第四章 实验活动5 制作简单的燃料电池课件2021-2022学年高中化学人教版（2019）选择性必修1（共19页ppt）
文档属性
| 名称 | 第四章 实验活动5 制作简单的燃料电池课件2021-2022学年高中化学人教版（2019）选择性必修1（共19页ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-05-12 14:06:59 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
制作简单的燃料电池
化学（人教版）选择性必修1 第四章 实验活动5
情境导入
燃料电池城市客车
燃料电池和“超级电容”混合动力客车
燃料电池的供电量易于调节，能适应电器负载的变化，而且不需要很长的充电时间，在航天、军事和交通等
领域有广阔的应用前景。
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
实验目的
实验原理
实验原理
仪器：U形管、石墨棒、可调节的直流电源、鳄鱼夹、导线、发光二极管、万用电表。
药品：1mol/LNa2SO4溶液、酚酞溶液。
实验用品
实验过程
实验记录
实验步骤 实验装置 实验操作 实验现象 结论及解释
1.电 解 水 在U形管中注入1 mol·L－1 Na2SO4溶液，然后向其中滴入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。 阳极： 阴极： 阳极产生 ；
电极反应：
阴极产生 ；
电极反应：
实验记录
实验步骤 实验装置 实验操作 实验现象 结论及解释
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万用电表(或发光二极管)相连，闭合K2。 负极电极反应：
正极电极反应：
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
装置
电极反应式
电子流向
离子流向
反应类型
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
装置
电极反应式
电子流向
离子流向
反应类型
联系实际
燃料电池城市客车
燃料电池和“超级电容”混合动力客车
燃料电池的供电量易于调节，能适应电器负载的变化，而且不需要很长的充电时间，在航天、军事和交通等
领域有广阔的应用前景。
为什么燃料电池的供电量易于调节？
为什么它不需要很长的充电时间？
@信息搜索：同学们能否通过网络、
书籍等渠道，调查了解燃料电池的
性能、构成、特点、应用范围及发
展历史，并结合燃料电池的发展前
景，谈谈你对研发新型电池意义的
理解 。
随堂练习
1．燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是（ ）
A．a电极是负极，该电极上发生氧化反应
B．b极反应是O2+4OH--4e-=4H2O
C．总反应方程式为2H2+O2=2H2O
D．使用过程中电解质溶液的pH逐渐减小
随堂练习
2．燃料电池是燃料跟氧气（或空气）起反应将化学能转变为电能的装置。下列关于甲烷燃料电池（电解质溶液是强碱溶液）的说法正确的是（ ）
A．正极反应式：
B．负极反应式：
C．随着放电的进行，溶液中C(OH-) 不变
D．放电时溶液中的阳离子向负极移动
随堂练习
3．科技工作者利用催化剂和电化学原理还原 ，使其转化为可被利用的燃料。如图所示装置就可以将CO2 转化为燃料CO。下列有关判断正确的是( )
A．该装置的电化学原理为电解原理，M电极发生氧化反应
B．该装置工作时，N电极的电极反应为
C．质子由N电极区通过质子交换膜移向M电极区
D．外电路中流过10mol电子，理论上可收集70g燃料
随堂练习
4．如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是（ ）
A．放电过程中，H+从正极区移向负极区
B．正极每消耗1mol MnO2有2mol OH-迁移至负极
C．微生物所在电极区放电时发生还原反应
D．左边电极反应式为：MnO2+4H++2e﹣=Mn2++2H2O
随堂练习
5.科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：
(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式：_________。
(2)此电池的正极发生的电极反应：________，负极发生的电极反应：________。
(3)电解液中H+向___极移动，向外电路释放电子的电极是_____。
(4)使用该燃料电池的另一个好处是________。
随堂练习
【答案】1.B 2.A 3.B 4.D
5. （1）2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
（2）3O2+12H++12e-=6H2O
2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+
正 负极
对环境无污染
制作简单的燃料电池
化学（人教版）选择性必修1 第四章 实验活动5
制作简单的燃料电池
化学（人教版）选择性必修1 第四章 实验活动5
情境导入
燃料电池城市客车
燃料电池和“超级电容”混合动力客车
燃料电池的供电量易于调节，能适应电器负载的变化，而且不需要很长的充电时间，在航天、军事和交通等
领域有广阔的应用前景。
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
实验目的
实验原理
实验原理
仪器：U形管、石墨棒、可调节的直流电源、鳄鱼夹、导线、发光二极管、万用电表。
药品：1mol/LNa2SO4溶液、酚酞溶液。
实验用品
实验过程
实验记录
实验步骤 实验装置 实验操作 实验现象 结论及解释
1.电 解 水 在U形管中注入1 mol·L－1 Na2SO4溶液，然后向其中滴入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。 阳极： 阴极： 阳极产生 ；
电极反应：
阴极产生 ；
电极反应：
实验记录
实验步骤 实验装置 实验操作 实验现象 结论及解释
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万用电表(或发光二极管)相连，闭合K2。 负极电极反应：
正极电极反应：
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
装置
电极反应式
电子流向
离子流向
反应类型
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
装置
电极反应式
电子流向
离子流向
反应类型
联系实际
燃料电池城市客车
燃料电池和“超级电容”混合动力客车
燃料电池的供电量易于调节，能适应电器负载的变化，而且不需要很长的充电时间，在航天、军事和交通等
领域有广阔的应用前景。
为什么燃料电池的供电量易于调节？
为什么它不需要很长的充电时间？
@信息搜索：同学们能否通过网络、
书籍等渠道，调查了解燃料电池的
性能、构成、特点、应用范围及发
展历史，并结合燃料电池的发展前
景，谈谈你对研发新型电池意义的
理解 。
随堂练习
1．燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是（ ）
A．a电极是负极，该电极上发生氧化反应
B．b极反应是O2+4OH--4e-=4H2O
C．总反应方程式为2H2+O2=2H2O
D．使用过程中电解质溶液的pH逐渐减小
随堂练习
2．燃料电池是燃料跟氧气（或空气）起反应将化学能转变为电能的装置。下列关于甲烷燃料电池（电解质溶液是强碱溶液）的说法正确的是（ ）
A．正极反应式：
B．负极反应式：
C．随着放电的进行，溶液中C(OH-) 不变
D．放电时溶液中的阳离子向负极移动
随堂练习
3．科技工作者利用催化剂和电化学原理还原 ，使其转化为可被利用的燃料。如图所示装置就可以将CO2 转化为燃料CO。下列有关判断正确的是( )
A．该装置的电化学原理为电解原理，M电极发生氧化反应
B．该装置工作时，N电极的电极反应为
C．质子由N电极区通过质子交换膜移向M电极区
D．外电路中流过10mol电子，理论上可收集70g燃料
随堂练习
4．如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是（ ）
A．放电过程中，H+从正极区移向负极区
B．正极每消耗1mol MnO2有2mol OH-迁移至负极
C．微生物所在电极区放电时发生还原反应
D．左边电极反应式为：MnO2+4H++2e﹣=Mn2++2H2O
随堂练习
5.科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：
(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式：_________。
(2)此电池的正极发生的电极反应：________，负极发生的电极反应：________。
(3)电解液中H+向___极移动，向外电路释放电子的电极是_____。
(4)使用该燃料电池的另一个好处是________。
随堂练习
【答案】1.B 2.A 3.B 4.D
5. （1）2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
（2）3O2+12H++12e-=6H2O
2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+
正 负极
对环境无污染
制作简单的燃料电池
化学（人教版）选择性必修1 第四章 实验活动5