氧化还原反应和电化学.ppt

**********************************************在铂片上镀上一层铂黑（非常细的铂粉，吸附能力很强），放入氢离子浓度为1mol?dm－3的酸溶液中，然后通入压力为1个大气压（101325Pa）的氢气流，使铂黑吸附的H2达到饱和，这样就构成了一个标准氢电极（?标准氢电极和标准电极电势——标准氢电极），它属于气体－气体离子电极。**正负极的确定，可由检流计检测。**********标准电极电势数值取决于氧化还原电对的本性，而发生电极反应的物质的量只影响电池的电量，并不影响电池中电极的电极电势；所以，对于一个确定的电对来说，它的φθ是一个定值，与电极反应式的写法没有关系。**************************从电极电势产生的机理可知，电极电势的大小实际上反映了电对中氧化态物质得电子的能力和还原态物质失电子能力的强弱。越大（电势电极越高），那么氧化态物质越容易得电子被还原，因此，其氧化性越强，而还原态物质越不容易失电子，其还原性越弱；反过来，越小（电极电势越低），则电对中还原态物质失电子能力越强，其还原性越强，而氧化态物质得电子能力越弱，氧化性越弱。************(2)锂离子电池锂电池(一次电池)：(-)Li|非水溶剂和电解质|FeS2、V2O5(+)锂离子电池：将锂电池负极活性物质Li换为Li离子，正极材料换为锂-金属氧化物(LiCoO2、LiNiO2)，得到此蓄电池。在锂离子电池中，由于存在浓度差别，放电时，锂离子从负极迁移到正极；充电时，又从正极迁移到负极，像“摇椅”一样来回循环，因此也称为“摇椅式电池”，其工作电压达3.6V。优点：质量轻、体积小，无记忆效应也无环境污染。用于无绳电话、遥控装置、摄像设备、人体植入式医疗装置等。第148页,共153页，星期六，2024年，5月(3)燃料电池燃料电池是一种新的、最彻底的环保电池，可能会成为未来世界上获得电力的重要途径之一。燃料电池是把氢、甲醇等燃料和空气中O2的化学能通过电化学反应直接转变成电能的发电装置，主要生成物是水，应用于航天飞机、电动汽车、通讯系统等。最原始和简单的燃料电池是碱性氢氧燃料电池，其电池符号为：(-)C|H2(g)|NaOH(aq)|O2(g)|C(+)总反应：2H2+O2→2H2O其在工作时不断从外界输入氧化剂和还原剂，同时将电极反应产物H2O不断排出电池，因此对环境无污染。第149页,共153页，星期六，2024年，5月二、废旧电池的危害废旧电池的危害集中在少量重金属上，如汞、铅、镉、镍等。这些有毒物质进入人体，长期积累难以排除，就会损害人的神经系统、造血功能和骨骼，干扰肾功能、生殖功能，容易使人慢性中毒、瘫痪，甚至致癌。一节1号有汞电池烂在地里能使1平方米土地完全失去使用价值，一颗纽扣电池可以使600吨水无法使用，相当于一个人一生的饮水量。废旧电池不适宜于填埋、焚烧等常规的处理方式，若将废旧电池混入生活垃圾中一起填埋，其中的重金属通过渗滤作用造成对土壤的污染，并在降雨径流下，使有毒有害物质进入水体形成水体污染。而在焚烧法中，废旧电池因为高温能够腐蚀设备，某些重金属挥发在飞灰中造成大气污染。例如日本东京地区含汞量高出正常值6-7倍，后来认定是由于垃圾场焚烧混有废旧电池的可燃性垃圾造成的。第150页,共153页，星期六，2024年，5月三、废旧电池的回收我国废旧电池的回收率低，只有1-2%，而造成废旧电池回收难的原因错综复杂，比如电池消费者分散、公众缺乏环境意识，电池的处理费用高、利润很低，政府的执法和宣传力度不够，回收的方式存在很多的弊端，如回收点太少，而且没有解决废旧电池的贮存和处理问题、易引起局部地区的二次污染。例如，我国沿海某省的一些农民在回收铅蓄电池中的铅时，因为回收处理不当，把含有铅和硫酸的废液倒掉，不仅造成了铅中毒，而且使当地农作物无法生长。废旧电池回收的解决应该“标本兼治”。所谓“标”是指增加回收桶、加大舆论宣传力度等。所谓“本”是指提高人们的环境保护意识，制定完备的法律法规。加强电池生产源头的控制，从电池设计着手，延长电池使用寿命，限制普通锌锰电池的生产，引导电池行业向碱性电池、镍氢电池和锂电池等低污