第一节电能的产生

1、第十七章第十七章 电从哪里来电从哪里来第一节第一节:电能的产生电能的产生学习目标学习目标1 1、知道电池的种类、构造、工作过、知道电池的种类、构造、工作过程中能量转换。程中能量转换。2 2、知道利用发电机的发电时的能量、知道利用发电机的发电时的能量转换方式。转换方式。3 3、几种发电方式：火力发电、水力、几种发电方式：火力发电、水力发电、核能发电、海浪发电、地热发发电、核能发电、海浪发电、地热发电、风力发电、太阳能发电、太空发电、风力发电、太阳能发电、太空发电站。电站。一、电池一、电池n1、电池的作用：（把其它形式能转化为电能）、电池的作用：（把其它形式能转化为电能）n2、电池的种类：（干电池

2、、蓄电池）、电池的种类：（干电池、蓄电池）n电池提供的是电池提供的是直流电直流电干电池干电池n1、构造构造n2、工作原理工作原理n3、干电池的应用与废旧电池的处理干电池的应用与废旧电池的处理 一一 号号二二 号号五五 号号七七 号号共同了解共同了解n1、请大家学习课本中、请大家学习课本中“制作西红柿电池制作西红柿电池”n2、不论干电池的号数、形状如何，它们、不论干电池的号数、形状如何，它们的电压都是的电压都是1.5Vn3、原理：把、原理：把化学能化学能转化为转化为电能电能n4、分类：制作材料分类、分类：制作材料分类n 一次性和重复使用分类一次性和重复使用分类蓄电池蓄电池原理：原理：将将电能电能

3、转化转化为为化学能化学能储存起来，储存起来，使用是把化学能转变使用是把化学能转变成电能。成电能。（蓄电池每节（蓄电池每节2V）太阳能电池太阳能电池n1、说说对太阳能电池的了解、说说对太阳能电池的了解n2、交流太阳能电池的构造和使用太阳能电、交流太阳能电池的构造和使用太阳能电池的优缺点。池的优缺点。n优点：取之不尽，没有污染优点：取之不尽，没有污染n缺点：受天气条件的限制缺点：受天气条件的限制燃料电池燃料电池燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置。这种装置的最大特应直接转换成电能的装置。这种装置的最大特点是由于反应过程中不涉及到燃烧

4、，因此其能点是由于反应过程中不涉及到燃烧，因此其能量转换效率不受量转换效率不受卡诺循环卡诺循环的限制，其能量转的限制，其能量转换率高达换率高达60%80%，实际使用效率则是普通，实际使用效率则是普通内燃机的内燃机的23倍。另外，它还具有燃料多样化、倍。另外，它还具有燃料多样化、排气干净、噪音低、对环境污染小、可靠性及排气干净、噪音低、对环境污染小、可靠性及维修性好等优点。维修性好等优点。利用燃料电池的电动车利用燃料电池的电动车二，发电机二，发电机发电机发电机是其它形式是其它形式的能转化为电能的的能转化为电能的装置。常见的发电装置。常见的发电机有机有火力发电、水火力发电、水力发电、核能发电力发电

5、、核能发电等等火力发电火力发电1、能量转化：、能量转化：水的机械能水的机械能 水和水蒸气的内能水和水蒸气的内能 发电机转子的机械能发电机转子的机械能 电能电能2、火力发电的优缺点、火力发电的优缺点（1）优点：原材料易获得，设备简单不受客观因素的影响）优点：原材料易获得，设备简单不受客观因素的影响（2）缺点：燃烧大量的煤、石油等燃料，这都是不可再生）缺点：燃烧大量的煤、石油等燃料，这都是不可再生的；燃料燃烧还会产生大量的二氧化碳、含硫的气体和粉的；燃料燃烧还会产生大量的二氧化碳、含硫的气体和粉尘等，污染环境。尘等，污染环境。火电厂中的汽轮机火电厂中的汽轮机火电厂火电厂大方火电厂大方火电厂水力发电

6、水力发电v1、能量转化：、能量转化：v水的机械能水的机械能 水轮机的机械能水轮机的机械能 发电机发电机转子的机械能转子的机械能 电能电能v2、水力发电的优缺点、水力发电的优缺点v（1）优点：是对自然资源的综合利用，对环境没）优点：是对自然资源的综合利用，对环境没有污染有污染v（2）缺点：其发展受地理位置和自然条件变化的）缺点：其发展受地理位置和自然条件变化的影响影响三峡工程图三峡工程图葛洲坝水电站葛洲坝水电站核电站核电站v核能发电是在核能发电是在核反应堆核反应堆中利用铀原子中利用铀原子核裂变核裂变时放出的核能来发电的时放出的核能来发电的v1、能量转化：核能、能量转化：核能 水和水蒸气的内水和水

7、蒸气的内能能 发电机转子的机械能发电机转子的机械能 电能电能v2、核能发电的优缺点、核能发电的优缺点v优点优点:用料省用料省,运输方便运输方便,污染小污染小v缺点缺点:原材料比较少原材料比较少,结构比较复杂结构比较复杂秦山核电站秦山核电站发电前景发电前景v1、火力发电、水力发电和核能发电是目、火力发电、水力发电和核能发电是目前发电的主力军前发电的主力军v2、人们还在研究更多的利用各种资源发、人们还在研究更多的利用各种资源发电的方法，如海浪发电、地热发电、风力电的方法，如海浪发电、地热发电、风力发电、磁流体发电等，除了在地面建立太发电、磁流体发电等，除了在地面建立太阳电站外，还拟建立太空发电站。

8、阳电站外，还拟建立太空发电站。干电池的应用和废旧电池的处理干电池的应用和废旧电池的处理n1、应用：、应用：n主要在生活、生产通信、科学研究等方面，大多数干电池是主要在生活、生产通信、科学研究等方面，大多数干电池是一次性使用，但也有镍镉电池和镍氢电池可以反复使用。一次性使用，但也有镍镉电池和镍氢电池可以反复使用。n2、废旧电池的处理、废旧电池的处理n废旧干电池要废旧干电池要集中分类处理集中分类处理，如果乱仍会造成环境污染。原，如果乱仍会造成环境污染。原因是干电池内含有酸和汞、镉等重金属元素，排放到地下水因是干电池内含有酸和汞、镉等重金属元素，排放到地下水中污染环境。一节一号电池烂在地里，能使一平

9、方的土壤永中污染环境。一节一号电池烂在地里，能使一平方的土壤永远失去利用价值，一粒纽扣电池可使远失去利用价值，一粒纽扣电池可使600T水受到污染，相水受到污染，相当于一个人一生的饮水量（当于一个人一生的饮水量（交流交流）交流与讨论交流与讨论n我国是世界上干电池生产和消费大国，更我国是世界上干电池生产和消费大国，更是干电池污染大国。目前全国拥有干电池是干电池污染大国。目前全国拥有干电池生产厂家生产厂家200多家。年产量已超过多家。年产量已超过180亿只。亿只。其中内销约其中内销约90亿只，人均亿只，人均7只。如果不处只。如果不处理好废旧电池，会产生什么后果？理好废旧电池，会产生什么后果？干电池工

10、作时，锌和氯化铵发生变化，产生氢气，附着干电池工作时，锌和氯化铵发生变化，产生氢气，附着在碳棒上面。由于氢的电阻很大，电池工作时，在电极附在碳棒上面。由于氢的电阻很大，电池工作时，在电极附近产生相当大的电压降，使近产生相当大的电压降，使路端电压路端电压降低（这种现象称作降低（这种现象称作“极化极化”）。所以在干电池中加入二氧化锰作为）。所以在干电池中加入二氧化锰作为“退极化退极化剂剂”。二氧化锰是不良导体，如果用得太多，电池的内电。二氧化锰是不良导体，如果用得太多，电池的内电阻就要增大，用得大少，退极化作用太慢。为了解决这个阻就要增大，用得大少，退极化作用太慢。为了解决这个问题，通常就加入了一

11、些导电本领较好的碳粉，它的作用问题，通常就加入了一些导电本领较好的碳粉，它的作用主要是导电，其次是吸收反应过程中生成的部分气体。主要是导电，其次是吸收反应过程中生成的部分气体。干电池的工作原理干电池的工作原理n电糊中的主要成分是氯化铵，它相当于伏打电电糊中的主要成分是氯化铵，它相当于伏打电池的稀硫酸溶液。电糊中的氯化锌的作用是增加溶池的稀硫酸溶液。电糊中的氯化锌的作用是增加溶液中的锌离子浓度，缓和氯化铵对锌筒的腐蚀，延液中的锌离子浓度，缓和氯化铵对锌筒的腐蚀，延长电池的使用时间。长电池的使用时间。n封口的目的是防止电池内部的水分散发和外部封口的目的是防止电池内部的水分散发和外部水分侵入，避免电

12、液外流，使干电池便于携带，以水分侵入，避免电液外流，使干电池便于携带，以及防止碳包和锌简短路。及防止碳包和锌简短路。直流电和交流电直流电和交流电 1 1、干电池提供的是直流电，其电流的大小和方向不随、干电池提供的是直流电，其电流的大小和方向不随时间变化，给家庭电路提供的是交流电，其大小和方时间变化，给家庭电路提供的是交流电，其大小和方向随时间做周期性变化。向随时间做周期性变化。 2 2、交流电每秒变化的次数称为频率（单位是、交流电每秒变化的次数称为频率（单位是HZHZ）。）。我国交流电的频率是我国交流电的频率是50HZ50HZ。Tut交流电波交流电波直流电波直流电波干电池的构造干电池的构造日常使用的干电池是一种锌锰电池，也叫碳锌电池。它日常使用的干电池是一种锌锰电池，也叫碳锌电池。它的构造是：负极为锌做的圆筒，做成筒状的目的是用来的构造是：负极为锌做的圆筒，做成筒状的目的是用来储存电解液等化学药品。正极是一根碳棒，它的