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？

人教版第十七章  能源与可持续发展 复习提纲

一、能源家族

（一）、能源：凡是能提供能量的物质资源。

（二）、分类：

1、按能源的利用方式分为：

一次能源：（直接从自然界中可以获取的能源）（化石能源：煤、石油、天然气；核能；内能、太阳能、海洋能、生物质能）

二次能源：（无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到）电能

2、按是否可再生分：

不可再生能源（化石能源：煤、石油、天然气；核能）

可再生能源：内能、太阳能、海洋能、生物质能

3、按开发早晚的情况还可分为：常规能源（煤、石油、天然气、）和新能源（太阳能、水能、潮汐能、地热能、核能）。

4、化石能源：煤、石油、天然气，是千百年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。

5、生物质能：由生命物质提供的能量。

二、核能

1、原子和原子核

（1）原子的组成：质子、中子、电子组成，质子带正电荷，电带负电荷，中子不带电。

（2）原子核的组成：由质子和中子组成。

2、核能：由于原子核的变化而释放的巨大能量叫核能，也叫原子核。

裂变：用中子轰击重核时，重核会分裂成大小相差不大的部分，同时释放核能。 原子弹：不可控核裂变。

聚变：较轻的核在超高温下结合成新核的过程同时释放巨大的能量。  氢弹：不可控核聚变。

（2）核能获得的途径：

①原子核的核裂变：核电站。②原子核的核聚变：太阳能（太阳表核聚变面）的利用。

3、核电站

（1）利用核能发电的电站。已建成的核电站都是利用重原子核裂变释放的能量发电。

（2）核电站具有的消耗的燃料少、运输量小、成本低、功率大的特点，但需防止放射性物质泄漏，避免放射性污染，确保安全。

三、太阳能

1. 太阳能

太阳能的优缺点：

人类利用太阳能的四个渠道：

被直接利用；被海洋、大地吸收；被植物、微生物吸收；使大气、水升腾循环。

直接利用太阳能两种方式：

2、太阳能的转化

使空气变热形成风能；直接使大地变热，使水汽化，太阳能变为内能；被生物吸收成为生物质能等。

四、能源革命 五、能源与可持续发展

1、能源革命

人类历史上，能量转化技术在不断进步，这就在能源革命。

A、第一次能源革命：标识：钻木取火；   主要能源：柴薪； 持续时间：近一万年。

B、第二次能源革命：标识：蒸汽机的发明；主要能源：煤、石油、天然气；持续时间：二百多年

C、第三次能源革命：标识：核能的使用     主要能源：     持续时间：到现在

2、能量转移和能量转化的方向性： 例如：汽车制动时，由于摩擦而使一部分动能变为地面和空气的内能，这部分内能就不能再次开动汽车。

3、节约能源：由于能量转移和能量转化的方向性，目前作为人类主要能源的化石能源正逐渐被消耗，所以节约能源，已成为紧迫部问题。

出路：提高能源的利用率，开发新能源，特别是开发利用核能和太阳能。

4、能源消耗对环境的影响

  （1）环境污染：燃料燃烧过程中会产生有害气体，不完全燃烧还会产生粉尘，污染大气，危害人体健康，影响动植物正常生长。

  （2）环境影响：水土流失，土地沙漠化。

  （3）环境保护的主要措施：改进燃烧设备，尽量使燃料充分燃烧；加装消烟装置，减少烟尘排放量。普及使用煤气和天然气，以代替家用煤炉。集中供热，以减少烟囱数目，既提高了燃料的利用率又减少了污染。开发利用污染小的新能源。

5、未来的理想能源

理想能源满足的四个条件：

第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第二，必须足够便宜，可以保证大多数人用得起；第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会污染环境。

人教版第十七章  能源与可持续发展 复习提纲

一、能源家族

（一）、能源：凡是能提供能量的物质资源。

（二）、分类：

1、按能源的利用方式分为：

一次能源：（直接从自然界中可以获取的能源）（化石能源：煤、石油、天然气；核能；内能、太阳能、海洋能、生物质能）

二次能源：（无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到）电能

2、按是否可再生分：

不可再生能源（化石能源：煤、石油、天然气；核能）

可再生能源：内能、太阳能、海洋能、生物质能

3、按开发早晚的情况还可分为：常规能源（煤、石油、天然气、）和新能源（太阳能、水能、潮汐能、地热能、核能）。

4、化石能源：煤、石油、天然气，是千百年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。

5、生物质能：由生命物质提供的能量。

二、核能

1、原子和原子核

（1）原子的组成：质子、中子、电子组成，质子带正电荷，电带负电荷，中子不带电。

（2）原子核的组成：由质子和中子组成。

2、核能：由于原子核的变化而释放的巨大能量叫核能，也叫原子核。

裂变：用中子轰击重核时，重核会分裂成大小相差不大的部分，同时释放核能。 原子弹：不可控核裂变。

聚变：较轻的核在超高温下结合成新核的过程同时释放巨大的能量。  氢弹：不可控核聚变。

（2）核能获得的途径：

①原子核的核裂变：核电站。②原子核的核聚变：太阳能（太阳表核聚变面）的利用。

3、核电站

（1）利用核能发电的电站。已建成的核电站都是利用重原子核裂变释放的能量发电。

（2）核电站具有的消耗的燃料少、运输量小、成本低、功率大的特点，但需防止放射性物质泄漏，避免放射性污染，确保安全。

三、太阳能

1. 太阳能

太阳能的优缺点：

人类利用太阳能的四个渠道：

被直接利用；被海洋、大地吸收；被植物、微生物吸收；使大气、水升腾循环。

直接利用太阳能两种方式：

2、太阳能的转化

使空气变热形成风能；直接使大地变热，使水汽化，太阳能变为内能；被生物吸收成为生物质能等。

四、能源革命 五、能源与可持续发展

1、能源革命

人类历史上，能量转化技术在不断进步，这就在能源革命。

A、第一次能源革命：标识：钻木取火；   主要能源：柴薪； 持续时间：近一万年。

B、第二次能源革命：标识：蒸汽机的发明；主要能源：煤、石油、天然气；持续时间：二百多年

C、第三次能源革命：标识：核能的使用     主要能源：     持续时间：到现在

2、能量转移和能量转化的方向性： 例如：汽车制动时，由于摩擦而使一部分动能变为地面和空气的内能，这部分内能就不能再次开动汽车。

3、节约能源：由于能量转移和能量转化的方向性，目前作为人类主要能源的化石能源正逐渐被消耗，所以节约能源，已成为紧迫部问题。

出路：提高能源的利用率，开发新能源，特别是开发利用核能和太阳能。

4、能源消耗对环境的影响

  （1）环境污染：燃料燃烧过程中会产生有害气体，不完全燃烧还会产生粉尘，污染大气，危害人体健康，影响动植物正常生长。

  （2）环境影响：水土流失，土地沙漠化。

  （3）环境保护的主要措施：改进燃烧设备，尽量使燃料充分燃烧；加装消烟装置，减少烟尘排放量。普及使用煤气和天然气，以代替家用煤炉。集中供热，以减少烟囱数目，既提高了燃料的利用率又减少了污染。开发利用污染小的新能源。

5、未来的理想能源

理想能源满足的四个条件：

第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第二，必须足够便宜，可以保证大多数人用得起；第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会污染环境。