本嘚电极反应嘚判断。 [例4] 将等质量嘚A、B两份锌粉装入试管中,分别加入过量嘚稀硫酸,同时向装A嘚试管中加入少量CuSO4溶液。图表示产生氢气嘚体积V与时间t嘚关系,其中正确嘚是()

第1章 蓄电池-汽车电器习题库

汽车电器习题库 第一章蓄电池 一、填空题 1.汽车上有两个电源:一个是,一个是。 2.铅蓄电池主要由、、、、、 等组成。 3.正负极板是由和组成。 4.充电终了时,正负极板上的硫酸铅已大部分转变为和。 5.铅蓄电池的端电压是直流电压表测得之间的电压值。 6.铅蓄电池的容量可分为和。 7.铅蓄电池的起动容量可分为和。 8.无需维护的铅蓄电池又叫。 9.铅蓄电池消耗水的途径有二:一是二是。 10.无需维护铅蓄电池在使用过程中主要是。 11.无需维护铅蓄电池的使用寿命一般在以上,是原有铅蓄电池的2倍多。 12.大电流放电的时间不能,每次起动时间不能超过,每次启动间隔不低于。 13.在使用中,尽量避免铅蓄电池的和长期处于,也不能长期处于状态下工作。 14.冬季使用铅蓄电池时,要特别注意保持,以免电解液相对密度,致使。 15.定期检查铅蓄电池,发现电解液相对密度不足时,可补加,液面过低时,应补加。 16.汽车电气设备共同的特点有四个:、、、 。 17.铅酸蓄电池每个単格电池的标称电压为 V,正极板上的活性物质是,呈棕红色;负极板上的活性物质是海绵状的,呈青红色。 18.某铅酸蓄电池型号为6-QAW-65D,其标准电压为 V,额定容量为 Ah。 19.影响蓄电池容量的因素主要有、、和。

20.蓄电池的内阻大小反映了蓄电池带负载的能力。在相同条件下,内阻越小,输出电流,带负载能力。铅蓄电池的内阻包括电阻、电阻、电阻、电阻。 21.通常蓄电池的充电方法有充电、充电及充电三种。 22.配置电解液时,须先将放入容器,然后将缓慢地加入水中,并不断搅拌,严禁将倒入中;以免发生爆溅,伤害人体和腐蚀设备。 23.当往车上装蓄电池时,应先接电缆,再接电缆,以防工具搭铁引起短路。 24.在一个单格蓄电池中,负极板的片数总比正极板一片。(填“多”或“少”)。 25、蓄电池放电程度的大小,可用密度计测量电解液的或用万用表测量蓄电池的正负极柱之间的来判断。 26、电解液由和按一定比例配制而成,充满电的蓄电池其电解液密度一般为 g/cm3。 27.铅蓄电池在放电时,活性物质微粒逐渐、孔隙逐渐、电解液相对密度逐渐、蓄电池电动势逐渐、内阻逐渐。 28.普通铅蓄电池内部故障常见 有,,, 。 29.极板硫化的主要原因 有:,, , 。 30.严重硫化的电池在充电时,电解液相对密度不会,充电初期电解液就。 31.产生极板短路的原因 有,, 。 32.严重短路的电池充电时电解液相对密度,充电时电解液不会冒。

选修4第四章原电池说课稿

选修4第四章《电化学》第一节原电池说课稿 一、 说教材 (一)课程标准:新课标要求学生能从根本上了解化学能与电能之间发生转化的原因;能正确书写电极反应式和电池反应方程式。 (二)教材分析:学生已在高一必修2第二章第二节接触到了《化学能与电能》,能够利用其原理设计简单的原电池,能写出其相应的电极反应方程式,选修四第四章《电化学》进一步介绍原电池的组成和工作原理,通过对电池效率的探究,从本质上了解原电池的工作原理,使用盐桥不仅是一个普通的实验技术改进,而是对旧思维模式的一个质的突破,其优点是能持续稳定的产生电压(电流),为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。 (三)教学目标及重难点 知识与技能:1.使学生进一步了解原电池的工作原理 2.能够写出电极反应式和电池反应方程式。 过程与方法:1.经历探究原电池如何提供稳定持续电流的过程,了解科学探究的步骤,学 习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力; 2.经历多次小组合作、实验、学习、讨论,合作能力得到提高。 情感态度价值观:在合作探究学习的过程中体验思维碰撞激宕的乐趣 【教学重点】进一步了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式 【教学难点】原电池的工作原理。 二、说教法 主要采用实验探究与思考交流相结合,知识回顾与新知引入相结合的方法,设置问题情境,激发学生的学习兴趣,并辅助多媒体教学手段,帮助学生理解原电池的工作原理和盐桥的作用。 三、说学法 通过实验,观察,小组讨论等方法,实现思维模式的质的突破。 四、说教学过程 五、说教学反思 本节课我根据高二年级学生的心理特征及其认知规律,采用实验探究与思考交流相结合,知识回顾与新知引入相结合的方法,以教师为主导,学生为主体,教师的“导”立足于学生的“学”,放手让学生自主探索的学习,主动的参与到知识的形成的整个思维过程,力求使学生在积极愉快的课堂氛围中提高知识水平,从而达到预期的教学效果。 请大家秉承“无害化,减量化,资源化”的原则,实验均使用 “明信片原电池”即在塑料板上直接实验,为了效果明显每大组又分为两个小组,左面小组测电流,右面小组测电压,用电流电压检测仪直接按到相应按钮即可测定,操作简单。建议:若学校没有检测仪,则应测电压,因为无论有无盐桥,电流均会减小,而电压在改进后很稳定。起始电流一般单液原电池(内阻小)比双液原电池稍大,但迅速减小,双液原电池减小的慢。

选修4-第四章-第一节《原电池》教学反思

选修4 第四章第一节《原电池》教学反思本节课是人们教育出版社普通高中课程标准实验教科书选修4《化学反应原理》第四章第一节的内容,主要研究化学能与电能之间的一种转换装置——原电池。学习本节课知识,让体验化学能与电能相互转化的探究过程;使学生进一步了解原电池的工作原理和构成原电池的条件;能够写出电极反应式和电池反应方程式。通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。通过实验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→再认识的辨证唯物主义的思维方法。通过现实分析激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。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。 本节课的教学设计,在好的方面,我认为有以下四个特点: 一、目标定位,全面、合理、科学。 依据课程标准要求和原电池在化学选修4中的地位及作用,我本着全面、全员、全程的育人宗旨,力求实现通过化学教学,促使学生学会“从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三个维度确定本节课教学目标,即通过本节课的教学使学生了解原电池的组成及工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式,在原有知识的基础上进一步改进原电池。 通过探究实验培养学生观察能力与分析问题的能力,并体会化学能与电能的相互转化过程,通过反应物之间电子的转移的回顾,理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用;通过探究实验活

动,培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神,并通过实验不断体现出由实践→认识→再实践→再认识的认知过程,通过原电池的探究实验,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,同时激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。 二、教学策略引导学生探究式学习 原电池在高一化学必修2已经初步学习过,本节课是其知识的延续和加深,所以重点在于如何改进原电池。在课前的微视频中,我用很少的时间去帮助学生回忆原电池的知识,然后开展探究性实验将学生分成四组,通过提供材料,让学生设计实验,本节课以实验事实设疑,又以实验事实释疑,让学生从直观、生动的实验中发现问题,找到学生的知识生长点,进一步引导学生进行推理和分析,再通过实验验证分析的结果,从而展开教学,学生在活动中主动建构知识结构,丰富对电化学的认识。 三、教学资源 发挥媒体辅助功能,本课时多媒体课件制作精美,给人以美的享受,借助现代媒体生动直观地展开原电池原理,并利用多媒体的微观动画演示了双液原电池中盐桥的作用,有利于学生突破原电池原理这一教学难点。 四、教学流程的安排 为了更有效地突出重点,突破难点,遵循“教师为主导、学生为主体、问题为主线、思维为核心、能力为根本”的五为主原则,我将

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