【正文】 分？問題二 鉛蓄電池的電解液是怎么得來的？相對密度的選擇依據(jù)是什么?問題三 蓄電池的正負接線柱是怎么來區(qū)分的？問題四 蓄電池極板上的活性物質(zhì)有什么組成?有什么要求？一、新型鉛蓄電池的類型與結(jié)構(gòu)新型鉛蓄電池的的產(chǎn)生 隨著新技術(shù)的創(chuàng)新，新材料的開發(fā)和利用，出現(xiàn)了許多的新型鉛蓄電池使得蓄電池的必能提高。 新型鉛蓄電池的優(yōu)點無需初充電或者免去定期添加蒸餾水；減少了繁瑣的維護作業(yè)。新型鉛蓄電池的種類（1）、干荷電式蓄電池普通電池的負極板在儲運的過程中，活性物質(zhì)微粒表面易被氧化，這樣新電池灌入電解液就會消耗一部分能量，為了把這部分物質(zhì)還原，需進行較繁瑣的初充電，干荷電式啟動型鉛蓄電池負極板的活性物質(zhì)在鉛中配有一定比例的抗氧化劑，如松香、羊毛脂、油酸、有機聚合物和脂肪酸等經(jīng)過深化處理以后，使得活性物質(zhì)形成較深層的海綿狀結(jié)構(gòu)，在經(jīng)過防氧化浸漬處理，極板表面附著一層較薄的保護膜，提高了抗氧化能力，最后還要經(jīng)過有害氣體或真空干燥處理，經(jīng)過這樣的處理能使負極板上的海綿狀純鉛在空氣中長期干從而不被氧化以至于獲得大量的負電荷而不會消失，達到了負極板在干燥狀態(tài)下長期保存電荷的獨特功能。一般為一到兩年。目前，干荷電式蓄電池均采用穿壁跨接式聯(lián)條。（2）、濕式電式蓄電池濕式電式蓄電池與普通的鉛蓄電池不同的是采用極板群組化成，（15），內(nèi)含5%（質(zhì)能比）硫酸鈉的稀硫酸溶液中浸漬10分鐘，硫酸鈉在負極板活性物質(zhì)表面起抗氧化作用，離心瀝酸后，不經(jīng)干燥即進行組裝密封成濕式電式蓄電池。濕式電式蓄電池極板和隔板任然帶有部分電解液，蓄電池內(nèi)部是濕潤的。濕式電式蓄電池自出廠之日起，允許儲存6個月，在儲存期內(nèi)若需要使用，只需要加入相對密度的電解液，20分鐘后不需初充電即可投入使用，其首次放電容量可達額定容量的80%若儲存期過長，則需要短時間的補充充電，方可正常使用。（3）、少維護蓄電池這種類型的蓄電池的維護工作比傳統(tǒng)的蓄電池要少，在工作溫度和充電條件合適的情況下，每年只需檢查一次，或者每行駛8萬公里檢查一次。除柵架材料含銻量少（2%3%）少維護蓄電池的結(jié)構(gòu)與普通的鉛蓄電池沒有什么區(qū)別，由于其工作性能是在原來的基礎(chǔ)上設(shè)計的，因此正中新型鉛蓄電池可用于一般的汽車上。（4）、免維護蓄電池免維護蓄電池最大的特點是除了幾個非常小的通氣孔之外，其余部分全部密封，因此除了需要保護表面的清潔之外，不需要其他的維護作業(yè)。免維護蓄電池的柵架中去除了銻的成分，這就避免了普通鉛蓄電池常見的4個故障，的發(fā)生。自行放電水分蒸發(fā)過量充電熱破壞免維護鉛蓄電池的柵架材料使用了鉛鈣合金，這種結(jié)構(gòu)能夠使得蓄電池在充電末期達到更高的電動勢，這就有可能使過充電時的水分自然減少80%以上，免維護蓄電池內(nèi)部常配有內(nèi)裝式電解液密度計。免維護蓄電池在設(shè)計上的特點（1）高強度低阻值薄形（）柵架；（2）密封外殼，穿壁式聯(lián)條，平地結(jié)構(gòu)的大儲液室，袋狀隔板；（3）體積比一般的蓄電池要小，質(zhì)量也輕。免維護蓄電池的通氣孔采用新型安全通氣裝置，可以避免蓄電池內(nèi)部的酸氣與外部的火花直接接觸，以防爆炸，通氣孔中還裝有催化劑鈀，可以使排出的氫氣、氧氣結(jié)合生成水再回到電池中去，這種裝置不但保證了蓄電池頂部和接線柱的干燥和清潔，減少接線柱的腐蝕，保證界限牢靠。免維護蓄電池的優(yōu)點：使用中無需加蒸餾水；接線柱不會被腐蝕；自放電少，壽命長，使用時不需補充充電；比傳統(tǒng)的鉛蓄電池有更高的啟動功率。二、作業(yè)三、課后小記四、技能實訓(xùn)實習(xí)目標(biāo)：掌握電池的型號含義：了解蓄電池的構(gòu)造組成了解新型潛血電池的結(jié)構(gòu)特點實習(xí)工具和材料:實習(xí)記錄第五課時教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)目的：掌握鉛蓄電池的工作原理教學(xué)重點： 教學(xué)難點： 教學(xué)課時：兩課時教學(xué)方法及用具：講授法教學(xué)過程：導(dǎo)引問題一、問題二、問題三、一、蓄電池的基本工作原理工作原理　　⑴放電原理　　負極電化學(xué)反應(yīng)式：　　Pb→Pb2+ +2e　　H2SO4→2H++SO42+ Pb+H2SO4→PbSO4+2H+ +2e　　Pb2++SO42→PbSO4　　正極電化學(xué)反應(yīng)式：　　PbO2+2H2O→Pb4+ +4（OH）　　Pb4+ +2e→Pb2+　　H2SO4→2H++SO42 PbO2+H2SO4+2H+ +2e→PbSO4+2H2O　　Pb2+ +SO42→PbSO4　　放電過程總反應(yīng)式為：　　PbO2+Pb+2H2SO4→2PbSO4+2H2O　　在放電過程中，消耗了硫酸，生成水，所以電解液密度不斷下降。　?、瞥潆娺^程原理：　　負極電化學(xué)反應(yīng)式：　　PbSO4→Pb2+ +SO42　　Pb2++2e→Pb PbSO4+2H++2e→Pb+H2SO4　　SO42 +2H+→H2SO4　　正極的電化學(xué)反應(yīng)式：　　PbSO4→Pb2+ +SO42　　Pb2+ 2e→Pb4+　　4H2O→4H+ +4（OH） PbSO4+2H2O+SO42 2e→PbO2+H2SO4　　Pb4+ +4（OH）→PbO2+2H2O　　4H+ +2SO42→2H2SO4　　充電過程的總反應(yīng)式：　　2PbSO4+2H2O→PbO2+Pb+2H2SO4　　在充電過程中，消耗了水生成了硫酸，電解液的密度上升。（相關(guān)視頻：第一集） 蓄電池電壓的形成（1）、負電荷的形成將蓄電池的正負極板插入電解液中，負極板上的活性物質(zhì)鉛在電解液溶解壓力的作用下失去電子變?yōu)?2價的鉛離子，并融入電解液中，電子留在了負極板上，使得負極板帶負電。 （2）、正電荷的形成正極板上的二氧化鉛水解形成的四價鉛離子從極板上奪得電子，變?yōu)槎r的鉛離子融入電解液中，正極板上缺少電子帶負電，這一過程是可逆的，在外電路沒有接入用電器時，化學(xué)反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)，正負極板各自聚集了一定量的正負電荷，形成一定的電壓。（3）、注意的幾個問題鉛蓄電池的放電過程 鉛蓄電池的放電過程是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程。（1）、鉛蓄電池的放電過程 鉛蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,鉛蓄電池接通外電路的負載時，負極板上的電子減少，使得極板上的鉛不斷的失去電子變?yōu)槎r的鉛離子，融入電解液，正極板上的電子增加，二氧化鉛不斷的水解，形成四價的鉛離子，從極板上奪得電子，變?yōu)槎r的鉛離子，融入電解液中，融入電解液的二甲鉛離子，與電解液中的硫酸，作用變?yōu)榱蛩徙U，用于硫酸鉛的溶解度很小，因此它析出并附在各自的極板上，并且有水生成，電化學(xué)反應(yīng)方程式為： （2）、鉛蓄電池的放電本質(zhì) 當(dāng)鉛蓄電池接通外電路負載時，負極板上的電荷數(shù)減少，正極板上的電荷數(shù)增加使得正極板上多余的電荷發(fā)生了定向移動，形成了放電電流。（3）、化學(xué)反應(yīng)方程式 Pb+H2O+2H2SO4=2PbSO4+2H2O鉛蓄電池在放電過程中，正極板上的二氧化鉛和負極板上的鉛都變成了硫酸亞鉛，電解液中的硫酸增多，水增多。 鉛蓄電池的充電過程 （1）、鉛蓄電池的充電過程 鉛蓄電池在外電源電壓的作用下，負極板上的電子增加，使得極板上的硫酸鉛不斷溶解，形成二價的鉛離子，并從極板上獲得電子，還原為鉛附在極板上，正極板上電子減少，使得極板上的硫酸鉛不斷溶解，形成二價的鉛離子并失去電子，轉(zhuǎn)變?yōu)樗膬r的鉛離子，與說作用形成二氧化鉛附在正極板上。電解液中有硫酸生成。（2）、鉛蓄電池的充電本質(zhì)當(dāng)鉛蓄電池接通外電路負載時，負極板上的電荷數(shù)增加，正極板上的電荷數(shù)減少使得正極板上多余的電荷發(fā)生了定向移動，形成了充電電流。（3）、化學(xué)反應(yīng)方程式2PbSO4+2H2O= Pb+H2O+2H2SO4鉛蓄電池的充電過程中，正極板上的硫酸亞鉛分別恢復(fù)成原來的二氧化鉛和鉛電解液中的水減少，硫酸增多。顯然，鉛蓄電池在充放電過程中的化學(xué)反應(yīng)是可逆的，鉛蓄電池作為電源向用電設(shè)備供電時將內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，當(dāng)存電不足時，利用具用適當(dāng)電壓的直流電源，又能給蓄電池充電，在正常使用條件下，國產(chǎn)鉛蓄電池的充放電次數(shù)為250500次。過充電將充電接近節(jié)數(shù)時，極板上的硫酸亞鉛已經(jīng)基本上轉(zhuǎn)化完畢，電解液中的水電離出的氫離子和氫氧根離子分別云集在正負極板的周圍，氫離子得到電子變?yōu)闅錃庖莩觯瑲溲醺邮ル娮幼優(yōu)檠鯕庖莩?，即電水解，化學(xué)反應(yīng)方程式為2H2O=2H2↑+O2↓ 過充電時電解水產(chǎn)生大量的氣體，沖擊極板，電解液中的水減少，氫氣和氧氣與明火會燃燒甚至爆炸，因此應(yīng)該避免過充電。第6課時教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)目的：教學(xué)重點： 教學(xué)難點： 教學(xué)課時：兩課時教學(xué)方法及用具：講授法教學(xué)過程：一、導(dǎo)引 課前回顧交代新課內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)二、蓄電池的工作過程蓄電池的工作特性靜止電動勢（1）靜止電動勢的定義： 鉛蓄電池處于靜止?fàn)顟B(tài)（不充電也不放電）時，正負極板間的電位差（開路電壓）稱為靜止電動勢（2）影響因素：電解液的相對密度和電解液的溫度。 g/cm3~ g/cm3的范圍內(nèi)，靜止電動勢E的大小可以用公式E=(+ρ15℃)，式中的ρ15℃為15℃時的電解液的相對密度，~。內(nèi)阻（1）內(nèi)阻的定義電流流過鉛蓄電池時所受到的阻力稱為蓄電池的內(nèi)阻（2）鉛蓄電池內(nèi)阻的組成部分極板、隔板、電解液和聯(lián)條上的電阻在正常的狀況下蓄電池的內(nèi)阻很小，所以能夠供給幾百甚至幾千安的啟動電流（3）注意的事項： 極板和隔板和聯(lián)條之間的電阻很小，電解液的電阻與電解液的密度和溫度有關(guān)系。例如：6Q75型鉛蓄電池在溫度為+40℃ 在溫度為20℃可見，內(nèi)阻隨著溫度的降低而增大；電解液的密度增加時，電解液的粘度相應(yīng)的也增大，電阻增加；電解液的密度下降時硫酸電解為離子，濃度增加，電阻增大。 （15℃）時其電阻最小，密度過高或者過低電阻都會增大。所以適當(dāng)采用稍低密度的電解液和提高電解液的溫度，對降低蓄電池的內(nèi)阻、提高啟動性能都非常有利。充電特性（1）充電特性的定義 鉛蓄電池的充電特性是指在恒流放電過程中，鉛蓄電池的端電壓Ue、靜止電動勢Ej和電解液的密度ρ15℃隨充電時間tf變化的規(guī)律。在放電過程中分四個階段：①開始迅速上升階段：充電開始時端電壓迅速上升，這是因為充電時產(chǎn)生的硫酸來不及向極板外擴散，使極板孔內(nèi)電解液的密度迅速升高。造成瞬時電動勢及端電壓迅速升高。②中間緩慢上升階段 在快速上升階段完成之后，極板孔隙內(nèi)外的電解液的濃度產(chǎn)生了一定的差值，使硫酸的生成數(shù)量與向外擴散的數(shù)量相等，極板孔內(nèi)外的電解液的密度同步升高，故瞬時電動勢和端電壓同步緩慢上升。③接近終了迅速上升階段，電解液中的水開始電解，產(chǎn)生氫氣和氧氣，并以氣泡的形式放出，由于氫離子在負極板附近的電解液中積從，然后再與電子結(jié)合形成氫氣。④過充電階段 該階段電壓不在上升，蓄電池內(nèi)產(chǎn)生大量的氣泡出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象，為了保證鉛蓄電池充分充電，往往需要2h3h的過充電。⑤蓄電池充足點的狀態(tài)蓄電池內(nèi)產(chǎn)生大量的氣泡，電解液呈沸騰的狀態(tài)；端電壓和電解液的相對密度上升到最大值，且2h3h內(nèi)不再增加。放電特性鉛蓄電池的放電特性是指在恒流放電的過程中，蓄電池的端電壓Uf、靜止電動勢Ej和電解液的相對密度ρ25℃隨放電時間的變化規(guī)律（1）電解液密度及靜止電動勢的變化規(guī)律由于是恒流放電，單位時間內(nèi)消耗的硫酸的數(shù)量是相等的， g/ g/cm3是按照直線規(guī)律下降的，由于靜止電動勢Ej與電解液的相對密度成線性變化關(guān)系， g/ g/cm3也是按照直線規(guī)律變化的. 蓄電池的放電特性圖：由于蓄電池在恒流放電過程中，其電解液的相對密度和容量與放電時間都是線性關(guān)系，所以可以通過檢測電解液的相對密度的變化來判斷其放電的程度。（2）端電壓即瞬時電動勢的變化規(guī)律蓄電池充電特性：在正各放電過程中，端電壓的變化課以劃分為三個階段 端電壓開始迅速下降階段：，這是因為放電開始時，極板活性物質(zhì)孔隙內(nèi)的硫酸迅速減少，而外部的硫酸還來不及向孔隙內(nèi)滲透，故該處的電解液的密度迅速下降，使得順勢電動是及端電壓迅速下降。 中間緩慢下降階段： 經(jīng)過第一階段后，外部的硫酸向孔隙內(nèi)部擴散的速度與孔隙內(nèi)硫酸的消耗的速度相等，極板孔隙內(nèi)的電解液的密度與外部同步緩慢下降，故順勢電動勢及蓄電池的端電壓也緩慢下降。 最后迅速下降階段在放電的后期，極板表面已經(jīng)形成大量的硫酸鉛，它的體積大宇二氧化鉛和海面狀的純鉛，堵塞了孔隙，使得電解液的滲入量減少，而空隙內(nèi)的硫酸的消耗量大宇滲入量，使得孔隙內(nèi)的電解液的密度下降，順勢電動勢和端電壓迅速下降，此時應(yīng)該停止放電，否則端電壓將在短時間內(nèi)急劇下降至0，導(dǎo)致電池過度放電，停止放電后，外部的電解液向孔隙內(nèi)部滲透，達到平衡時， 放電終了的特征蓄電池放電終了的特征是：(1)單格電池端電壓下降到放電終止的電壓。(2)電解液的相對密度下降到最許可值（）。放電終止電壓與放電電流的大小有關(guān)，