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文档简介
4.2化学电源(2课时燃料电池),问题一:燃烧反应是氧化还原反应吗?能否设计成原电池?问题二:若将燃烧反应设计成原电池,氧气做哪个电极?问题三:在不同性质电解质溶液中,燃料电池中氧气所在的电极反应相同吗?,得到4e-,2O2-,O2,酸性条件,2O2-+4H+=2H2O,中/碱性条件,2O2-+2H2O=4OH-,正极反应:,酸性条件下:O2+4e-+4H+=2H2O,中/碱性条件下:O2+4e-+2H2O=4OH-,(1)氢氧燃料电池,负极:,正极:,总反应:O2+2H2=2H2O,将氢气在氧气中燃烧的方程式设计成原电池,叫做氢氧燃料电池,用H2SO4溶液作电解质时:,O2,O2+4H+4e-=2H2O,2H2-4e-=4H+,H2,(1)氢氧燃料电池,负极:,正极:,总反应:O2+2H2=2H2O,将氢气在氧气中燃烧的方程式设计成原电池,叫做氢氧燃料电池,用NaOH溶液作电解质时:,O2,O2+2H2O+4e-=4OH-,2H2+4OH-4e-=4H2O,H2,规律:对于燃料电池电极反应式书写,首先根据电解质溶液的性质写出式,其次写出极反应式,最后根据电极反应式与总反应式之间的关系,写出极反应式。,总反应,正,总反应式=正极反应式+负极反应式,燃料电池的工作原理:(1)连续地将和的化学能直接转换成电能。(2)燃料电池的电极本身氧化还原反应,只是一个催化转化元件。(3)工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排出。,燃料,氧化剂,不参与,1.燃料电池是一种新型电池,它利用燃料在反应过程中把化学能直接转化为电能。氢氧燃料电池的基本反应如下:X极,O2(g)+2H2O(l)+4e-=4OH-;Y极,2H2(g)+4OH-4e-=4H2O(l)。下列判断中,正确的是()A.X是负极B.Y是正极C.Y极发生还原反应D.Y极发生氧化反应,D,2.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀了一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。请回答:(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是,在导线中电子的流动方向为(用a、b表示)。电池中的交换膜为阴离子交换膜,则溶液中OH-的移动方向为由池移向池(填“左”或“右”)。(2)负极反应式为,正极反应式为,总反应式为。,化学能转化为电能,ab,右左,O2+4e-+2H2O=4OH-,2H2-4e-+4OH-=4H2O,O2+2H2=2H2O,燃料电池1.工作原理(1)(2)(3)2.电极反应正极反应式(酸性):正极反应式(碱性):总反应式=正极反应式+正极反应式,甲烷为原料的燃料电池是一种常用的新型燃料电池,若以H2SO4溶液作电解质溶液,则电池总反应式为,正极反应式为:,负极反应为:;,提升训练,CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+,2O2+8H+8e-=4H2O,CH4+2O2=CO2+2H2O,甲烷为原料的燃料电池是一种常用的新型燃料电池,若以NaOH溶液作电解质溶液,则电池总反应式为,正极反应式为:,负极反应为:;,提升训练,CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O,2O2+4H2O+8e=
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