氢氧燃料电池微教案

《氢氧燃料电池》微教案

课题氢氧燃料电池学科：高中化学时间2016年12月

课程人教版选修4《化学反应原理》第四章《电化学基础》

适用年级全日制普通高中高二年级理科生

人教版（选修4）【课标要求】

1.进一步了解原电池原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

新课标2.了解化学电源的种类及其工作原理，知道它们在生产、生活和国防中的

要求实际应用

1、了解氢氧燃料电池的概念

教学2、掌握氢氧燃料电池工作原理

目标3、掌握电极反应式书写的关键（电解质）

4、体会燃料电池带动新能源革命

教学氢氧燃料电池的工作原理的分析和电极方程式书写

重点

教学氢氧燃料电池的电极方程式书写

难点

教学分析、归纳、总结法

方法

教学备受关注的氢燃料电池车—燃料电池的概念一氢氧燃料电池的

流程概念—►氢氧燃料电池工作原理一氢氧燃料电池电极反应式书写

一氢氧燃料电池在各个领域的运用—体会燃料电池带动新能源革

命，激发学习探索欲望

教学设计

教教教学活动

学学设计

教师活动学生活动

内环意图

容节

展目前，氢燃料电池车备受关注。据专家预

示测：每一辆氢燃料电池公交车每年将可以减少观看图片激发学生学

各导75.6吨的二氧化碳排放，减少31亿微克的习兴趣，为

种入PM2.5,减少一半的成本。氢燃料电池的应用，“氢氧燃料

氢解决环境污染的问题的同时，带来巨大的经济产生兴趣电池”的学

燃效益。习作铺垫

料

电

池

车

【展示图片】展示氢燃料电池车工作形态，引观察图片。

入燃料电池的概念。观察、分析、

融口电念车形成燃料电

利用悠例：羽一个梯

9631池的概念

-------------------------M

燃

料引

Qtt1nsnoi

电入mi・元思考、分析、理

池概解。

概念【板书】一、氢氧燃料电池的概念

燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化

念

学能直接转换成电能的化学电池。（氢气、甲

的

烷、甲醇、乙醇燃料电池……）

形

以氢气为燃料，氧气为氧化剂的燃料电池成为

成

氢氧燃料电池

氢氢氧燃料电池为何备受关注？氢氧燃料电池观看、思考、分分析氢氧燃

氧和普通的原电池有何不同呢？析、总结料电池的工

燃【提出问题】作原理，加

料1.氢氧燃料电池的电极材料是什么？区别普通原电深学生对原

电2.电解质溶液是什么？池和燃料电池电池知一只的

池3.通氢气.氧气的电极都是什么极？巩固和运用

工4.氢氧燃料电池的工作原理？培养学生的

作多媒体演示氢氧燃料电池的工作原理分析能力

原

理

板分析工作原理，从电子得失及电荷守恒的角度理解电吸方

/书写电极方程式思考，并回答。程式的写

总【板书】二、氢氧燃料电池工作原理法。

结+

（中性）负极：2H2-4e"=4H

正极：。2+4H-+4e-=2H2。

总反应式：2H+S=2比0

(酸性)负极：2H,-4e-=4H+

正极：O+4H++4e-=2H2。

总反应式：21+S=2悖0

书【提出问题】若电解质改成氢氧化钾溶液，让学生总结

写自又该如何书写呢？出虽在不同

电1'.（碱性）负极：2H2+40H--4e~=4^0的介质电

极学思考、分析、总极反应方程

方习正极：S+2Ho+4e-=40H-结。式培养学生

程活的理解能力

式动和对比能

力。

应用前面学过在对酸性、、

一种新型燃料电池，一极通入氢气，另一极通的知识分析，尝中性、碱性

入氧气；电解质是熔融状态的氧化物，依据原试书写电极反燃料电池的

拓电池的原理，分组讨论该电池的工作原理，并应式分析的基础

展写出电极反应方程式上，自己总

结固体燃料

固媒熔融氧化物电解质(02)电池的相关

态体知识

负极：2H2-4e-+2(y展2H2。

燃展

2-

料示正极：02+4e-=20

电

池总反应式:2H,+02=2H2。

发现：思反应式与氢气燃烧的方程式一致，不

写燃烧条件

归

纳氢氧燃料电池和普通电池一样，本质都是发生

小氧化还原反应，负极：氢气失去电子，化合价

结总升高，发生氧化反应；正极：氧气得到电子，培养学生总

结化合价降低，发生还原反应。不同电解质条件结能力

下电极反应式入同，但是总反应式都是

211+02=2H。

2

氢氧燃料电池的最终产物为水，无污染，且能培养学生建

量转化效率高，可持续使用，因此发展前景非立绿色化学

发多常广阔。思想，激发

展媒自主学习探

前体【板书】三、氢氧燃料电池应用前景索的兴趣。

景展

示

练1.（2013江苏）燃料电池能有效提高能源利用

习率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃

料电池的燃料，其中最环保的是（）

A.甲醛B.天然气C.液化石油气D.氢气

2.上海自主研发了一种氢燃料汽车.它是以

30舟K0H溶液为电解质的氢氧燃料电池，下列有

关说法中，不正确的是（）

A.正极反应：O#2Ha+4e—40H

B.发生氧化反应的是负极

C.当正极消耗luol山时,负极消耗11.21a（相

同条件）

D.氢氧燃料电池不仅能量转化率高，而且产物是

水，属于环境友好电池

3.固体氧化物燃料电池是美国西屋

（Westinghous）公司研制开发的.它以固体氧

化钻一氧化钻为电解质，这种固体电解质在高温

下允许氧离子co2'）在其间通过。该电池的工作

原理如图所示，其中多孔电极、均不参与电极反

反应。下列判呼正确的是（）

A.有。2参加反应的a极为电池的负极

B.有压参加反应的b极为电池的正极

C.b极对应的电极反应式为：

O2+2H2O-4e-=4OH

D.该电池的总反应方程式为；

2H2+。2=2H2。