(
课件网) 高中化学 人教版 选择性必修1 第一节 原电池 课时27 燃料电池 第四章 化学反应与电能 目 录 Contents 关键能力 举题说法 关键能力 一、 能力打底 概念辨析 判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。 氢氧燃料电池已用于航天飞机，它是以铂作电极，KOH溶液作电解质。关于氢氧燃料电池： (1) H2在负极发生氧化反应。( ) (2) 燃料电池的能量转化率可达100%。( ) (3) 是一种高效、环保的发电装置。( ) (4) 负极反应为2H2＋4OH－－4e－===4H2O。( ) (5) 正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。( ) (6) 供电时的总反应为2H2＋O2===2H2O。( ) √ × √ √ √ √ 二、 氢氧燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分成酸性和碱性两种。 酸性 碱性 负极反应式 _____ _____ 正极反应式 _____ _____ 电池总反应式 _____ 2H2－4e－===4H＋ 2H2＋4OH－－4e－===4H2O O2＋4H＋＋4e－===2H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 2H2＋O2===2H2O 三、 燃料电池电极反应式的书写 第一步：写出电池总反应式。 如甲烷燃料电池(电解质为NaOH溶液)中发生的反应如下： CH4＋2O2===CO2＋2H2O ① CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O ② ①＋②得燃料电池总反应式为_____。 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是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应式有所不同，大致有以下四种情况： ① 酸性电解质溶液环境下的电极反应式： _____。 CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O O2＋4H＋＋4e－===2H2O ② 碱性电解质溶液环境下的电极反应式：_____。 ③ 熔融金属氧化物(如Li2O高温下能传导O2－)环境下的电极反应式： _____。 ④ 熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下的电极反应式：_____。 第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出负极反应式。 电池反应的总反应式－电池正极反应式＝电池负极反应式。因为O2不是负极反应物，因此两个反应式相减时要彻底消除O2。 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ O2＋4e－===2O2－ 举题说法 1 类型1 氢氧燃料电池 如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法中正确的是( ) A. 该系统中只存在3种形式的能量转化 B. 装置Y中负极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C. 装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 D. 装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能之间的完全转化 C [解析] 该系统有太阳能转化为电能、电能转化为化学能、化学能转化为电能、电能转化为机械能多种能量转化形式，A错误；装置Y为原电池，负极发生氧化反应，应是H2发生氧化反应，B错误；装置X的作用是将水转化为燃料(氢气)和氧化剂(氧气)，C正确；化学能与电能之间不可能完全转化，D错误。 2 类型2 有机物燃料电池 一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是( ) D 3 类型3 新型燃料电池 新型NaBH4/H2O2燃料电池(DBFC)的结构如图所示，(已知NaBH4中H为－1价)，有关该电池的说法正确的是( ) A. 电极B材料中含MnO2层，MnO2可增强导电性 C. 放电过程中，Na＋从正极区向负极区迁移 D. 在电池反应中，每消耗1 L 6 mol/L H2O2溶液，理论上流过电路中的电子数为6×6.02×1023 B课时27 燃料电池 1. 认识化学能与电能相互转化的实际意义及重要作用。 2. 掌握燃料电池的工作原理，会书写电极反应式。 一、 能力打底 概念辨析 判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。 氢氧燃料电池已用于航天飞机，它是以铂作电极，KOH溶液作电解质。关于氢氧燃料电池： (1) H2在负极发生氧化反应。( √ ) (2) 燃料电池的能量转化率可达100% ... ...
