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胜利一中科技节
化学与生活
主讲人:张金晓
火山石(俗称浮石或多孔玄武岩)是一种功能型环保材料,是火山爆发后由火山玻璃、矿物与气泡形成的非常珍贵的多孔形石材,火山石中含有钠、镁、铝、硅、钙、钛、锰、铁、镍、钴和钼等几十种矿物质和微量元素,无辐射而具有远红外磁波。
什么是火山石?
火山石的作用
其应用领域包括建筑、水利、研磨、滤材、烧烤炭、园林造景、无土栽培、观赏品等领域,在各行各业中发挥着无法替代的作用。火山石现在被运用得最多的地方是在水族领域,所以我们首先来了解一下火山石在水族领域的作用。
1、活水:把火山石放入水中可以增加水中氧离子的含量,还可以对水族箱起到消毒的作用,有利于鱼儿的生长,还可以起到预防疾病的作用。另外,火山石还可以释放微量的红外线和a射线,不仅对鱼儿的生长有好处,对人体也能起到好的作用。
2、稳定水质:把火山石放入水中,它能把酸度或碱度过高的水调节到接近中性,起到稳定水质的作用。火山石富含矿物质,能起到改善水质的作用。
3、诱色:有些观赏鱼有与周围环境颜色靠近的特点,如罗汉、鹦鹉、红马等。火山石的颜色鲜艳漂亮,与罗汉等鱼放在一块能使其颜色向火山岩靠拢,变得非常漂亮。
4、吸附性:火山岩具有吸附性,他不仅可以调节酸碱度,还可以吸附水中有害的重金属离子和有害细菌,起到净化水质的作用。
5、促进新陈代谢:火山石含有几十种矿物质和微量元素,能起到促进细胞的新陈代谢,增强免疫力的作用。
6、培养硝化菌:火山石表面的多孔性和正电负荷是培养硝化菌和微生物的温床,而硝化菌是一种好氧细菌,能起到改善水质的作用。
一、化学与生活的联系之:电池
常用电池主要有:干电池、蓄电池,以及体积小的微型电池。此外,还有金属-空气电池、燃料电池以及其他能量转换电池如太阳电池、温差电池、核电池等。
锂电池
太阳能专用储能蓄电池
手机内置锂电池
纽扣电池
氢镍充电电池
碱性锌锰电池
铅蓄电池
电池(Battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间,能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步,电池泛指能产生电能的小型装置,如太阳能电池。
什么是电池?
电池放电原理
化学电池中,化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等化学反应的结果,这种反应分别在正负两个电极上进行。
石墨烯图片
前沿电池
NO.1 中科院石墨烯电池:充电7秒钟 续航35公里
如果有人告诉你:“有这么一种电池,一次充电时间只需8分钟,可行驶1000公里。”相信很多人都会惊呆了,这种电池就是石墨烯电池,因为性能彪悍,所以被唤作“超级电池”,甚至被“妖魔化”。中科院上海硅酸盐研究所发布消息称,已研制出一种高性能超级电容器电极材料--氮掺杂有序介孔石墨烯,该材料具有极佳的电化学储能特性,可用作电动车的“超强电池”,充电只需7秒钟,即可续航35公里。
NO.2 剑桥大学锂-空气电池:充电超2000次 能量密度提高10多倍
锂-空气电池一直被业界誉为“终极电池”。锂-空气电池的理论能量密度能达到锂离子电池的十倍,它是迄今为止能量密度最大的储能器件,和汽油相当,甚至可用于电网储电。剑桥大学开发出的锂-空气电池模型蓄电能力约为3000Wh/kg,是现有锂离子电池的约8倍,可循环充放电上千次,首次循环充放电效率高达93%,即充入电池中93%的能量在放电时都能被使用。
NO.3 斯坦福大学铝离子电池:超快充电 超长寿命
美国斯坦福大学的一个研究小组把石墨作为负极材料,并且由于等离子电解液不会燃烧,铝和石墨也不易燃烧,因此这种铝电池非常安全。铝电池经过7500多个充电、放电周期,电容量并没有损失。此外,由于铝和石墨属于柔性材料,使铝电池可以弯曲、折叠而不影响性能。
二、化学与生活的联系之:石油
石油在我国的分布图
石油产品石油经过加工提炼,可以得到的产品按其用途和使用范围可以分为如下五种:
1.点燃式发动机燃料有航空汽油,车用汽油等。
2.喷气式发动机燃料(喷气燃料) 有航空煤油。
3.压燃式发动机燃料(柴油机燃料) 有高速、中速、低速柴油。
4.液化石油气燃料即液态烃。
5.锅炉燃料有炉用燃料油和船舶用燃料油。
石油产品
石油工艺
将石油通过蒸馏的方法分离生产符合内燃机使用的煤油、汽油、 柴油等燃料油,副产品石油气和渣油;比燃料油重的组份,又通过裂化、催化裂化等工艺化学转化为燃料油,这些燃料油有的要采用加氢等工艺进行精制。
石油的裂化
目的:提高汽油的产量和质量;
原理:在一定条件下,将相对分子质量较大的烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程;
类型:热裂化(500℃)和催化裂化
原料: 重油或石蜡
1、石油的裂化和裂解
石油的裂解
原理:深度裂化,在高温下把石油分馏产品中长链烃断裂为短链烃
主要原料:石油的分馏产品
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