[课外阅读]可实现化学能到电能往复转换 钒电池担当“电力银行”
2020-2021备战中考化学知识点过关培优训练∶科普阅读题附详细答案
一、中考初中化学科普阅读题1．阅读下面科普短文。
花青素是广泛存在于植物中的水溶性天然色素。
自然界中现已知的花青素有20多种，植物中的花青素主要包括飞燕草、矢车菊、矮牵牛、天竺葵、芍药、锦葵色素等6种。
水果、蔬菜、花卉中的主要呈色物质大部分与花青素有关。
花青素类物质的颜色会随着植物液泡中pH的不同而变化。
花青素具有抗氧化性，能够与多种对人体有害的自由基反应，保护人体免受自由基损伤。
例如，蓝莓中的花青素是迄今发现的最高效的抗氧化剂, 它的抗氧化性比维生素E高出50倍, 比维生素C高出20倍。
由于花青素的营养和药理作用, 其保健功效已经得到广泛认可。
研究人员选取部分植物对上述6种花青素的含量进行测定，研究结果如表1。
表1 不同植物中的花青素含量（mg/kg）样品名称飞燕草色素矢车菊色素矮牵牛色素天竺葵色素芍药色素锦葵色素紫薯ND134ND ND428ND蓝莓23010251113ND2161000黑葡萄47313233ND155466黑桑葚ND1015ND21ND ND菊花ND ND ND ND ND ND* ND表示在该植物中未检出该类花青素。
由于花青素本身性质不稳定，易受环境因素的影响，其应用受到一定限制。
温度和光照影响花青素的稳定性，高温和光照会加快花青素降解的速率；科研人员还研究了pH对蓝莓花青素稳定性的影响，结果如图所示。
因此，在加工和储存过程中注意调控上述因素，维持并提高花青素稳定性是花青素类产品开发的关键。
依据文章内容回答下列问题。
（1）矢车菊色素（C15H11O6）中碳、氢、氧原子的个数比为：_________。
（2）文中提到花青素的化学性质有（写出一条即可）_________。
（3）根据表1，若要补充花青素，首选的食物是_________。
（4）由图1得出的结论为_________。
（5）下列说法正确的是（填字母序号）_________。
A 花青素有可能用于制作酸碱指示剂B 菊花不适合提取花青素C 富含花青素的食品尽量避光、避免高温保存D 只有富含花青素的食物才具有抗氧化性【答案】15:11:6 与自由基反应（或颜色随pH值不同而改变、抗氧化性、受热易分解等）蓝莓在pH1~8范围内，随着pH增大，花青素稳定性变差（或保存率变低） ABC 【解析】【分析】化学性质是通过化学变化表现出来的，物理性质是不通过化学变化就有的性质。
全钒液流电池用离子交换膜的研究进展
全钒液流电池用离子交换膜的研究进展李彦;徐铜文【摘要】The all-vanadium redox flow battery (VRB) has received wide attention due to its excellent features for large-scale energy storage and stable power generation. As a key component in VRB, the ion exchange membranes (IEMs) not only separate the electrolyte, but also conduct ions to form charge-discharge circuit. In this work, an overview is presented for the various IEMs research of the vanadium redox flow battery. Relevant published work is summarized and critically discussed. The limitations and technical challenges in the ion exchange membranes are also discussed and further research opportunities are prospected.%由于全钒氧化还原液流电池(VRB)具有大规模储能和稳定发电的特点,引起了国内外的广泛关注.离子交换膜(IEM)是 VRB 中的重要组件,它不仅要隔开阴阳极电解液,而且还要传输离子以构成闭合回路.对全钒液流电池用离子交换膜做了系统介绍.从离子交换膜的基本功能出发,详细阐述了近年来国内外全钒液流电池用离子交换膜的研究进展及目前面临的问题,并展望了全钒液流电池大规模商业化应用的前景.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2015(066)009【总页数】9页(P3296-3304)【关键词】全钒液流电池;离子交换膜;大规模储能【作者】李彦;徐铜文【作者单位】中国科学技术大学化学与材料科学学院,安徽合肥 230026;中国科学技术大学化学与材料科学学院,安徽合肥 230026【正文语种】中文【中图分类】TQ028.8随着国民经济的发展，社会对能量的需求也急剧增加。
钒电池与其他储能电池的简介与对比
钒电池与其他储能电池的简介与对比全钒氧化还原液流电池全钒氧化还原液流电池通过不同价态的钒离子相互转化实现电能的储存与释放。
充电时，通过对全钒氧化还原液流电池的充电，将电能转化为化学能储存在不同价态的钒离子中；当发电装置不能满足额定输出功率时，液流电池开始放电，把储存的化学能转化为电能。
据研究，全钒氧化还原液流电池的充、放电性能好，能够进行大功率的充电和放电。
这种电池，选址自由度大、占地少，可以很好地把太阳能和风能融入到住宅或者工业场所中，未来在大规模储能方面的应用有锂电池无法比拟的优势。
钒电池（Vanadium Redox Battery，简称VRB）是一种新型清洁能源存储装置，经过美国、日本、澳大利亚等国家的应用验证，与目前市场中的铅酸蓄电池、镍氢电池相比，具有大功率、长寿命、支持频繁大电流充放电、绿色无污染等明显技术优势，主要应用于再生能源并网发电、城市电网储能、远程供电、UPS系统、海岛应用等领域。
北京普能世纪科技有限公司于2009年收购VRB公司，由此掌握钒电池的核心专利权。
普能公司已经在钒电池的电堆集成技术、关键材料研发以及电解液制备技术3方面取得重大成果，占据了国际领先地位。
此外，承德新新钒钛有限公司、攀钢钢钒、天兴仪表、银轮股份、万利通集团、北京金能燃料电池有限公司、青岛武晓集团等公司也已经开展钒电池的研发，并已取得了一定的成果。
钠硫储能电池钠硫储能电池通常被建在一个管状设计中，并结合钠硫等元素，钠与硫会通过化学反应将电能储存起来，当电网需要更多电能时，它又会将化学能转化为电能释放出去。
这种电池的优点之一是单位质量或单位体积所具有的有效电能量高。
可以在短时间内释放大量能量，是为车辆和其他应用工具供能的良好选项。
这种电池的缺点就是材料的成本高，另一个担心是，这种电池运行时的温度很高，运行的可靠性曾受到质疑。
西北太平洋国家实验室的研究人员称，通过改良电池的形状能够提高电池的能效并降低电池运行时的温度。
2024年钒电池市场发展现状
2024年钒电池市场发展现状引言钒电池作为一种新兴的储能技术，具有高能量密度、长寿命、高效率等特点，在能源存储领域具有广阔的应用前景。
本文将对钒电池市场的发展现状进行分析。
钒电池的基本概述钒电池是一种以钒氧化物作为正极材料、钒离子溶液作为电解质的储能设备。
由于其高效率、长寿命和高能量密度等特点，钒电池被广泛应用于可再生能源发电、电网调峰平谷等领域。
钒电池市场规模分析钒电池市场在过去几年中取得了快速的发展，市场规模不断扩大。
根据市场研究机构的数据显示，钒电池市场在2019年的规模达到了XX亿美元，并有望在未来几年继续保持高速增长。
钒电池市场应用领域可再生能源发电钒电池作为可再生能源发电的重要配套设备，在风力发电、太阳能发电等领域得到广泛应用。
钒电池可将风力和太阳能的电能转化为化学能，通过储存和释放电能实现可再生能源的平稳供应。
电网调峰平谷电网调峰平谷是指根据用电负荷变化情况，通过储能装置调整电网电力供应的一种策略。
钒电池作为一种高效储能设备，能够在峰谷电价时段充电，然后在用电高峰期释放储存的电能，减轻电力系统的负荷压力。
工业储能钒电池在工业储能领域的应用也日益增多。
工业生产过程中往往需要大量的电能，而钒电池的高能量密度和长寿命特性使其成为理想的储能设备，广泛应用于工业生产中的电能储存和供应。
钒电池市场竞争态势目前，全球钒电池市场竞争异常激烈。
国内外众多企业纷纷涉足这一领域，并争相研发和推广钒电池产品。
国内钒电池市场主要由一些大型能源公司和科技公司主导，国外则有一些知名钒电池制造商和供应商。
钒电池市场发展趋势技术创新与突破随着科技的进步，钒电池技术不断创新和突破，使其在能源储存领域具有更广泛的应用前景。
新的材料、结构和工艺的应用将进一步改善钒电池的性能，提高能量密度、延长寿命并降低成本。
政策支持与市场需求政府的能源政策和市场对可再生能源发电和储能的需求将推动钒电池市场的发展。
减排目标、能源安全以及电力市场改革等因素将为钒电池的推广和应用提供更好的发展环境。
钒电池1
钒电池全称为全钒氧化还原液流电池（Vanadium Redox Battery，缩写为VRB），是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。
钒的新应用钒电池是目前发展势头强劲的优秀绿色环保蓄电池之一（它的制造、使用及废弃过程均不产生有害物质），它具有特殊的电池结构，可深度大电流密度放电；充电迅速；比能量高；价格低廉；应用领域十分广阔：如可作为大厦、机场、程控交换站备用电源；可作为太阳能等清洁发电系统的配套储能装置；为潜艇、远洋轮船提供电力以及用于电网调峰等。
钒电池优势钒电池成本与铅酸电池相近，它还可制备兆瓦级电池组，大功率长时间提供电能，因此钒电池在大规模储能领域具有锂离子电池、镍氢电池不可比拟的性价比优势。
钒电池生产工艺简单，价格经济，电性能优异，与制造复杂、价格昂贵的燃料电池相比，无论是在大规模储能还是电动汽车动力电源的应用前景方面，都更具竞争实力。
钒电池的发展国外发展早在60年代，就有铁—铬体系的氧化还原电池问世，但是钒系的氧化还原电池是在1985年由澳大利亚新南威尔士大学的Marria Kacos提出，经过十多年的研发，钒电池技术已经趋近成熟。
在日本，用于电站调峰和风力储能的固定型（相对于电动车用而言）钒电池发展迅速，大功率的钒电池储能系统已投入实用，并全力推进其商业化进程。
国内发展前期工作：我单位从1995年率先在国内开始钒电池的研制。
先后研制成功了20W、100W、500W的钒电池样机，在钒电池的关键技术上有所突破，填补了国内空白。
成功开发了四价钒溶液制备、导电塑料成型及批量生产、中型电池组装配和调试等技术。
1998年，500w的钒电池样机用于电瓶车的驱动。
现已研制出800W的产品样机。
主要参数如下：单体数：10个电极面积：784cm2；单体电池厚度：13mm；电解液浓度：1.5M VOSO4＋2M H2SO4；电解液量：10L；理论容量：200Ah；最大充电电流：80A（电流密度102mA/cm2）；充电电压（50^充电状态）：40A充电电压为15.0V，80A充电电压为16.5V；充电容量：40Ah；最大放电电流：80A（电流密度102mA/cm2）；放电电压（50^放电状态）：40A放电电压为11.5V，80A放电电压为10V；放电容量：30Ah；充放电利用率：≥80^；电堆最大功率：≥800W。
全钒液流电池用质子交换膜的研究进展
全钒液流电池用质子交换膜的研究进展郑岚月 石海峰(天津工业大学 材料科学与工程学院， 天津 300387)摘要：全钒液流电池是一种绿色安全的高效储能电池，具有寿命长、充放电响应速度快、可循环使用等优势，因此适合大规模储能和后备电源应用。
质子交换膜是全钒液流电池的重要组成部分，体现在隔绝正负极电解液，避免钒离子电解液的交叉污染和质子传递。
本文介绍了质子交换膜的种类，即阳离子质子交换膜、阴离子质子交换膜、两性离子质子交换膜和多孔膜，以及质子交换膜的改性方法。
关键词：全钒液流电池；质子交换膜；改性方法1 引言随着当今世界的快速发展，人类对化石能源的过度使用和依赖，已经对环境和生态造成了严重影响，而且化石能源最终将会枯竭，所以开发和利用可再生能源如风能、太阳能成为全世界共同面对的问题[1]。
然而，为深入应用这些间歇性的可再生能源，稳定性好和方便使用的储能技术和系统成为首选[2]。
作为氧化还原液流电池中的全钒液流电池，由于其在电能和化学能间的转换和存储效率受到研究人员的关注[3-5]。
全钒液流电池是利用钒元素的四种价态间的氧化还原反应实现电能与化学能的转化，这四种价态分别是VO 2+/VO 2+ 和V 2+/V 3+，这样降低了能量损失，减少了充放电循环效率的损失。
全钒液流电池主要包括电极、电解液、质子交换膜。
质子交换膜起到分离正负极的氧化还原物质作用，同时传输一些非反应离子(如H +和SO 42+)完成电路完整性[6-8]。
质子交换膜应具备的特点：钒离子渗透性低；离子选择性高；机械强度较好，化学稳定性好；价格合理。
因此，综合性能良好的质子交换膜对全钒液流电池的发展具有重大意义。
2 全钒液流电池2.1 全钒液流电池工作原理全钒液流电池是一种通过四种价态钒离子的变换实现电能和化学能转化的电化学储能技术，电能储存和释放是在电极表面完成。
电解液分别储存在罐中，当全钒液流电池运行时，四种价态的钒离子在电极表面发生氧化还原反应实现电能储存和释放。
钒电池_大规模储能技术的亮点_刘春娜
另外， 该公司电解液制备也很 液并联结构小因而系统效率高 。 有特点： 可持续生产， 成本低， 如图 3 所示。
此外， 图 4 为 Cellstrom 奥地利 10 kW 10 h 离网光伏储 能钒电池充电站。
图2
澳大利亚 King Island 200 kW 4 h 离网风柴储能钒电池 图4 Cellstrom 奥地利 10 kW 10 h 离网光伏储能钒电池充电站
2008 / GW 0.065 3 14.16 1.72 18.945
/ 13 600 2 832 344 3 789
2010 / / GW 0.125 25 6.25 1 250 20 4 000 26.375 5 275
2020 / / GW 7.5 1 500 30 6 000 44 8 800 81.5 16 3.1
评 论
国家图书馆配置 15 kW×8 h 的钒电池配合风能发电等。 澳大利亚：澳大利亚 Pinnacle 公司为 HydroTasmania 公司在 King Island 建造了与柴油机及 2.5 MW 风场发电配 输出功率 套的钒电池储能系统(图 2)。该系统容量 800 kWh， 200 kW。 钒电池系统的使用提高了岛上居民的电能供应质 减少柴油发电量， 减少了燃料 量 , 稳定了风力发电系统供电， 费用和废气排放量。该项目用以平缓风能发电机的短时间输 “负载转移” 以保证最优化的风电与柴油 出功率变化， 并实施 机的结合性能，进而取代柴油发电机保证对岛上用户的用电 供应。
目前， 国内钒电池产业已经起步， 而且发展很快， 一些相 关企业已成长起来。 中策资本集团在徐州 、 南阳等地建立了钒电池原材料生 产基地，并在国内最大的风力发电基地甘肃玉门建立了风 、 光、电储能一体化的国家级示范基地 。 由于看好钒电池的前 景， 中策集团利用钒矿储备和资本上的优势， 与日本 Jenna、 韩国 Polyenergy、 德国 Avantis 等企业进行股权合作， 成立了
2021鲁科版选修四《化学能转化为电能——电池》word教案1
2021鲁科版选修四《化学能转化为电能——电池》word教案1[参考资料]1、原电池的正负极的判定方法（1）由组成原电池的两极电极材料判定。
一样是爽朗的金属为负极，爽朗性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
（2）依照电流方向或电子流淌方向判定。
电流是由正极流向负极；电子流淌方向是由负极流向正极。
（3）依照原电池里电解质溶液内离子的定向流淌方向判定。
在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。
（4）依照原电池两极发生的变化来判定。
原电池的负极总是失电子发生氧化反应，其正极总是得电子发生还原反应。
（5）依照电极现象判定。
溶解的一极为负极，增重或有气泡放出的一极为正极。
2、原电池的应用（1）加快氧化还原反应的速率如①实验室用Zn和稀H2SO4（或稀HCl）反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。
缘故是粗锌中的杂质和粗锌、稀H2SO4的溶液形成原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。
②假如用纯Zn，能够在稀H2SO4溶液中加入少量的CuSO4溶液，也同样会加快产生H2的速率，缘故是Cu2++Zn Cu+Zn2+，生成的Cu和Zn在稀H2SO4的溶液中形成原电池，加快了锌的腐蚀，产生H2的速率加快。
（2）比较金属的活动性强弱例如：有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀H2SO4中，观看到A极溶解，B极上有气泡产生，依照电极现象判定出A是负极，B是正极；由原电池原理可知，金属活动性A>B，即原电池中，爽朗性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。
（3）设计原电池例如：利用Cu+2FeCl3 2FeCl2+CuCl2的氧化还原反应设计原电池，由反应式可知：Cu失去电子作负极，FeCl3(Fe3+)在正极上得到电子，且作电解质溶液，正极为爽朗性比Cu 弱的金属离子或导电的非金属等。
如图：负极(Cu)—2e— Cu2+(氧化反应)正极(C)：2Fe3++2e— 2Fe2+(还原反应)（4）金属的腐蚀（从理论上揭示钢铁腐蚀的要紧缘故）金属腐蚀的本质是：M—ne— M n+发生氧化反应，氧化金属（如Fe）的最要紧的氧化剂是空气中的O2，其次是酸性电解质溶液中的H+腐蚀规律：①原电池腐蚀中，两金属活动性相差越大，爽朗金属腐蚀越快。
全国钒电池储能产业发展现状_概述及解释说明
全国钒电池储能产业发展现状概述及解释说明1. 引言1.1 概述全国钒电池储能产业作为新兴的能源存储领域，目前正迅速发展。
钒电池储能技术具有高效、环保、可持续等特点，被广泛应用于新能源领域和智能电网建设中。
本文旨在对全国钒电池储能产业的发展现状进行概述与解释说明，以期为相关决策者和产业从业者提供参考和借鉴。
1.2 文章结构本文将分为五个部分进行论述。
首先，在引言部分将对文章的背景及结构进行介绍。
接下来，在第二部分将阐述全国钒电池储能产业发展的历史背景、市场规模与需求以及政策支持与发展态势。
第三部分将重点介绍钒电池储能技术原理与特点，以及其在新能源领域和智能电网建设中的应用。
第四部分将探讨全国钒电池储能产业所面临的挑战与机遇，包括技术挑战与瓶颈、市场竞争与行业布局调整以及国内外市场前景和政策环境分析。
最后，在第五部分将给出发展趋势的预测，提出推动全国钒电池储能产业发展的建议，并展望未来的发展前景。
1.3 目的本文旨在全面剖析全国钒电池储能产业的现状与发展趋势，探讨其技术特点、应用领域以及所面临的挑战与机遇。
通过对市场规模、政策支持等方面的调查和研究，为相关决策者和从业者提供有益参考，并为该产业未来的可持续发展提供倡议和建议。
2. 全国钒电池储能产业发展现状2.1 历史背景全国钒电池储能产业的发展起源于对传统化石能源的依赖程度日益加深以及可再生能源利用的需求。
随着环境保护意识的增强和新能源政策的推动，钒电池储能技术逐渐成为解决可再生能源波动性和间歇性问题的有效手段。
自20世纪80年代初基础研究起步以来，我国的钒电池储能产业已经取得了长足进步。
2.2 市场规模与需求随着我国经济快速发展和对节能减排要求的提高，钒电池储能市场规模迅速扩大。
根据相关数据显示，近年来全国钒电池储能装机容量呈现出持续增长的态势。
这种增长主要得益于我国不断推行新能源政策以及智能电网建设加速推进等因素。
而且，随着新兴领域如太阳能和风力发电等可再生能源装机容量不断增加，也对钒电池储能的需求提出了更高的要求。
备战中考化学培优(含解析)之科普阅读题附详细答案
一、中考初中化学科普阅读题1．阅读下面科普短文。
钠是一种活泼金属，其原子的结构示意图为。
钠在空气中极易被氧化，用小刀一切，就能观察到它的本来面目：银白色有金属光泽。
钠还能与水反应，生成氢氧化钠和氢气。
目前，世界上多数采用电解熔融氯化钠的方法来制得金属钠。
氯化钠的熔点为801℃，将氯化钠和氯化钙按质量比2：3混合共熔，可得到熔融温度约为580℃的共熔物，降低了电解所需的温度。
电解时，正极放出氯气，负极产生的金属钠和金属钙同时浮在共熔物，从管道溢出。
把熔融的金属混合物冷却到105～110℃，金属钙结晶析出，通过过滤可以分离出金属钠。
金属钠的应用非常广泛，可以用于制造过氧化钠（Na 2O 2）等化合物。
还能用于生产更加昂贵的金属钾，以钠和氯化钾为原料，在高温条件下，生成钾和氯化钠，生成的钾能以蒸汽的形式分离出来。
依据文章内容，回答下列问题：（1）在钠的原子结构中，与钠元素化学性质密切相关的是__________。
（2）钠具有的物理性质有__________。
（3）金属钠通常保存在石蜡油中，目的是隔绝__________。
（4）钠能与水反应，化学方程式为__________。
（5）写出用钠制取钾的化学方程式__________。
【答案】最外层电子数 银白色固体（有金属光泽、质地软） 隔绝水和氧气 222Na+2H O=2NaOH+H ↑ Na+KClNaCl+K 高温【解析】【分析】【详解】 （1）最外层电子数决定元素化学性质，故在钠的原子结构中，与钠元素化学性质密切相关的是最外层电子数（2）钠的物理性质有：有金属光泽，银白色；（3）金属钠通常保存在石蜡油中，目的是隔绝水和氧气；（4）根据题目信息可知，钠与水反应，生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为222Na+2H O=2NaOH+H ↑。
（5）钠与氯化钾在高温条件下生成氯化钠和钾，反应的化学方程式为Na+KCl NaCl+K 高温。
考点：元素化学性质，物质性质，灭火原理。
【高中化学】可实现化学能到电能往复转换 钒电池担当“电力银行”
【高中化学】可实现化学能到电能往复转换钒电池担当“电力银行”【高中化学】可实现化学能到电能往复转换钒电池担当“电力银行”近年来，随着清洁能源发电的广泛应用，储能行业也取得了长足的发展。
特别是以钒电池为代表的储能电站的建设，为电网接受可再生能源发电提供了良好的技术支持，促进了节能减排。
风能、太阳能等可再生能源的发展已是大势所趋，然而由于风能等清洁能源具有不连续、不稳定等特性，大规模并网后对电网调峰、调频及电能质量均会带来不利影响，这限制了清洁能源的广泛应用。
储能技术则有望解决上述困扰。
近年来，钒电池已成为可再生能源储存、电网调峰、备用电源等领域的首选技术之一。
钒电池的全称是全钒流电池。
它是一种大型储能电池，通过钒离子价态的变化，实现从化学能到电能的往复转换，从而储存和释放风能或太阳能产生的力。
它在业内被形象地称为“电力银行”。
记者在采访中了解到，美国、日本等发达国家用于电站调峰和风力储能的钒电池产业发展迅速，技术已经基本成熟。
然而，我国的钒电池产业还处于起步阶段。
统计数据显示，我国钒储量占全球储量的35%，居全球第一位，钒产量占全球产量的48%。
业内专家表示，得天独厚的钒资源优势为我国钒电池产业的发展创造了十分有利的条件。
2022，荣克蓄能公司建成的“5MW/10MWH全钒液蓄能应用示范电站”在沈阳龙源物屋市风电场建成，顺利通过了辽宁电网和业主的验收，各项指标均达到设计要求。
“这是世界上第一座实际并网四年多的5MW钒电池储能电站，标志着该公司在该领域的技术研发和成套产品生产处于国际领先水平。
”大连荣科储能科技有限公司总裁助理王晓丽告诉《经济日报》记者，储能电站直接接受辽宁省电力公司的调度，参与电网的削峰填谷，有效提高了电网对风力发电的接受能力，促进了可再生能源发电的健康发展，促进了节能减排。
稳定运行4年多以来，该储能系统大大提高了风电场输出功率的可靠性。
相较于常规发电机组，风电场发电具有较大的波动性和随机性，无法根据实际需求随时保障平稳供电。
培优 易错 难题科普阅读题辅导专题训练附答案解析
一、中考初中化学科普阅读题1．阅读下面科普短文。
我们的胃液呈酸性，是因为胃腺壁细胞能分泌出盐酸。
胃酸在人体的消化吸收中发挥着重要作用，比如为胃蛋白酶提供适宜的酸性环境，分解食物中的结缔组织和肌纤维使其易于被消化吸收。
你知道吗？深受人们喜欢的早餐食品燕麦中常添加颗粒极小的铁粉，它既可以作为双吸剂（起到干燥和减缓食品变质的作用），还可以作为人体补铁剂。
要把铁粉变为人体需要的、能吸收的营养元素，就离不开胃酸的帮助。
健康人胃液的pH在0.9~1.5，胃液的pH不仅影响人的消化吸收功能，还对伴随食物进入胃内的各类病菌的繁殖有影响。
某医院对99位胃溃疡和十二指肠溃疡等患者胃液的pH及胃液中的病菌进行了检测，结果如下表：胃酸过多会对胃黏膜具有侵蚀作用，并使人感觉反酸或烧心。
治疗胃酸过多的药主要有两大类：一是抑酸药，能抑制胃酸分泌，但本身不能和胃酸反应；二是抗酸药，能直接与胃酸反应，常见的抗酸药有碳酸氢钠、氢氧化铝、氧化镁、氢氧化镁和碳酸钙等。
胃溃疡患者若服用不合适的抗酸药，会因胃内气体压力增大而引起胃穿孔。
患者如长期使用抗酸药，很可能刺激胃酸分泌过多。
因此，应遵医嘱合理使用抗酸类和抑酸类药物。
依据文章内容，回答下列问题。
（1）用化学方程式表示燕麦中的铁粉遇胃酸发生的反应：_____。
（2）铁粉可以减缓食物变质，是因为铁可以和_____反应。
（3）胃溃疡患者不宜服用的抗酸药是______。
（4）关于文中提到的几种抗酸药，下列说法正确的是______（填字母序号）。
A．均属于盐类或碱类B．在使用抗酸药时不是用量越多越好C．适量使用碳酸钙可治疗胃酸过多，同时还可为人体补钙（5）下列关于胃液与人体健康关系的说法中，合理的是_____（填字母序号）。
A．胃酸能帮助人体消化吸收食物，所以胃液pH越小越利于人体健康B．胃酸过多会对胃黏膜具有侵蚀作用，所以胃液pH越大越利于人体健康C．胃液pH越大越有利于病菌生存【答案】Fe+2HCl=FeCl2+H2↑氧气碳酸氢钠和碳酸钙 BC C【解析】【分析】【详解】（1）胃液注意成分是盐酸，与铁粉反应的化学方程式为Fe+2HCl= FeCl2+H2↑（2）食物变质是食物与氧气反应，铁生锈反应掉氧气，食物就不易变质。
高中化学必修二讲义专题2第三单元化学能与电能的转化Word版含答案
第三单元⎪⎪化学能与电能的转化第一课时化学能转化为电能化学电源[课标要求]1．通过实验探究认识化学能可以转化为电能。
2．从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。
3．会书写简单的原电池电极反应式及电池总反应方程式。
4．知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。
1．构成原电池的条件(1)有活泼性不同的两个电极；(2)电极插入电解质溶液中；(3)电极间形成闭合回路；(4)能自发地发生氧化还原反应。
2．原电池工作原理口诀原电池分两极(正、负)；负极氧化正(极)还原；电子由负(极)流向正(极)；阳(离子)向正(极)阴(离子)向负(极)。
3．原电池正、负极的判断化合价升高―→失去电子―→发生氧化反应―→负极；化合价降低―→得到电子―→发生还原反应―→正极。
4．钢铁发生电化学腐蚀的电极反应和总反应负极反应：Fe－2e－===Fe2＋，正极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，总反应：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
原电池及其工作原理1．实验探究[实验1]把一块锌片和一块铜片分别插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察实验现象。
[实验2]把一块锌片和一块铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察实验现象。
实验1、2现象：实验1、2中现象相同，均为锌片周围有气泡产生，铜片周围无明显现象。
实验结论：锌在金属活动性顺序中位于氢前面，能置换酸中氢；铜片在金属活动性顺序中位于氢后面，不能置换酸中氢。
[实验3]用导线把实验2中的锌片和铜片连接起来，观察实验现象。
[实验4]在导线中间接一个灵敏电流计，观察实验现象。
实验3、4现象：锌片周围无气泡产生，铜片周围有气泡产生；电流计指针发生偏转。
实验结论：锌、铜用导线连接后插入稀硫酸溶液中，导线中有电流产生。
2．原电池(1)概念：将化学能转变为电能的装置。
(2)工作原理(以锌－铜－稀H2SO4原电池为例)：(3)构成条件a．有活泼性不同的两个电极b．电极插入电解质溶液中c．电极间构成闭合回路d．能自发地发生氧化还原反应(4)原电池的电极反应负极→流出电子→发生氧化反应，正极→流入电子→发生还原反应。
[精题分解]第1章 第2、3节 化学能和电能的相互转化(一)(鲁科版选修4).doc
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[精题分解]第1章第2、3节化学能和电能的相互转化（一）1. 山东省阳信中学09-1高二10月月考在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下电镀方案中正确的是A．锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Fe2+B．锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Zn2+C．锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Fe3+D．锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Zn2+答案：B2. 山东省阳信中学09-1高二10月月考化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确．．的是A．氢氧燃料电池的负极反应式：O2 + 2H2O+ 4e－→4OH－B．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl－→Cl2↑+2e－C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu → Cu2+ +2e－D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe→ Fe2++2e－答案：B3. 山东省阳信中学09-1高二10月月考镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2Cd + 2NiO(OH) + 2H2O由此可知，该电池放电时的负极材料是A．Cd(OH)2B．Ni(OH)2C．Cd D．NiO(OH)答案：C4. 山东省阳信中学09-1高二10月月考用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别为H2和O2的是：A．稀NaOH溶液B．HCl溶液C．酸性MgSO4溶液D．酸性AgNO3溶液答案：B5. 山东省潍坊七中09-1高二上学期期中据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车在北京奥运会期间为运动员提供服务。
某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。
下列有关该电池的叙述不正确的是A、负极反应式为：H2+2OH-2e－+2OH－B、工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变C、该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2=2H2OD、该电池工作时，电解质浓度不变答案：D6. 山东省潍坊七中09-1高二上学期期中工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得产物再溶于水的方法制得工业用盐酸，流程复杂且造成能量浪费。
学年高二化学选修4：1.2 化学能与电能的转化教学案及答案解析
第二单元化学能与电能的转化第1课时原电池的工作原理[目标要求] 1.理解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式。
2.了解半反应、盐桥、内电路、外电路等概念。
3.会判断原电池的正、负极，能够利用氧化还原反应设计简单的原电池。
一、原电池1．原电池定义：将化学能转变为电能的装置。
2．实质：将氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。
即将化学能转化成电能。
3．简单原电池的构成条件：①活泼性不同的两个电极，②电解质溶液，③形成闭合回路，④能自发进行的氧化还原反应。
二、原电池的工作原理工作原理：利用氧化还原反应在不同区域内进行，以适当方式连接起来，获得电流。
以铜锌原电池为例：1．在ZnSO4溶液中，锌片逐渐溶解，即Zn被氧化，锌原子失电子，形成Zn2＋进入溶液，从锌片上释放的电子，经过导线流向铜片；CuSO4溶液中，Cu2＋从铜片上得电子，还原成为金属铜并沉积在铜片上。
锌为负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋；铜为正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。
总反应式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，反应是自发进行的。
2．闭合回路的构成：外电路：电子从负极到正极，电流从正极到负极，内电路：溶液中的阴离子移向ZnSO4溶液，阳离子移向CuSO4溶液。
3．盐桥盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液。
当其存在时，随着反应的进行，Zn棒中的Zn 原子失去电子成为Zn2＋进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2＋过多，带正电荷。
Cu2＋获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2＋过少，SO2－4过多，溶液带负电荷。
当溶液不能保持电中性时，将阻止放电作用的继续进行。
盐桥的存在就避免了这种情况的发生，其中Cl－向ZnSO4溶液迁移，K＋向CuSO4溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。
知识点一原电池1．下列装置中能构成原电池产生电流的是()答案 B解析A、D项中电极与电解质溶液之间不发生反应，不能构成原电池；B项符合原电池的构成条件，两电极发生的反应分别是Zn－2e－===Zn2＋，2H＋＋2e－===H2↑；C项中酒精不是电解质，故不能构成原电池。
钒电池简介
钒电池简介随着经济的发展，人们对能源的需求越来越多，随着时间的推移，传统能源将逐渐枯竭，同时，煤、石油、天然气等传统能源的使用还伴随这环境污染问题，能源问题成为当前制约各国经济发展的重要因素。
因此新能源的开发已经迫在眉睫。
随着科学技术的发展，国内外在开发可再生的新能源方面已经取得了重要的突破，如：风能、太阳能、潮汐能、地热能、核变能等等。
相较于传统能源，新能源具有污染小、可再生、储能大等优点。
但是，无论是风能、太阳能还是潮汐能都具有明显的时令性和季节性，不能够满足人们对电能持续、稳定、可控的需求，这就需要一种大型的储能设备来解决这一问题。
液流电池作为一种大型的储能设备具有其独特的优势可以用于新能源的开发中。
其部件来源广且易回收，不会造成环境污染；另外，由于其容量只与电解液浓度和储量有关，故其设计灵活，可以根据要求来调节电池容量。
而钒电池作为一种由同种元素组成的液流电池，其避免了正负极电解液之间的交叉污染。
其通过钒离子不同价态之间的相互转换实现电能与化学能的转化，操作简单，近年来备受关注。
全钒氧化还原液流电池（Vanadium Redox Flow Batterie, VRB），简称钒电池，是一种新型的储能设备。
1984年，澳大利亚新南威尔士大学Marria Syallas Kazac 教授首次提出全钒氧化还原液流电池（VRB）的概念，并于1986年申请了专利。
该团队之后还对钒电池进行了大量的研究，为钒电池的发展提供做出了重要的贡献。
1、钒电池工作原理：钒电池是通过不同价态钒离子之间的相互转换来实现电能存储与释放的。
钒电池的电解液是不同价态钒离子与硫酸的混合液，正极电解液为V4+/V5+硫酸电解液，负极为V2+/V3+硫酸电解液。
电解液储存在外接储液罐中，通过外界泵将电解液打入对应的半电池，使电解液在储液罐与半电池间形成循环，两个半电池通过离子交换膜分开，防止正负极电解液交叉污染。
钒电池工作原理如图1.1所示，充电完成后正极电解液变为V5+硫酸溶液，负极变为V2+硫酸溶液；放电完成后，正极电解液变为V4+硫酸溶液，负极变为V3+硫酸溶液。
储能材料简介
储能概述：储能（stored energy）是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。
储能方法：按照能量储存方式，储能可分为物理储能、化学储能、电磁储能三类，其中物理储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等，化学储能主要包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池、液流电池等，电磁储能主要包括超级电容器储能、超导储能。
电池储能大功率场合一般采用铅酸蓄电池，主要用于应急电源、电瓶车、电厂富余能量的储存。
小功率场合也可以采用可反复充电的干电池：如镍氢电池，锂离子电池等。
全钒液流电池，是一种通过钒离子价态变化，实现化学能到电能的往复转换，从而将风力或太阳能所产生力存储与释放的大型储能电池，业内形象地称之为“电力银行”。
美国、日本等发达国家用于电站调峰和风力储能的钒电池产业发展迅速，技术已经基本成熟。
[7] 相比锂电池，全钒液流电池最大的好处是不燃烧，不爆炸。
[8]电感器储能电感器本身就是一个储能原件，其储存的电能与自身的电感和流过它本身的电流的平方成正比：E = L*I*I/2。
由于电感在常温下具有电阻，电阻要消耗能量，所以很多储能技术采用超导体。
电感储能还不成熟，但也有应用的例子见报。
电容器储能电容器也是一种储能原件，其储存的电能与自身的电容和端电压的平方成正比: E = C*U*U/2。
电容储能容易保持，不需要超导体。
电容储能还有很重要的一点就是能够提供瞬间大功率，非常适合于激光器，闪光灯等应用场合。
超级电容器，也称电化学电容器，是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，其结构和电池的结构类似，主要包括双电极、电解质、集流体和隔离物四个部分，具有功率密度高、循环寿命长、低温性能好、安全、可靠和环境友好等优点。
但由于电介质耐压低，存在漏电流，储存能量和保持时间受到限制。
目前，超级电容器主要是基于多孔炭电极/电解液界面的双电层电容，或金属氧化物或导电聚合物产生的准电容来实现能量的储存。
2023~2024学年鲁科版选修4《1.3 化学能转化为电能--电池》高频题集
2023~2024学年鲁科版选修4《1.3 化学能转化为电能--电池》高频题集考试总分：82 分 考试时间： 120 分钟学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息; 2．请将答案正确填写在答题卡上;卷I （选择题）一、 选择题 （本题共计 5 小题 ，每题 3 分 ，共计15分 ）1. 化学用语是学习化学的重要工具，下列表示物质变化的化学用语中正确的是（ ）A.电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：B.氢氧燃料电池的负极反应式：C.粗铜精炼时，与电源正极相连是纯铜，电极反应式为D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：2. 如图是应用电化学方法检测空气中 的原理示意图，下列有关说法不正确的是（）A.该装置工作时能将化学能转化为电能,并有 生成B.电极b 表面 发生还原反应,电极b 附近溶液的 升高C.气体样品从电极a 区域通人,样品中的 在电极a 表面得到电子D.电极b 表面发生的电极反应式为3. 有关电化学知识的描述正确的是（ ）A.任何能自发进行的氧化还原反应理论上都可设计成原电池B.原电池是将电能转变成化学能的装置C.电解池中，阳极材料本身一定不参加反应D.工业上制取金属钠通常采用电解饱和食盐水2C −2=C ↑l −e −l 2+4+4=2OO 2H +e −H 2Cu −2=C e −u 2+Fe −2=F e −e 2+SO 2S H 2O 4O 2pH SO 2+4+4=2OO 2H +e −H 2ReSOC CO CH4. 等提出了一种利用可逆固体氧化物电化学池（），结合地下储存和的技术，有望实现大规模能量高效转化和存储，如图所示。
该技术具有高效、简单、灵活、环境友好等特点，是目前国际能源领域的研究热点。
下列说法错误的是（ ）A.上述图中至少涉及种形式的能量转化B.利用风能时，极的电极反应式为C.电力输出时，电解质中的向极移动D.电力输出时，每输出电子，有被氧化5.按图所示装置进行实验，若图中轴表示流入正极的电子的物质的量，则轴可以表示（ ）① ② ③棒的质量 ④棒的质量 ⑤溶液的质量A.仅①③B.仅②④C.仅①③⑤D.仅②④⑤二、 多选题 （本题共计 3 小题 ，每题 3 分 ，共计9分 ）6. 锌碘液流电池具有高电容量、对环境友好、不易燃等优点，可作为汽车的动力电源。
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[课外阅读]可实现化学能到电能往复转换钒电池担
当“电力银行”
近年来，随着清洁能源发电的广泛应用，储能行业也获得了很大的发展。
特别是以钒电池为代表的储能电站建设，为电网接纳可再生能源发电提供了良好的技术支持，促进了节能减排。
风能、太阳能等可再生能源的发展已是大势所趋，然而由于风能等清洁能源具有不连续、不稳定等特性，大规模并网后对电网调峰、调频及电能质量均会带来不利影响，这限制了清洁能源的广泛应用。
储能技术则有望解决上述困扰。
近年来，钒电池凭借其安全性高、寿命长、低污染等特性，成为可再生能源储能、电网调峰、备用电源等领域的首选技术之一。
钒电池全称全钒液流电池，是一种通过钒离子价态变化，实现化学能到电能的往复转换，从而将风力或太阳能所产生力存储与释放的大型储能电池，业内形象地称之为“电力银行”。
记者在采访中了解到，美国、日本等发达国家用于电站调峰和风力储能的钒电池产业发展迅速，技术已经基本成熟。
然而，我国的钒电池产业还处于起步阶段。
统计数据显示，我国钒储量占全球储量的35%，居全球第一位，钒产量占全球产量的48%。
业内专家表示，得天独厚的钒资源优势为我国钒电池产业的发展创造了十分有利的条件。
2012年，由融科储能公司建设的“5MW/10MWh全钒液流电
池储能应用示范电站”在沈阳市龙源卧牛石风电场落成，并顺利通过了辽宁电网和业主的验收，各项指标均达到了设计要求。
“这是目前世界上第一套实际并网运行超过4年的5MW级钒电池储能电站，标志着公司在该领域技术研发、成套产品生产等方面处于国际领先水平。
”大连融科储能技术有限公司总裁助理王晓丽告诉《经济日报》记者，该储能电站直接接受辽宁省电力公司调度，参与电网削峰填谷，有效提高了电网对风力发电的接纳能力，推动可再生能源发电的健康发展，促进了节能减排。
稳定运行4年多以来，该储能系统大大提高了风电场输出功率的可靠性。
相较于常规发电机组，风电场发电具有较大的波动性和随机性，无法根据实际需求随时保障平稳供电。
“例如，某天下午3点，电力公司要为A用户提供两小时50兆瓦功率的电力，如果当时风力不足就无法满足所需功率。
”王晓丽说，储能系统实时吸收和释放功率，可以使风电场更加适应电力系统调度的运行需要，将其作为有效电源管理。
此外，储能系统在平滑风电场出力、提高风电供电可靠性等方面也发挥着重要作用。
中国科学院大连化学物理研究所研究员张华民表示，融科储能与中国科学院大连化学物理研究所通过产学研合作，已在全钒液流电池核心领域和关键技术攻关上实现了重大突破，相继在电池材料、成套装备系统、储能应用以及产业化制造等方面形成了完整的知识产权体系，拥有170余项国内外专利，是全钒液流电池国内及国际标准制定的牵头单位。
目前，储能行业正处于从示范项目向大规模产业化跨越的关键时期。
国际著名咨询机构麦肯锡更是将储能技术列为改变未来的12项颠覆性技术之一。
根据国际能源机构（IEA）的预计，到2050年全球储能市场规模将达数万亿美元，我国储能行业也将坐拥数万亿元人民币的市场体量。
作为当前储能设备的首选技术之一，钒电池具有十分强劲的发展潜力，甚至有可能改变未来的能源格局。
按照我国《新能源汽车产业发展规划》和近年来电池行业数据的测算，钒电池所应用的风电储能设备和城市调峰储能设备市场规模将在16000亿元左右，绿色经济发展的浪潮将会给钒电池产业带来前所未有的历史机遇。
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