燃料电池的书写
学校:广丰一中 姓名:王侃侃
教学目标 :简单了解燃料电池的历史及燃料电池在生活中的应用
认识燃料电池的种类及分别的应用 掌握燃料电池的电极反应式的书写规律 熟练应用规律解决高考重点题型
重点、难点 :重点:燃料电池的应用以及电极反应式书写规律
难点:电极反应式书写规律在题型中的应用
考点及考试要求:高考中燃料电池占比不高,但为必考点。客观题中主要考察基础知识的理
解,主观题中常考察燃料电池电极反应的书写及与其他知识的综合应用。 要求学生重点掌握燃料电池的原理,电极反应式书写规律,以及燃料电池的综合应用
定义:一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池
电极:惰性电极(Pt)
燃料:H2 CO 烃类(CH4,C2H6等) 醇类(C2H5OH)等
电解质:1.酸性电解质溶液(H2SO4) 2.碱性电解质溶液(NaOH等) 3.熔融氧化物(Y2O3)
4.熔融的碳酸盐(Na2CO3) 书写步骤:
第一步:写出总反应式
燃料电池的总反应式与燃料的燃烧反应一致,若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。
如氢氧燃料电池的总反应:2H2 + O2 === 2H2O
甲烷燃料电池(电解质为NaOH碱性溶液)的总反应为; CH4+2O2=CO2+2H2O -------------① CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O------②
总反应为①+② :CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O 注意:写完总反应方程式后拆写成离子方程式
第二步:写出电池的正极反应式
根据燃料电池的特点:一般在正极上发生还原反应的物质都是O2(助燃剂)。随着电解质溶液的不同,其电极反应有所不同,其实我们只需要熟记4种情况就可以。
(1) 酸性电解质溶液下的电极反应式
O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O
(2) 碱性电解质溶液下的电极反应式
O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O
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(3) 固体电解质溶液(高温下可以传导O2
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O2+4e=2O2
(4) 熔融碳酸盐(K2CO3)
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O2+4e+2CO2=CO32- 第三步:
根据电池总反应和正极反应式写出电池的负极反应式,即负极=总反应-正极 (注意:两个反应式相减要消去O2)
板书设计
燃料电池的书写 一.
二.写出正极反应式
三.写出负极(负极=总反应—正极)
写出总反应式
课后练习
1、阿波罗号宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池,其电池反应为:2H2+O2=2H2O ,电解质溶
液为KOH溶液,反应保持在较高温度,使H2O蒸发,则下列叙述中正确的是 A.此电池能发生蓝色火焰 B.H2为正极,O2为负极 C.工作时,电解质溶液的PH不断减小
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D.电极反应为负极:2H2+4 OH―4e=4 H2O;正极:O2+2 H2O+4e=4 OH
2、一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)
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的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2。下列对该燃料的说法正确的是
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A. 在熔融电解质中,O2由负极移向正极
B. 电池的总反应是:2C4H10+13O2→8CO2+10H2O
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C. 通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e=2O2
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D. 通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10 +26 e+13 O2=4 CO2 ↑+5 H2O
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