2023-2024学年鲁科版高中化学选择性必修1 微项目 设计载人航天器用化学电池 课件（共23张PPT）

(课件网) 追梦：致敬中国载人航天工程30年 Q 微项目设计载人航天器用化学电池 化学反应中能量及物质的转化利用 荣成三中张雅静 0 科普中国官方平台 bilibili 玉 追梦 1992-2022 中国载人航天三年 通过探究载人航天器用化学电池，尝试利用原电池原理，分析、评价真实环境 下化学反应中的能量转化与物质转化问题，并形成电源选择基本思路。体验科 学探究与创新意识的化学学科核心素养。 ★通过分析载人航天器上的电源，了解真实化学电池的工作原理与装置结构，并 形成分析化学电池的一般思路。体验证据推理与模型认知的化学学科核心素养。 通过本项目的学习，感受化学知识在解决实际问题中的应用价值。体会科学态度 与社会责任的化学学科核心素养。 图2氢镍电池示意图 表1目前使用的原电池和蓄电池的参数 化学电池 种类 质量比能量/(Wh·kg) 体积比能量/W·L- 工作温度/℃ 循环寿命/次 任务寿命年 一次电池 Ag-Zn,Li-SO2,Li-SOCl 90~250 130~500 -2060 一 1~9 Ni-Cd 24~35 70~80 -5~15 >50000 >10 25%DOD 蓄电池 Ni-H2 60 60~70 -5~15 >10000 >10 70%DOD Li-ion 100 250 >30000 10~30 >10 30%DOD 燃料电池 PEMFC 4001000 一 -25≈100 02 0002高西 张 h04沼报 火密戏酸势 系极h-e二2州 负极：H2-e+C02=C02+%0 E木极02+4e4州=2州ho 极：0，+4et2u02=0 负载 多孔碳载镍 氢氧化钾溶液 多孔碳载镍 - 氢气 氧气 图1-5-1 “阿波罗”飞船氢氧燃料电池 部分结构示意图 负载 多孔碳载镍 氢氧化钾溶液 -- 多孔碳载镍 氢气 氧气 图1-5-1 “阿波罗”飞船氢氧燃料电池 部分结构示意图 【资料】 1、在常温下能做催化剂的物质有很多，比如银，铁，钴，镍，钒，铬，钯， 铑，金，铱，铂，锰等等都可以，铂对氢、氧的催化效果最好。 2、在燃料电池中，催化剂电极如果仅采用铂铑或铂镍合金，成本太高。 3、为了降低电极成本和提高催化效率，现在一般采用下列方法制作电极材料： 用纳米碳化钛粉末制成多孔的载体，再用电镀的方法，让铂离子附着在载体上。 4、为了使气体与电解质溶液充分接触反应，将电极材料设计成多孔结构。 5、镍在酸性介质中不稳定。