下面我们通过小组实验来探究氢氧燃料电池。
注意： 1 、制氢瓶中的液体严禁流入电池内。 2 、注意安全问题 3 、仔细观察现象，如实记录。
思考与交流 1
1 、运用原电池原理小组交流来描述氢氧燃料电池的工作原理。 2 、书写氢氧燃料电池的电极反应和总反应。 3 、燃料电池的优点和缺点。
写出燃料电池电极反应
关 A.
于该电池的叙述正确的是 该电池能够在高温下工作
(
B
)
B. 电池的负极反应为 :C6H12O6+6H2O-24e- = 6CO2↑+24H+
C. 放电过程中 ,H+ 从正极区向负极区迁移
D. 在电池反应中 , 每消耗 1 mol 氧气, 理论上能生成标准状况
下 CO2 气体 11.2 L
4 、熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视， 可用 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融盐混合物作电解质， CO 为阳 极燃气，空气与 CO2 的混合气为阴极燃气，制得在 65℃ 下 工作的燃料电池，完成有关的电池反应式： 负极反应式： 2CO+2CO32-=4CO2+4e
CH4-8e-+10OH-=CO；32-+通7H入2O 氧气的一极为
，
电正极极反应为
O2+4e-+2H2O=4OH-
，总反
应 为 CH +2O +2KOH=K CO +3H O 。
4
2
23
2
思考与交流 41 :、燃料电池负极通入什么气体？
2、正极通入什么气体？不同燃料电池（相同电解质）正极反应是否 有什么不同、 3 、总反应的本质反应实际相当于什么反应，怎么写？ 4 、影响电极反应的主要是什么？ 燃料电池解题规律：
正极反应式： O2+4e-+2CO2=2CO32-
总反应式： 2CO+O2=2CO2
请同学们用思维导图对本节课重点知识做一下总结 ，组内交流完善。
作业：请同学们课下及时整理复习并完成导学案 的相关习题。
考 问题（既配平时缺电荷要补充电解质中存在的微粒）
若将氢气换成甲烷，写出各电极的电极反应
典型例
题
将铂丝插入 KOH 溶液作电极，然后向两个电极
上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由
于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称作燃
料电池，根据两极上反应的实质判断，通入甲
烷的一极为 负极，这一极的电极反应为
课堂达标
1 、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。 关于以 KOH 为电解质的氢氧燃料电池叙述错误的是（
A ）
A 、氢氧燃料电池直接把热能转化为电能 B 、电子从负极出发，沿导线流向正极 C 、负极反应式为 H2+2OH--2e- =2H2O D 、电解质 KOH 的物质的量不发生变化
2 、乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂 , 在 200 ℃ 左右时供电 , 电池总反应式为 C2H5OH+3O2==2CO2+3H2O, 电池示意图如下, 下
【盐桥的作用】
盐桥
形成通路导电
e-(→KCl)←I
平衡电荷
×
负 极 Zn
Cu
正极
Zn-2e- =Zn2+
氧化反 应 半电池 反应
ZnSO4
CuSO4
Zn+Cu2 +=Zn2 + +Cu
Cu2++2e- =Cu
还原反 应 半电池 反应
原电池原理（负氧正还）
• 原电池的两极的材料
• 负极: 活泼金属为负极 • 正极：活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极； • 负氧正还
燃料电池
介质
电池反应： 2H2 + Ｏ２ = 2H2O
酸性 碱性
负极
正极 负极 正极
2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
迁移运用：
若为固体电解质，电极反应如何书写？
固体燃料电池
介质
电池反应： 2H2 + Ｏ２ = 2H2O
负极
2H2 - 4e- +2O2 － = 2H2O
正极
O2 + 4e-= 2O2 －
负极
2H2 - 4e- = 4H+
正极
O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O
思考与交流 3 ：
同样是氢氧燃料电池为什么反应不同，主要是什么影响的 ？ 电解质溶液中不同微粒对反应的影响，从微 粒 观 和守 恒 观 的角度思
同济大学研制的燃料电池汽车－超越 3 号
神舟六号燃料电池发电系统 神舟六号燃料电池发电系统
复习巩 固
根据氧化还原反应 Zn+Cu2+=Zn2++Cu （ 1 ）画出 Cu-Zn-CuSO4 原电池装置图 ( 双液原电池） （ 2 ）标上正负极 （ 3 ）标上电子流动方向、离子的移动方向。 （ 4 ）写出电极反应式，总电极反应式。
氢氧燃料电池
酸性电解质： 负极： 2H2-4e-==4H+ 正极： O2+4H++4e-==2H2O 总反应： 2H2+O2==2H2O
优点：能量转换率高、清洁、对环境友好 缺点：体积较大、附属设备较多
思考与交流 2：若将电解质溶液改为碱性电解质（如氢氧
化钠），电极反应如何书写？
碱性介质 负 极 : 2H2-4e-+4OH-==4H2O 正 极 : O2+2H2O+4e-==4OH总反应 : 2H2+O2==2H2O
列说法中正确的是 (B )
A. 电池工作时 , 质子向电池的负极迁移 B. 电池工作时 , 电流由b 极沿导线流向a 极 C.a 极上发生的电极反应是 C2H5OH+3H2O+12e-==2CO2+12H+ D.b 极上发生的电极反应是 2H2O+O2+4e-==4OH-
3 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
1 、负极通燃料，正极通氧气或其他氧化剂。 2、总反应就是燃烧反应 ( 注意电解质的影 响） 3 、不同电解质对电极反应的影响。
4 、 运 用 守 恒 观 （方程式配平的思想） 和 微 粒 观 （从微粒角 度分析，如＋ 4 价的C 在酸性溶液中以 CO2 形式存在，在碱性 溶液中以 CO32 －形式存在）思考问题。
• 负极：氧化反应 向负极
失电子
电子流出
阴离子流
• 正极：还原反应 向正极
• 据现象判断
得电子Biblioteka 电子流入阳离子流• 质量减少的一极为负极， • 增重或者有气泡放出的一极为正极 .
大有发展前景的燃料电池
• 燃料电池是利用氢气、天然气 CH4 、甲醇CH3OH 等燃料与 氧气或空气进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能 的一类原电池。目前燃料电池的能量转化率可达近 8 0 % ，约为 火力发电的 2 倍。这是因为火力发电中放出的废热太多。燃料电 池的噪声及硫氧化物、氮氧化物等废气污染都接近零；燃料电池 发明于 19 世纪 3 0 年代末，经反复试验、改进，到 2 0 世纪 6 0 年代进入实用阶段。
的环境和动力发生深刻变化。”
我国新能源汽车发展迅速， 2 月 1 日，比亚迪在媒体答谢会上宣布了 2018 年的纯电 动新车计划
使用氢氧燃料电池动力 的法国产标致 TAXI
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我国自主研发的燃料电池车
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同济大学研制的燃料电池汽车－超越 3 号
化学人教版选修 四
第四章 电化学基础
燃料电池
工信部副部长辛国斌：“当前，许多国家纷纷调整发展战略，在新能源、智能网联产业加快产业布 局，抢占新一轮制高点，一些国家已经制订了停止生产销售传统能源汽车的时间表。“目前工信部 也启动了相关研究，也将会同相关部门制定我国的时间表，这些举措必将推动我国汽车产业发展