(Microsoft PowerPoint - 2Chapter_28_c [\260\337\305\252] [\254\333\256e\274\322\246\241])

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誉移凌
5 years ago
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1 第 28 章日常生活使用的化學電池 28.1 利用化學電池產生電力 28.2 原電池和二級電池 28.3 選擇合適的化學電池 28.4 使用化學電池對環境造成的影響重要詞彙進度評估摘要概念圖 P. 1 / 37

2 28.1 利用化學電池產生電力化學電池為不同種類的電子產品 ( 例如手提電話音樂播放器手提電腦和數碼相機 ) 提供電能圖 28.1 化學電池為手提電話提供電能 P. 2 / 37

3 圖 28.2 許多電子產品 ( 例如手提電腦和數碼相機 ) 都是以化學電池所提供的電能運作的 28.1 利用化學電池產生電力 P. 3 / 37

4 課文重點化學電池是一個把化學能化學能轉換為電能電能的裝置化學能化學電池電能 28.1 利用化學電池產生電力 P. 4 / 37

5 與化學電池相關的詞彙電池組是由兩個或更多的電池組合而成圖 28.4 電池盒內附有兩個電池 28.1 利用化學電池產生電力 P. 5 / 37

6 電池的電動勢電動勢或電壓電壓是電池兩極間最大的電勢差, 單位是伏特 (V) 圖 28.5 一個 6 V 的電池組是由四個 1.5 V 的電池串聯而成的 28.1 利用化學電池產生電力 P. 6 / 37

7 正電極是電子電子從外電路流入的地方負電極是電子電子從此處流出外電路的地方電解質是容許離子離子在電池兩極之間流動導電的介質放電是把化學能轉換為電能的過程 28.1 利用化學電池產生電力 P. 7 / 37

8 將電池的電壓與放電時間的關係繪成圖表, 便得出放電曲線電壓電壓放電時間 (a) 傾斜的放電曲線電壓在放電過程中逐漸下降放電時間 (b) 平直的放電曲線電壓在放電過程中保持穩定, 直至放電完畢圖 28.6 電池的兩種常見放電曲線 28.1 利用化學電池產生電力 P. 8 / 37

9 電容量 ( 或電容 ) 是電池在特定條件下可釋放的電量, 通常以 mah 作為單位圖 28.7 具有不同電容量的電池 28.1 利用化學電池產生電力 P. 9 / 37

10 使用壽命 ( 或簡稱壽命 ) 是指在特定條件下使用電池, 直至電壓下降至某數值 ( 通常是 0.8 V) 所需的時間存放期是指把電池存放在 21 C 的環境中, 仍能保持 90% 電容量的時間課堂練習利用化學電池產生電力 P. 10 / 37

11 28.2 原電池和二級電池化學電池是可攜帶的電源一些電器 ( 如手錶和手提電話等 ) 所需的是可攜帶的電源化學電池不同類型的化學電池化學電池可分為兩類 : 原電池二級電池 P. 11 / 37

12 原電池是不可充電的常見的原電池包括 : 鋅碳電池圖 28.8 鋅碳電池鹼性錳電池圖 28.9 鹼性錳電池 28.2 原電池和二級電池 P. 12 / 37

13 氧化銀電池圖氧化銀電池 28.2 原電池和二級電池 P. 13 / 37

14 二級電池是可充電的 ( 使用市電電源和充電器 ), 並可重複使重複使用多次常用的二級電池包括 : 鋰離子電池圖鋰離子電池 28.2 原電池和二級電池 P. 14 / 37

15 鎳金屬氫化物 (NiMH) 電池鉛酸蓄電池圖鎳金屬氫化物 (NiMH) 電池圖鉛酸蓄電池 28.2 原電池和二級電池 P. 15 / 37

16 常用的原電池和二級電池的特性及用途化學電池的用途與其特性有密切的關係原電池原電池原電池石墨氧化錳 (IV) 氧化銀鋅鋅鋅氯化銨氫氧化鉀氫氧化鉀 1.5 V 1.5 V 1.6 V 表 28.1 一些常見原電池的特性優點缺點和用途 28.2 原電池和二級電池 P. 16 / 37

17 圓柱形圓柱形鈕形便宜存放期長在高耗電量的電器中表現較差在低温下表現較差低內電阻在較闊的温度範圍下連續放電仍可維持大電流存放期長在低耗電量的電器中使用的成本昂貴表 28.1 一些常見原電池的特性優點缺點和用途 28.2 原電池和二級電池 P. 17 / 37 輕巧體積小能在較闊的温度範圍下正常運作昂貴

18 適用於低耗電量或間歇使用的電器, 例如手電筒手提式收音機鬧鐘及遙控器適用於耗電量大適用於需長時間需長時間運作的運作及要求穩定電器, 例如 MP3 電流的小型電器, 機電動玩具例如石英錶計閃光燈電鬚刨算機助聽器及及手提式電視機心臟起搏器表 28.1 一些常見原電池的特性優點缺點和用途 28.2 原電池和二級電池 P. 18 / 37

19 二級電池二級電池二級電池鋰金屬氧化物 ( 例如鋰鈷氧化物或鋰錳氧化物 ) 氫氧化鎳 (II) 被氧化鉛 (IV) 覆蓋的鉛片鋰碳化合物貯氫合金鉛溶於有機溶劑的鋰鹽氫氧化鉀 3.7 V 1.2 V 表 28.2 一些二級電池的特性優點缺點和用途硫酸 12 V (6 個串聯電池 ) 28.2 原電池和二級電池 P. 19 / 37

20 圓柱形或稜柱形圓柱形盒形高能量密度輕巧可充電超過 1200 次放電速率快高能量密度低內電阻可充電超過 500 次放電速率快電力成本相對較低極高電流可充電超過 500 次放電速率快表 28.2 一些二級電池的特性優點缺點和用途 28.2 原電池和二級電池 P. 20 / 37

21 極昂貴即使在備用的狀態下, 電池也會老化舊電池容易過熱及發生爆炸需要使用保護電路來把電壓及電流維持於安全範圍之內昂貴購置充電器的成本高昂表 28.2 一些二級電池的特性優點缺點和用途極昂貴較重鉛和鉛化合物是有毒的 28.2 原電池和二級電池 P. 21 / 37

22 適用於多種便於攜帶的電子儀器, 例如手提電話數碼相機手提電腦及平板電腦適用於耗電量高的電器, 例如室內無線電話及數碼相機適合用作汽車電池為緊急用的燈輪椅等提供無間斷的電源及電訊用的後備電源表 28.2 一些二級電池的特性優點缺點和用途活動 28.1 例題 28.1 課堂練習原電池和二級電池 P. 22 / 37

23 28.3 選擇合適的化學電池選用哪一種化學電池? 當決定選用某種化學電池作特定用途時, 一般要考慮下列各項目 : 形狀大小價格電壓圖不同大小的鋅碳電池 P. 23 / 37

24 電池的電容量能否提供穩定的電流所需電流的大小是連續地還是間歇地使用可否充電存放期的長短例題 28.2 活動 28.2 課堂練習選擇合適的化學電池 P. 24 / 37

25 28.4 使用化學電池對環境造成的影響化學電池對環境的影響化學電池含有重金屬, 例如汞鉛和鎘, 不適當地棄置這些重金屬會污染環境污染環境例子鋅碳電池中的鋅電極通常含有汞, 而汞是有毒有毒的鎳鎘電池含有有毒有毒的鎘 P. 25 / 37

26 可行的解決方法我們應使用市電電源或二級電池來取代原電池較具經濟效益, 也較環保現時已有電池製造商生產含汞量較少或完全不含汞的鋅碳電池圖不含汞的鋅碳電池 28.4 使用化學電池對環境造成的影響 P. 26 / 37

27 重要詞彙 1. 化學電池 chemical cell 2. 電池組 battery 3. 電動勢 / 電壓 electromotive force/voltage 4. 正電極 positive electrode 5. 負電極 negative electrode 6. 電解質 electrolyte 7. 放電 discharge 8. 放電曲線 discharge curve 9. 電容量 / 電容 charge capacity/capacity P. 27 / 37

28 10. 使用壽命 service life 11. 存放期 shelf life 12. 原電池 primary cell 13. 二級電池 secondary cell 14. 鋅碳電池 zinc-carbon cell 15. 鹼性錳電池 alkaline manganese cell 16. 氧化銀電池 silver oxide cell 17. 鋰離子電池 lithium ion cell 18. 鎳 - 金屬氫化物 (NiMH) 電池 nickel-metal hydride (NiMH) cell 19. 鉛酸蓄電池 lead-acid accumulator 重要詞彙 P. 28 / 37

29 20. 濕電池 wet cell 21. 乾電池 dry cell 重要詞彙 P. 29 / 37

30 進度評估 1. 化學電池是甚麼? 2. 哪些詞彙與化學電池有關? 它們的意思分別是甚麼? 3. 原電池是甚麼? 試例舉一些例子 4. 二級電池是甚麼? 試例舉一些例子 5. 常見的原電池和二級電池有何特性? 6. 選擇化學電池作某種用途時, 應考慮哪些因素? 7. 使用化學電池會對環境造成甚麼影響? 8. 我們如何減少使用化學電池對環境所造成的影響? P. 30 / 37

31 摘要 28.1 利用化學電池產生電力 1. 化學電池是一個把化學能轉換為電能的裝置, 也是最方便的可攜帶能源 2. 與化學電池相關的詞彙包括 : 電池組電動勢 ( 電壓 ) 正電極負電極電解質放電放電曲線電容量使用壽命和存放期這些詞彙的意思可參考第 4 至 5 頁 P. 31 / 37

32 28.2 原電池和二級電池 3. 化學電池可分為原電池和二級電池兩類 4. 原電池是不可充電的例子有鋅碳電池鹼性錳電池和氧化銀電池 5. 二級電池可充電並可重複使用多次例子包括鋰離子電池鎳金屬氫化物 (NiMH) 電池和鉛酸蓄電池 6. 不同種類的化學電池具有不同用途, 有關各種電池的特性及用途, 參看在第 7 至 8 的表 28.1 和表 28.2 摘要 P. 32 / 37

33 28.3 選擇合適的化學電池 7. 決定使用哪種化學電池作某種用途時, 需要考慮以下因素 : 形狀大小價格電壓電池的電容量能否提供穩定的電流所需電流的大小是連續地還是間歇地使用可否充電存放期的長短摘要 P. 33 / 37

34 28.4 使用化學電池對環境造成的影響 8. 我們應小心使用化學電池, 以減少對環境所造成的損害例如, 我們應使用不含汞的電池, 盡量使用充電池此外, 我們亦應盡力協助回收舊充電池內的有用物料摘要 P. 34 / 37

35 概念圖電能將化學能轉換為化學電池原電池二級電池 P. 35 / 37

36 原電池不可充電的例子鋅碳電池電池鹼性錳電池氧化銀電池概念圖 P. 36 / 37

37 二級電池可充電的例子鋰離子電池鎳金屬氫化物 (NiMH) 電池鉛酸蓄電池概念圖 P. 37 / 37

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Unit_18(C)N.indd 重點第 18 節日常使用的化學電池不同種類的化學電池如何選擇適合的化學電池使用化學電池對環境造成的影響第 19 節簡單化學電池簡單化學電池內的反應金屬的電化序簡單化學電池內的鹽橋丹聶爾電池第 20 節氧化作用和還原作用氧化作用和還原作用的定義常見的氧化劑和還原劑物種的氧化能力和還原能力氧化數第 21 節化學電池內