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化学与能源 能源 能源: 提供能量的自然资源。 能量：物体做功的能力。 能量特点：1.可以转换。2.能量守恒。 黑 洞 能源分类 一次能源：可直接获得而无须改变形态和性质的能源。 二次能源：由一次能源经加工、转换而得到的另一类型能源。 可再生能源、不可再生能源 污染型能源、清洁型能源 常规能源：当前人们已经大规模生产并广泛利用的能源。 新型能源：正在研究开发中的能源。 我国能源状况 分布不均 煤炭为主 发展核电和水电 能源危机 马六甲海峡危机 能源与环境 温室效应与城市热岛 酸雨 光化学烟雾（一氧化氮衍生物类） 电池污染（纽扣电池、锰电池） 核泄漏 2. 原电池的组成 ① 两个半电池(电极） 正极电极电势高、 负极电极电势低。 ② 盐桥， ③ 导线 3. 电极的类型 ① 金属-金属离子 Cu│ Cu2+， Zn│ Zn2+ ② 气体-离子 pt，H2│ H+ ③ 金属-难溶盐 pt, Hg（l）│ Hg2Cl2（s）, Cl- ④ 离子 pt │ MnO-4,Mn2+,H+ “ MnO-4, Mn2+, H+ │ pt ” （ 写半反应式， 通过练习，逐渐掌握） Hg2Cl2 (s)+ 2e- = 2Hg(l ) + 2Cl-(ag) 甘汞电极（参比电极） MnO-4 + 8H+ +5e- = Mn2+ + 4H2O 例： 在稀H2SO4溶液中，KMnO4 和FeSO4发生以下反应： 电极电势 1.电极电势的产生 金属和其盐溶液间形成双电层 双电层的电势差称为电极电势(?、 ?? ) 人为规定： 标准氢电极电势 === 0.000 常用原电池 常用原电池有锌－锰干电池、锌－汞电池、锌－银扣式电池及锂电池等。 锌－锰干电池(1.5v) 1.铵型 电池符号：（－）Zn│NH4Cl·ZnCl2│MnO2（+） 总电池反应： Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH) 2.碱性 电池符号：（－）Zn│KOH│MnO2（+） 总电池反应： Zn+2H2O+2MnO2=2MnO(OH)+Zn(OH)2 锂原电池 开路电压为3.3V ,工作温度在-55~70℃间，在20℃下可贮存10年之久！ 应用到军事、心脏起博器等 弱点：易爆炸！！ 蓄电池：电极活性物质经氧化还原反应向外输出电能（放电）而被消耗之后，可以用充电的方法使活性物质恢复的电池称为可充电电池或二次电池，因其兼有贮存电能的作用，故通称蓄电池。 锂离子充电电池 锂离子电池充放电反应可表示为 正极反应﹕LiCoO2 = CoO2+Li++e 负极反应﹕Li++e+C6 = LiC6 电池反应﹕LiCoO2+C6 = Li1-xCoO2+ LixC6 燃料电池 燃料电池：是一类连续地将燃料氧化过程的化学能直接转换为电能的电化学电池。 按照所用电解质的不同，氢－氧燃料电池又分成碱性电解质燃料电池、酸性电解质燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体电解质燃料电池。 熔融碳酸盐燃料电池 质子交换膜燃料电池 第一艘燃料电池潜艇 传统的柴-电动力潜艇在水下潜航2～3天，就会耗尽电池能量，必须浮上水面给蓄电池充电。显然，这增加了潜艇暴露的危险性。而U31就没有这种烦恼，因为它在水下就能自行充电，取得了“不依赖空气”的技术突破。 装有燃料电池的笔记本 NEC的PC燃料电池。使用时间约为10小时，和现在的锂电池比较更进一步的提高了转换效率，电池本身的重量也轻了很多 　 笔记本电脑下面是燃料电池。后面是燃料管。 青色的部分是燃料管。是可以更换相对应的燃料管的。燃料使用的是乙醇，使用者可以自己添加，更加廉价，实惠。  氢能的优点 （1）所有元素中，氢重量最轻。 （2）氢是自然界存在最普遍的元素，据估计它构成了宇宙质量的75％，据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。 （3）除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃