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18.2 利用化學反應產生電能

第 18 節 日常使用的化學電池. 18.1 日常使用的化學電池. 18.2 利用化學反應產生電能. 18.3 不同種類的化學電池. 18.4 與化學電池相關的詞彙. 18.5 鋅碳電池. 18. 6 鹼性錳電池. 18. 7 氧化銀電池. 18. 8 鋰離子電池. 18. 9 鎳金屬氫化物電池. 18. 10 鉛酸蓄電池. 18. 11 選擇合適的化學電池. 18. 1 2 使用化學電池對環境造成的影響. 課文摘要. 18.1 日常使用的化學電池 ( 頁 2). 日常生活中有許多用品都需要化學電池來提供動力.

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18.2 利用化學反應產生電能

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  1. 第 18 節 日常使用的化學電池 18.1日常使用的化學電池 18.2 利用化學反應產生電能 18.3 不同種類的化學電池 18.4 與化學電池相關的詞彙 18.5 鋅碳電池 18.6鹼性錳電池 18.7氧化銀電池 18.8鋰離子電池 18.9鎳金屬氫化物電池 18.10鉛酸蓄電池 18.11選擇合適的化學電池 18.12 使用化學電池對環境造成的影響 課文摘要

  2. 18.1 日常使用的化學電池 (頁2) 日常生活中有許多用品都需要化學電池來提供動力 化學電池 (chemical cell) 由甚麼物料組成？它們如何運作？

  3. 18.2 利用化學反應產生電能 (頁2) 化學電池 • 一種裝置 • 把化學能轉變為電能 • 由兩種不同的金屬和一種電解質 (electrolyte)組成

  4. 18.2 利用化學反應產生電能 (頁2) 鎂-銅化學電池 • 負電極 (negative electrode) ― 鎂片 • 質量減少 • 正電極 (positive electrode) ―銅片 • 澱積的銅增加 電子從鎂片經外電路流至銅片

  5. 18.2 利用化學反應產生電能 (頁2) 電壓可用伏特計 (voltmeter) 或數字萬用電錶 (digital multimeter) 來量度 如果伏特計顯示正電壓，表示接駁在伏特計正端鈕的金屬是電池的正電極，在負端鈕的金屬則是電池的負電極 伏特計 數字萬用電錶

  6. 18.3 不同種類的化學電池 (頁4) • 原電池 (primary cell) ― 只可使用一次，不可充電 • 例如鋅碳電池、鹼性錳電池和氧化銀電池 • 二級電池 (secondary cell) ―可充電 (rechargeable) • 例如鋰離子電池、鎳金屬氫化物電池和鉛酸蓄電池 不同種類的化學電池

  7. 18.4 與化學電池相關的詞彙 (頁4) 電池組 (battery) ― 由兩個或以上聯接在一起的電池組成 9 V 的電池由六個 1.5 V 的電池組成 電池組盒內的電池

  8. 18.4 與化學電池相關的詞彙 (頁4) 負電極 ― 電子會由負電極經外電路流向正電極。 正電極 ― 負責接收由負電極流出的電子的電極。 電解質 ― 是容許離子在電池兩極之間流動導電的介質。 電容 (capacity) ― 電池在特定條件下可釋放的電量，通常以毫安培小時 (mAh) 作為單位。

  9. 18.4 與化學電池相關的詞彙 (頁4) 放電 (discharge) ― 指電池把化學能轉變為電能的過程。 兩種常見的放電曲線

  10. 18.4 與化學電池相關的詞彙 (頁4) 有效壽命 (service life) ― 指在特定的條件下使用電池，直至其電壓下降至某程度（通常定為 0.8 V）的時間。 循環壽命 (cycle life) ― 指二級電池可以重複充電和放電多少次，直至再次充電後，電池也不能提供足夠的能量為止。 存放期 (shelf life) ― 指把電池存放在 21 °C 環境中，仍保持 90% 電容的時限。

  11. 18.5 鋅碳電池 (頁6) 鋅碳電池 (zinc-carbon cell) ― 最常用 常用於手電筒、小型收音機和遙控器 不同大小型號的鋅碳電池 簡化的鋅碳電池的截面圖

  12. 18.6 鹼性錳電池 (頁7) 鹼性錳電池 (alkaline manganese cell) ― 較鋅碳電池的電容高 常用於照相機的閃燈裝置和電動玩具 不同大小型號的鹼性錳電池 簡化的鹼性錳電池的截面圖

  13. 18.7 氧化銀電池 (頁8) 氧化銀電池 (silver oxide cell) ― 鈕型電池的一種，體積小，有效壽命長 氧化銀鈕型電池 常用於計算機、助聽器和手錶 簡化的氧化銀電池的截面圖

  14. 18.8 鋰離子電池 (頁10) 鋰離子電池 (lithium ion cell) ― 在眾多種類的可充電電池中，以相同體積或重量計算，鋰離子電池所能提供的能量最大（可達 3.7 V） 常用於流動電話和手提電子裝置 鋰離子電池 鋰離子電池充電器

  15. 18.9 鎳金屬氫化物電池 (頁10) 鎳金屬氫化物電池 (nickel metal hydride cell) ― 高能量密度，使用對環境影響較輕微的金屬製造 • 負電極 : 貯氫合金 • 正電極 : 氫氧化鎳(II) • 電解質 : 氫氧化鉀 • 1.2 V 鎳金屬氫化物電池和充電器

  16. 18.10 鉛酸蓄電池 (頁11) 鉛酸蓄電池(lead-acid accumulator) ― 可貯存電能；堅固且成本低 常用於汽車 • 負電極 : 鉛片 • 正電極 : 被氧化鉛(IV) 覆蓋的鉛片 • 電解質 : 硫酸 • 12V 鉛酸蓄電池

  17. 18.11 選擇合適的化學電池 (頁13) • 首先要從用處出發，考慮應採用原電池還是二級電池。 • 原電池一般適用於只需低電量或間歇運作的產品; • 例如收音機、計算機或低檔的電子手帳。

  18. 18.11 選擇合適的化學電池 (頁13) 甚麼電池最適合手提攝錄機？ • 鎳鎘二級電池 (nickel-cadmium secondary cell) • 可靠，在低温下的表現亦良好 • 擁有最長有效壽命的電池 • 但只具中等的能量密度，並需要定期作完全放電 • 鎳金屬氫化物電池 • 比鎳鎘電池提供多 50% 的電量 • 但只有短的有效壽命

  19. 18.11 選擇合適的化學電池 (頁13) 甚麼電池最適合流動電話？ • 鋰離子電池 • 在二級電池中，它的能量密度最高，而且最輕巧 • 不含有毒的金屬 • 使用壽命長，適用於流動電話 • 缺點是價格高昂和不能輸出高電流 現時大部分的流動電話都採用鋰離子電池

  20. 18.12 使用化學電池對環境造成的影響 (頁15) 有毒重金屬成分（鎘、鉛和汞） 使用二級電池較原電池更具成本效益和環保 • 為回應消費者和法例的要求，生產商都設計 • 只含微量的鎘、鉛或汞的鎳金屬氫化物電池、鋰離子電池和可充電的鹼性電池

  21. 課文摘要 (頁16) 1化學電池是一種把化學能轉變為電能的裝置，它由兩種不同的金屬和一種電解質組成。 2化學電池分為兩類：原電池和二級電池。原電池只可使用一次，不能再充電；二級電池是可充電再用的電池。

  22. 課文摘要 (頁16) 3下表展示六種常見的化學電池的特性。

  23. 課文摘要 (頁16)

  24. 課文摘要 (頁16) 4以下是選擇化學電池作特定用途時需要考慮的因素： • 價格； • 電壓； • 電容； • 可否再充電； • 能否輸出穩定的電流； • 使用的電器所需電流的高低； • 使用的電器是持續或間歇地運作； • 電池是否需要在低温下運作； • 存放期；和 • 電池泄漏化學品的潛在危險。 5棄置化學電池可能會對環境造成影響。化學電池可能含有毒的重金屬，對人類和動植物有害。

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