选修4 第四章 电化学基础第一节 燃料电池 优质课件

§4.2化学电源（2课时燃料电池）氢气燃烧：H2+O2===H2O甲烷燃烧：CH4+2O2===2H2O+CO2乙醇燃烧：C2H5OH+3O2===3H2O+2CO2点燃点燃点燃问题一：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-O22O2-+4H+=2H2O2O2-+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：O2O2+4H++4e-=2H2O2H2-4e-=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：O2O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OH2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D2.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a→b右左O2+4e-+2H2O=4OH-2H2-4e-+4OH-=4H2OO2+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-=4H2OCH4+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-+3H2O2O2+4H2O+8e－==8OH-CH4+10OH--8e－==CO32-+7H2O课后拓展能否在不书写总反应式的情况下，通过分析，直接书写出燃料电池的两级反应？