химия и электричество
презентация к уроку

Слайд 1

Роль химии в электрике Презентацию выполнил студент 12 группы 1 курса ДТК Истратов Кирилл

Слайд 2

химические источники тока В современной жизни В современной жизни химические источники тока окружают нас повсюду: это батарейки в фонариках, аккумуляторы в мобильных телефонах, водородные топливные элементы, которые уже используются в некоторых автомобилях. Бурное развитие электрохимических технологий может привести к тому, что уже в ближайшее время вместо машин на бензиновых двигателях нас будут окружать только электромобили, телефоны перестанут быстро разряжаться, а в каждом доме будет свой собственный электрогенератор на топливных элементах.

Слайд 3

Химия как источник электричества Сначала разберемся, почему химическую энергию вообще можно использовать для получения электричества. Все дело в том, что при окислительно-восстановительных реакциях происходит перенос электронов между двумя разными ионами. Если две половины химической реакции разнести в пространстве, чтобы окисление и восстановление проходили отдельно друг от друга, то можно сделать так, чтобы электрон, который отрывается от одного иона, не сразу попадал на второй, а сначала прошел по заранее заданному для него пути. Такую реакцию можно использовать как источник электрического тока.

Слайд 4

Эксперимент Гальвани Впервые эта концепция была реализована еще в XVIII веке итальянским физиологом Луиджи Гальвани. Действие традиционного гальванического элемента основано на реакциях восстановления и окисления металлов с разной активностью. Например, классической ячейкой является гальванический элемент, в котором происходит окисление цинка и восстановление меди. Реакции восстановления и окисления проходят, соответственно, на катоде и аноде. А чтобы ионы меди и цинка не попадали на «чужую территорию», где они могут прореагировать друг с другом непосредственно, между анодом и катодом обычно помещают специальную мембрану. В результате между электродами возникает разность потенциалов. Если соединить электроды, например, с лампочкой, то в получившейся электрической цепи начинает течь ток и лампочка загорается.

Слайд 5

Возможность перезарядки Первым шагом к расширению возможностей химических источников тока стало создание аккумулятора — источника тока, который можно перезаряжать и поэтому использовать многократно. Для этого ученые просто предложили использовать обратимые химические реакции. Полностью разрядив аккумулятор в первый раз, с помощью внешнего источника тока прошедшую в нем реакцию можно запустить в обратном направлении. Это восстановит исходное состояние, так что после перезарядки батарею можно будет использовать заново.

Слайд 6

Самый распространённый тип аккумуляторов На сегодня создано много различных типов аккумуляторов, которые отличаются типом происходящей в них химической реакции. Наиболее распространенными типами аккумуляторов являются свинцово-кислотные (или просто свинцовые) аккумуляторы, в основе которых лежит реакция окисления-восстановления свинца. Такие устройства обладают довольно длительным сроком службы, а их энергоемкость составляет до 60 ватт-часов на килограмм. Еще более популярными в последнее время являются литий-ионные аккумуляторы, основанные на реакции окисления-восстановления лития. Энергоемкость современных литий-ионных аккумуляторов сейчас превышает 250 ватт-часов на килограмм.

Слайд 7

Аккумуляторная баттарея Батарея (фр. batterie ) — два или более соединённых параллел ь но или последовательно электрических элементов. Обычно под этим термином подразумевается соединение электрохимических источников электроэнергии или электрического тока.

Слайд 8

Состав батарейки внутренняя часть аккумулятора состоит из анода , перемешанного с раствором щелочи ; Катод - электрод некоторого прибора, присоединённый к отрицательному полюсу источника тока. латунный стержень находится в центре анода, чтобы подавлять отрицательный потенциал желеобразной смеси порошка цинка с раствором KOH; защитный сепаратор , который также смешан с электролитом, находится между элементами анода и катода; в основании расположена стальная тарелка (отрицательный вывод(-)), вся конструкция помещена в стакан из никеля (положительный вывод(+)); защитные оболочки, мембраны и прокладки из полиэстера между элементами препятствуют короткому замыканию и подавляют давление газа при химической реакции.

Слайд 9

Классификация батареек Таблетки (маркировка CR) — устройства круглой формы с диаметром 0,3-0,47 см, металлический защитный корпус и маленькие размеры обуславливают сферу применения (используются для наручных часов, кухонных весов, пультов сигнализации); микропальчиковые (маркировка ААА) — элементы цилиндрической формы длиной 4,45 см, весом до 15 г, за счет небольших размеров и высокой производительности распространены в бытовых приборах (игрушках, технике, пультах управления); пальчиковые (маркировка АА) — цилиндрические аккумуляторы длиной 5 см, весом до 20 г, также широко используются в быту (преимущественно в радио- или фототехнике, радиоуправляемых моделях); кроны — по названию одноименных батареек производства СССР, прямоугольные элементы высотой до 5 см и весом до 55 г, со штекером и гнездом с двух сторон, применяются в радиотехнике; бочонки (маркировка D) — устройства питания весом 60-140 г для приборов с повышенным потреблением тока (акустические системы, бумбоксы , фонари).

Слайд 10

Область применения техника для взвешивания (бытовые, напольные, торговые или лабораторные весы); пульты управления (для телевизоров, кондиционеров, видео- и аудиотехники); часы (электронные настенные, настольные или напольные); модели на радиоуправлении; медицинское оборудование (электронные приборы для измерения артериального давления, температуры тела, слуховые аппараты, холтеры и пр.); радиоприемники, магнитофоны, бумбоксы , портативные колонки; цифровые фотоаппараты.

Слайд 11

Роль батареек в жизни человека За последние 200 лет человечество совершило большой скачок в получении и накоплении энергии. Трудно представить мегаполис без источника автономного электропитания – аккумулятора. Возможно, в недалеком будущем дома, освещения , парковки, магазины – все, что потребляет энергию, будет работать от аккумуляторов. Самым востребованным изобретением в наши дни являются промышленные аккумуляторы, их значение сложно переоценить.

Слайд 12

Спасибо за внимание!