实验活动5 制作简单的燃料电池 课件（共22张PPT）高中化学人教版（2019）选择性必修一

(共13张PPT)
第四章 化学反应与电能
实验活动5 制作简单的燃料电池
燃料电池
【实验用品】
仪器： U形管、石墨棒、3-6V直流电源、鳄鱼夹、导线、开关和电流表。
药品：1mol·L-1Na2SO4溶液、酚酞溶液。
燃料电池
【实验操作】在U形管中注入1mol·L-1的Na2SO4溶液，然后向其中滴加几滴酚酞溶液。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。再闭合K1，接通直流电源开始电解，观察现象。
1.电解水
燃料电池
【实验操作】当上述电解过程进行1-2min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相连，闭合K2，观察现象。
2.制作一个氢氧燃料电池
燃料电池
燃料电池
1.电解水
通电
2H2O 2H2↑+ O2↑
电解水 阳极 阴极
两极产生气泡，阴极附近溶液变红 2H2O-4e-=O2↑+4H+
2H2O+2e-=H2↑+2OH-
总反应：
燃料电池
2.制作一个氢氧燃料电池
氢氧燃料电池 正极 负极
电流表指针偏转 O2+4e-+2H2O=4OH-
H2-2e-=2H+
2H2+O2=2H2O
总反应：
随堂训练
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
B
随堂训练
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
A
随堂训练
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
B
随堂训练
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
D
随堂训练
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_____________________________。
2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
3O2+12H++12e-=6H2O
2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+
正
负极
对环境无污染
谢谢观看SHUAN Q for watching！