【学霸笔记：同步精讲】第四章 第三节 实验活动5 制作简单的燃料电池 讲义--2026版高中化学人教版选必修1

【实验目的】 1．理解燃料电池的工作原理。 2．设计和制作一个氢氧燃料电池。 【实验原理】 (1)打开K2闭合K1：阴极：_____； 阳极：H2O－2e－===O2↑＋2H＋。 (2)打开K1，闭合K2：负极：H2－2e－＋2OH－===2H2O； 正极：_____。 【实验步骤】 1．电解水 在U形管中注入1 mol·L-1 Na2SO4溶液，然后向其中滴加1～2滴酚酞溶液。在U形管的两边分别插入一根石墨棒，并用鳄鱼夹、导线连接电源。闭合K1，接通直流电源开始电解，现象：两极石墨棒均产生____，右侧石墨棒附近溶液____。 2．制作一个氢氧燃料电池 当上述电解过程进行1～2 min后，打开K1，断开直流电源。将两根石墨棒用导线分别与电流表(或发光二极管、音乐盒等)相连，闭合K2，现象：电流表指针发生____。 【问题和讨论】 列表比较氢氧燃料电池的工作原理和电解水的原理。 氢氧燃料电池 电解水 能量 ____能→__能 __能→____能 装置 电极反应式 负极：2H2－4e－===4H＋ 正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 总反应式：2H2＋O2===2H2O 阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ 总反应式：2H2O2H2↑＋O2↑ 电子流向 ____→____ 负极→____，____→正极 离子流向 阳离子→____，阴离子→____ 阳离子→____，阴离子→____ 反应类型 自发的氧化还原反应 非自发的氧化还原反应 1/1【实验目的】 1．理解燃料电池的工作原理。 2．设计和制作一个氢氧燃料电池。 【实验原理】 (1)打开K2闭合K1：阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－； 阳极：H2O－2e－===O2↑＋2H＋。 (2)打开K1，闭合K2：负极：H2－2e－＋2OH－===2H2O； 正极：O2＋2e－＋2H＋===H2O。 【实验步骤】 1．电解水 在U形管中注入1 mol·L-1 Na2SO4溶液，然后向其中滴加1～2滴酚酞溶液。在U形管的两边分别插入一根石墨棒，并用鳄鱼夹、导线连接电源。闭合K1，接通直流电源开始电解，现象：两极石墨棒均产生气泡，右侧石墨棒附近溶液变红。 2．制作一个氢氧燃料电池 当上述电解过程进行1～2 min后，打开K1，断开直流电源。将两根石墨棒用导线分别与电流表(或发光二极管、音乐盒等)相连，闭合K2，现象：电流表指针发生偏转。 【问题和讨论】 列表比较氢氧燃料电池的工作原理和电解水的原理。 氢氧燃料电池 电解水 能量 化学能→电能 电能→化学能 装置 电极反应式 负极：2H2－4e－===4H＋ 正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 总反应式：2H2＋O2===2H2O 阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ 总反应式：2H2O2H2↑＋O2↑ 电子流向 负极→正极 负极→阴极，阳极→正极 离子流向 阳离子→正极，阴离子→负极 阳离子→阴极，阴离子→阳极 反应类型 自发的氧化还原反应 非自发的氧化还原反应 1/1 ... ...