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1、2013-2014学年度下学期高二年级化学学科导 学 单课题： 第四章 电化学基础 课型：新授课第二节 化学电源（2） 课时：2课时时间：2014年 月 日 学习目标： 1.了解燃料电池的工作原理；2.熟练正确书写燃料电池的电极反应式和总反应式。重 点: 燃料电池的工作原理，电极反应式和总反应式的书写。难 点：燃料电池的工作原理，电极反应式和总反应式的书写。问 题 导 学课前预习内容：1、复习一次电池、二次电池。2、书写铅蓄电池的放电时的电极反应式。3、燃料电池的概念：4、燃料电池的特点：5、燃料电池的优点：课上学习：三、燃料电池（自主探究）燃料电池的工作原理：连续地将_(如氢气、烃、肼、甲醇
2、、氨、煤气等液体或气体)和_的化学能直接转换成电能。电极材料本身_氧化还原反应。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。（合作探究）阅读教材77页，了解氢氧燃料电池的构造、工作原理。1、电极材料： 正负极通入的气体分别是： 、 。电解质为： 电子的流向： 2、工作原理：（1） 电解质为酸性电解质时的电极反应为：负极： 正极 ： 总反应： （2） 电解质为碱性电解质时的电极反应为：负极： 正极 ： 总反应： 【小结】燃料电池的优点：（合作探究）其他常见燃料电池1烃类燃料电池中的CH4燃料电池：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CH
3、4和O2，该电池的正负极材料为： 、 ；正负极充入的气体为： 、 ；反应式为：负极： 正极： 总反应式： 2、醇类燃料电池中的甲醇燃料电池：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CH3OH（等醇类）和O2。该电池的正负极材料为： 、 ；正负极充入的气体为： 、 ；反应式为：负极： 正极： 总反应式： 3、熔融盐燃料电池书写该类电极反应式的注意事项：【小结】燃料电池电极反应的书写方法及注意事项：书写燃料电池电极反应一般分为三步：第一，书写燃料电池的总反应；第二，再写出燃料电池的正极反应；第三，在电子守恒的基础上用燃料电池的总反应减去正极反应即得到负极反应。燃料电池正极反应物一
4、律是氧气，正极反应的本质都是氧气得电子生成O2-，故正极反应的基础都是O2+4e-=2O2- ，正极产生的O2-的存在形式与燃料电池的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着密切关系。【归纳总结】燃料电池的规律： 燃料电池与前几种电池的差别： 能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。 （合作探究）根据电极材料是否参与反应的原电池分类：1、仅有一个电极材料参与反应的原电池：负极： 正极： 2、两个电极均参与反应的原电池（如蓄电池，纽扣电池）电极材料：金属为 材料，金属化合物为 材料。电子得失均由两 发生。电极反应需考虑 的参与。 3、电极材料本身均不参与反应的原电池（燃料电池）
5、两电极材料均为 。负极可燃性气体 电子，正极助燃性气体 电子电极反应考虑 溶液归纳总结：基础巩固1、有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（ ） 每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-负极上CH4失去电子，电极反应式CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O负极上是O2获得电子，电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-电池放电后，溶液PH不断升高A. B. C. D.能力提升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）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 （ ） A、在熔融电解质中，O2由负极移向正极B、电池的总反应是：2C4H1013O28CO210H2OC、通入空气的一极是正极，电极反应为：O24e2O2D、通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10 26 e13 O24 CO2 5 H2O链接高考3、一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为。下列有关说法正确的是 （ ）A. 检测室，电解质溶液中的向负极移动B. 若有0.4mol电子转移，则在标准状况下小号4.48L氧气C. 电池反应的化学方程式为：D、正极上发生的反应是：课 后 反 思：签名：
