新型电池

自第二次世界大战以来，为了适应工业以及宇宙航行等新技术的发展需要，先后研制成了多种新型电池．

研制新型电池都遵循这样的一个方向，即自重小、体积小、容量大、温度适应范围宽、使用安全、储存期长、维护方便．应用于空间技术方面的电池还特别注意性能可靠、密封性好、能经受得住各种严酷的空间环境和发射环境的考验．下面简单介绍几种新型电池：

（1）锌银电池

锌银电池通称为银锌电池，采用氢氧化钾或氢氧化钠为电解液，由银作正极材料，锌作负极材料．由银制成的正极上的活性物质是多孔性银，由锌制成的负极上的活性物质主要是氧化锌．灌入电解液，经充电后，正极的银变成二价的氧化银，负极氧化锌变成锌．锌银电池一般装在塑料壳内或装在铝合金、不锈钢的外壳内．

锌银电池主要优点是比能量高，它的能量与质量比（单位质量产生的有效电能量）为100W·h／kg～130W·h／kg（是铅蓄电池的3～4倍）．适宜于大电流放电的锌银电池应用于军事、航空、移动的通信设备、电子仪器和人造卫星、宇宙航行等方面．制成纽扣式微型的锌银电池应用于电子手表、助听器、计算机和心脏起搏器等．

（2）锂电池

锂在自然界是最轻的金属元素．以锂为负极，与适当的正极匹配，可以得到高达380W·h／kg～450W·h／kg的能量质量比．

以锂作为负极的电池都叫锂电池．作为一次电池目前试用，一种是以高氯酸锂为电解质，聚氟化碳作正极材料的锂电池；另一种是以溴化锂为电解质，由二氧化硫为正极材料的锂电池．

锂电池的主要优点是在较小的体积自重下，能放出较大的电能（比能量比锌银电池大得多），放电时电压十分平稳，储存寿命长，能在很宽广温度范围内有效工作．应用和锌银电池相同．从发展趋势看，锂电池的竞争能力将超过锌银电池．

（3）太阳电池

目前常用的太阳电池是由硅制成的；一般是在电子型单晶硅的小片上用扩散法渗进一薄层硼，以得到PN结，然后再加上电极．当日光直射到渗了硼的薄层面上时，两极间就产生电动势．这种电池可用作人造卫星上仪器的电源．除硅外，砷化镓也是制作太阳电池的好材料．

（4）原子电池

据1975年的报道，当时国外正对第一个原子电池进行测试．这个可输出20瓦、质量为1398kg的原子电池已沉入北海海底，向邻近的海洋测量站供电．

这种电池密封在长84cm、直径69cm、铅外壁厚10cm的圆柱体中．它的核心部分是锶90．当锶衰变时，它产生相当于300W的热能，然后通过热电发生器将热能转化为电能．最后输出的电功率是20W，电压是28V．

据称这种原子电池不需维护，至少可用5年，估计可用10年．

请回答：（1）新型电池主要有哪几种？

（2）一般手机是用哪种电池？为什么选用这种电池？

（3）关于开发新电池你还有哪些设想？

阅读文章并回答文后问题。

变废为宝的生物质能

      生物质是地球上最广泛存在的物质，它包括所有动物、植物和微生物，以及由这些有

  生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。各种生物质都具有一定的能量。以生物质为载

  体、由生物质产生的能量，便是生物质能。

生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。它直接或间接来源于

    植物的光合作用。地球上的植物进行光合作用所消费的能量，  占太阳照射到地球总辐射量的0.2％。这个比例虽不大，但绝对值很惊人：光合作用消费的能量是目前人类能源消费总量的40倍。可见，生物质能是一个巨大的能源。

    人类以柴薪为能源，历史长达百万年。作为可直接利用的燃料，柴薪利用贯穿着整个人类的文明发展史。除柴薪的直接燃烧外，生物质能的转化利用技术还有沼气生产、酒精制取、木制石油、生物质能发电等。

    一、生物质能的来源

柴薪  至今仍是许多发展中国家的重要能源。但由于柴薪的需求导致林地日减，应适当规划与广泛植林。

    牲畜粪便  牲畜的粪便，经干燥可直接燃烧供应热能。若将粪便经过厌氧处理，可产生甲烷和肥料。

    制糖作物  制糖作物可直接发酵，转变为乙醇。

    城市垃圾  主要成分包括：纸屑（占40％）、纺织废料（占20％）和废弃食物（占20％）等。将城市垃圾直接燃烧可产生热能，或是经过热分解处理制成燃料使用。

    城市污水  一般城市污水约含有0.02％一0.03％的固体与99％以上的水分，下水道污泥有望成为厌氧消化槽的主要原料。

    水生植物  同柴薪一样，水生植物也可转化成燃料。

    二、生物质能的转化利用

    生物质能的开发和利用具有巨大的潜力，主要包括两方面：一是建立以沼气为中心的农村新能量、物质循环系统，使秸秆中的生物能以沼气的形式缓慢地释放出来，解决燃料问题；二是建立能量农场、能量林场及海洋能量农场。

    沼气利用技术  人类发现、利用沼气，已有悠久的历史。1776年，意大利科学家沃尔塔发现沼泽地里腐烂的生物质发酵，从水底冒出一连串的气泡，分析其主要成分为甲烷和二氧化碳等气体。由于这种气体产生于沼泽地，故俗称“沼气”。1781年，法国科学家穆拉发明人工沼气发生器。200多年过去了，如今全世界约有农村家用沼气池530万个，中国就占了92％。农村沼气池的主要填料是猪粪、秸秆、污泥和水等。随着农村沼气使用的日益推广和大型厌氧工程技术的进步，90年代以来，世界范围内的一些大型沼气工程有了迅速发展。

    生物质汽化将固体生物质转化为气体燃料，称为生物质汽化。其基本原理是含碳物质在不充分氧化（燃烧）的情况下，会产生出可燃的一氧化碳气体，即煤气。制造煤气的设备称为汽化炉，人们故意不给足氧气，让含碳物质在没有足够的空气的情况下燃烧，“焖”出一氧化碳来。

    生物质液化  将固体生物质转化为液体燃料，称为生物质液化。它包括间接液化和直接液化两种。间接液化是指通过微生物作用或化学合成方法生成液体燃料，如乙醇（酒精）、甲醇；直接液化则是采用机械方法，用压榨或提取等工艺获得可燃烧的油品，如棉籽油等植物油，经提炼成为可替代柴油的燃料。

    生物质热分解  这是一项很有潜力的技术，用于制取人造石油。一些生物质通过热分解，可制取生物油、生物炭和可燃烧气体，使生物质得到充分利用。

    能源农场  即建立以获取能源为目的的生物质生产基地，以能源农场的形式大规模培育生物质，并加工成可利用的能源；要对土地进行合理规划，尽可能利用山地、非耕荒地和水域，选择适合当地生长条件的生物质品种进行培育、繁殖，以获得足够数量的高产植物。在海洋、水域，要充分利用海藻和水生物提取能源，建立海洋能源农场或江河能源农场。同时，将基因工程等现代生物技术广泛应用于能源农场中，以提高能源转化率。

专家预测，到2050年，以生物质能为重要组成部分的可再生能源，将以相同或低于矿物燃料的价格，提供全球3／5的电力和2／5的直接燃料。

                                                           摘自《新科技启蒙》

（1）生物质能是属于一次能源还是二次能源?是属于可再生能源还是不可再生能源？

（2）生物质能在使用时可以转化为哪些形式的能？请举例说明。

（3）能源危机是一个全球性的问题，对于我们个人，平时使用过哪些能源?我们在使用时要注意些什么问题?谈谈你的看法。

电冰箱利用制冷剂作为热的“搬运工”，把冰箱冷冻室里的“热”‘搬运”到了冰箱外面。制冷剂是一种很容易汽化的物质。冰箱是利用制冷剂汽化时吸热、液化时放热，在系统内循环流动，达到制冷目的。

    电冰箱的电动压缩机使气态制冷剂压缩并把它压人冰箱外面的冷凝管里，在这里蒸气变成液体并放热，放出的热被周习韵空气带走。冷凝器中的液态制冷剂，经过一根很细的毛细管缓慢地进入冰箱内冷冻室的管子里，在这里迅速汽化、吸热，使冰箱内的温度降低。生成的蒸气又被压缩机抽走，压人冷凝器，再液化并把从冰箱内带来的热放出。制冷剂这样循环流动，冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。

    以前，用氟利昂做冰箱的制冷剂，氟利昂如果从冰箱中散逸、泄漏出来，上升到臭氧层会破坏那里的臭氧层。对地球的生态环境构成威胁。臭氧层能大量吸收太阳射来的对生命有害的紫外线，是地球上的生物得以生存和进化的重要条件。因此，技术人员研制出了新型的绿色环保制冷剂。现阶段家用电冰箱主要使用异丁烷等环保陛能好的制冷剂。

    请你回答：

    (1)打开冰箱门，能看到冒“白气”，这“白气”是________________________形成的。

    (2)电冰箱是根据液态制冷剂进人冰箱的____________________后，发生__________________时吸收热量来制冷的。

    (3)通过阅读，你认为蒸发器和冷凝器分别在冰箱的内部丕是外部?

电冰箱利用制冷剂作为热的“搬运工”，把冰箱冷冻室里的“热”“搬运”到了冰箱外面．制冷剂是一种很容易汽化的物质．冰箱是利用制冷剂汽化时吸热、液化时放热，在系统内循环流动，达到制冷目的．
电冰箱的电动压缩机使气态制冷剂压缩并把它压人冰箱外面的冷凝管里，在这里蒸气变成液体并放热，放出的热被周围的空气带走．冷凝器中的液态制冷剂，经过一根很细的毛细管缓慢地进入冰箱内冷冻室的管子里（即蒸发器），在这里迅速汽化、吸热，使冰箱内的温度降低．生成的蒸气又被压缩机抽走，压人冷凝器，再液化并把从冰箱内带来的热放出．制冷剂这样循环流动，冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度．
以前，用氟利昂做冰箱的制冷剂，氟利昂如果从冰箱中散逸、泄漏出来，上升到臭氧层会破坏那里的臭氧层．对地球的生态环境构成威胁．臭氧层能大量吸收太阳射来的对生命有害的紫外线，是地球上的生物得以生存和进化的重要条件．因此，技术人员研制出了新型的绿色环保制冷剂．现阶段家用电冰箱主要使用异丁烷等环保性能好的制冷剂．
请你回答：
（1）打开冰箱门，能看到冒“白气”，这“白气”是______形成的．
（2）电冰箱是根据液态制冷剂进人冰箱的______后，发生______时吸收热量来制冷的．
（3）通过阅读，你认为蒸发器和冷凝器分别在冰箱的内部还是外部？