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 的 氧 化 還 原 反 應 化學電池內的氧化還原反應 日常生活中的氧化還原反應 第 22 節 電 解 電解水溶液時影響離子放電次序的因素 電解在工業上的應用 電鍍工業對環境造成的影響
第5章 第 氧 化 還 原 反 應 化 學 電 池 和 電 解 18 節 日常使用的化學電池 18.1 日常使用的化學電池 日常生活中有許多用品都需要化學電池來提供動力 圖 18.1 例 如 兒 童 玩 具 需 要 化 學 電 池 來 推 動 計 算 機 有 賴 它 們 提 供 電 力 才 能 運 作 失 聰 人 士 的 助 聽 器 也 需 配 備 電 池 來 使 用 化 學 電 池 由 甚 麼 物 料 組 成 它 們 又 如 何 運 作 呢 18.2 圖18.1 由化學電池提供能量的用 品 利用化學反應產生電能 如 果 把 鎂 粉 加 入 盛 載 硫 酸 銅 ( I I ) 溶 液 的 燒 杯 中 反 應 混 合 物 的 温 度 會 上 升 圖 18.2 在 這 個 反 應 中 反 應 物 的 化 學 能 轉 變 為 熱 我 們 也 可 以 把 反 應 物 的 化 學 能 轉 變 為 電 能 化 學 電 池 是 一 種 把 化 學 能 轉 變 為 電 能 的 裝 置 刮勺 化學能 鎂粉 化學電池 電能 化 學 電 池 由 兩 種 不 同 的 金 屬 和 一 種 電 解 質 組 成 其 中 的 電 解 質 含 有 可 自 由 流 動 的 離 子 所 以 能 夠 導 電 硫酸銅 (II) 溶液 圖 18.3 展 示 一 個 由 鎂 和 銅 組 成 的 化 學 電 池 硫 酸 銅 ( I I ) 溶 液 是 電 池 的 電 解 質 圖18.2 在鎂與硫酸銅(II)溶液的反 應中 化學能轉變為熱 2 化學電池 chemical cell 電解質 electrolyte
18 + (II) 18.3-19 1 2 3 - * ** (II) * 18.4 18.5 18.4 18.5 negative electrode positive electrode voltmeter digital multimeter 3
第5章 氧 化 還 原 反 應 化 學 電 池 和 電 解 18.3 不同種類的化學電池 化 學 電 池 分 為 兩 類 原 電 池 和 二 級 電 池 原 電 池 只 可 使 用 一 次 不 能 再 充 電 鋅 碳 電 池 鹼 性 錳 電 池 和 氧 化 銀 電 池 都 是 原 電 池 二 級 電 池 是 可 充 電 再 用 的 電 池 鋰 離 子 電 池 鎳 金 屬 氫 化 物 電 池 和 鉛 酸 蓄 電 池 都 是 二 級 電 池 圖 18.6 展 示 日 常 生 活 中 常 用 的 不 同 種 類 的 化 學 電 池 圖18.6 不同種類的化學電池 18.4 與化學電池相關的詞彙 以 下 是 一 些 常 用 來 描 述 化 學 電 池 的 詞 彙 電 池 組 由 兩 個 或 以 上 聯 接 在 一 起 的 電 池 組 成 圖 18.7 圖 18.8 展 示 一 個 9 V 的 電 池 由 六 個 電 壓 為 1.5 V 的 電 池 串 聯 組 成 圖18.7 電池組盒內的電池 4 原電池 primary cell 二級電池 secondary cell 圖18.8 9 V 的電池由六個 1.5 V 的電池組成 可充電 rechargeable 電池組 battery
18 * * mah 18.9 18.9 0.8 V * 21 C 90% 18.10 capacity discharge service life cycle life shelf life 5
5 AAA AA C D 9V 18.10 18.5 18.11 18.11 21 18.12 (IV) * 6 zinc-carbon cell
18 (+) (IV) ( ) 18.12 18.6 18.13 18.13 7
5 18.14 (IV) (IV) * (IV) 18.14 18.7 18.15 18.15 18.16 18.16 8 alkaline manganese cell button cell pacemaker silver oxide cell
18 1 http://data.energizer.com/static.aspx?name=appmanuals http://support.radioshack.com/support_tutorials/batteries/ batgd-b.htm 2 http://www.metacrawler.com/ http://www.google.com/ http://www.yahoo.com/ http://www.altavista.com/ 9
5 18.8 18.17 18.18 21 * 3.7 V 1.2 V 18.9 (II) 1.2 V 18.19 10 lithium ion cell nickel metal hydride cell
18 * 18.10 18.20 12 V 18.20 21 (IV) 2 V* 1859 18.1 18.1 ( ) (+) ( ) (+) (II) ( ) (+) IV V 3.7 1.2 2 * 4 2 1 1 0.5 500+ 500+ 180+ lead-acid accumulator 11
5 * AA X Y Z 1 2 (V) 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 Y 0.90 0.80 X Z 0 1 2 3 4 5 6 12
18 18.11 50% 13
5 18.21 18.21 AA 2.00 0.5 15 3 50 6.00 1.7 200 12 140 24.0 115 AA 2 3 14
18 a) b) c) d) 0.8 V 18.12 * * 18.22 500 18.22 15
5 1 2 3 (IV) (II) (IV) V 1.5 1.5 1.5 3.7 1.2 2 16
18 * 4 5 17
5 1 2 a) - b) c) d) e) f) 90% 18
18 3 / 4 A B C D 19
5 5 X Y L? X Y L A B C D 6 A (VI) B C (VI) D (HKCEE 2006) 7? A (II) B (II) C (II) D (II) 20
18 8 A B C D 9 (1) (IV) (2) (3) A (1) (2) B (1) (3) C (2) (3) D (1) (2) (3) (HKCEE 2007) 10 (1) (2) (3) A (1) B (2) C (1) (3) D (2) (3) (HKCEE 2003) 21
5 11? (1) (2) (3) A (1) B (2) C (1) (3) D (2) (3) 12? (1) (2) (3) A (1) B (2) C (1) (3) D (2) (3) 13 a) b) c) 14 a) b) 15 a) b) 22
18 16 AA 2.0 1.5 50 6.0 3 90 24.0 1 = 115 AA 2 3 a) b) c) 23