四川省宜宾县蕨溪中学高中化学选修4导学案：4.doc

第四章电化学基础第二节化学电源(第二课时)学习目标1.了解化学电源的种类及其工作原理，知道化学电源在生产、生活中的实际应用。2.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。学习重点燃料电池的工作原理。学习难点燃料电池的工作原理。自主学习燃料电池1.燃料电池的工作原理(1)连续地将________(如:氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体)和____________的化学能直接转换成电能。(2)电极材料本身____________氧化还原反应。(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，生成物不断地被排除。2.燃料电池的优点(1)能量转化率高:燃料电池的能量转换率超过_____，普通燃料过程能量转换率仅____多。(2)污染________________。合作探究燃料电池的分类及工作原理1.氢氧燃料电池（1）碱性电解质（如：KOH溶液）负极反应式：_________________________，正极反应式：_________________________。总反应：___________________________________。（2）酸性电解质（如：H2SO4溶液）负极反应式：_________________________，正极反应式：_________________________。总反应：___________________________________。2.烃类燃料电池(如：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等)（1）碱性电解质（如：KOH溶液）用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CH4和O2。负极反应式：_________________________，正极反应式：_________________________。总反应：___________________________________。（2）酸性电解质（如：盐酸溶液）用导线相连的两个铂电极插入盐酸溶液中，然后向两极分别通入CH4和O2。负极反应式：_________________________，正极反应式：_________________________。总反应：___________________________________。3．醇类燃料电池(如：甲醇、乙醇等)（1）碱性电解质（如：KOH溶液）用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CH3CH2OH和O2。负极反应式：_________________________，正极反应式：_________________________。总反应：___________________________________。（2）酸性电解质（如：盐酸溶液）用导线相连的两个铂电极插入盐酸溶液中，然后向两极分别通入CH3CH2OH和O2。负极反应式：_________________________，正极反应式：_________________________。总反应：___________________________________。4.熔融盐燃料电池熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，该原电池的反应式为：负极反应式：2CO＋2COeq\o\al(2－,3)－4e－===4CO2正极反应式：O2＋2CO2＋4e－===2COeq\o\al(2－,3)总反应式：___________________________________。巩固练习1.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为（）A．H2+2OH-==2H2O+2e-B．O2+4H++4e-==2H2OC．H2==2H++2e-D．O2+2H2O+4e-==4OH-2.据媒体报道：以氢氧燃料电池为动力的公交车即将在北京试运行。质子交换膜燃料电池(PEMFC)常作为电动汽车的动力源。该燃料电池以氢气为燃料，空气为氧化剂，铂为电极，导电离子是H＋。下列对该燃料电池的描述正确的是（）①正极反应为：O2＋4H＋＋4e—=2H2O②电子由负极流向正极③总的化学反应为：2H2＋O22H2O④氢离子通过电解质向正极移动A．①②③B．②③④C．①②④D．①②③④3.下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是（）来源:Z§xx§k.Com]A.a电极是负极B.b电极的电极反应为：4OH--4e-==2H2O+O2↑C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储存电池内的新型发电装置