夜雨聆风学习资料网

ARTICLE · 1224652

谈谈燃料电池——选自人教版高中化学选择性必修一

谈谈燃料电池——选自人教版高中化学选择性必修一
摘要:燃料电池作为金典化学电源之一。它与一次电池、二次电池有何区别?它的工作原理是怎么样的?又会给我们带来哪些全新的认识?
一、什么是燃料电池
燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。
【思考与交流】1、燃料电池是否属于一次电池?
                      2、结合原电池工作原理,试想想燃料在哪极放电?
二、燃料电池工作原理:以氢氧燃料电池为例(电解为稀硫酸)
【思考与交流】1、Pt的作用是什么?
                      2、能否将Pt换成石墨?
                      3、氢离子的移动除了定向移动,是否存在自由移动?
                     4、燃料电池怎么判断电极?还有哪些类物质可以在正极放电?
三、质子交换膜
质子交换膜是一种离子聚合物半透膜,能够选择性传导质子(H⁺)。
【思考与讨论】在燃料电池中质子交换膜的作用有哪些?
【类推】对比质子交换膜,推测阳离子交换膜、阴离子交换膜的用途。
四、定量分析
电子守恒:负极失电子总数=正极得电子总数=外电路转移电子总数。
【思考与讨论】外电路电子转移的数目,与内电路氢离子移动的数目,之间的微观个数关系?
五、电极反应
负极:H2-2e-=2H+;正极:O2+4e-+4H+=2H2O;总反应:2H2+O2=2H2O。
【思考与讨论】负极区、正极区、电解质溶液pH的变化?
六、氢氧燃料电池为例(电解KOH溶液)
1、工作原理图
【思考与讨论】1、电解质溶液的变化,给燃料电池带来了哪些变化?
                      2、电解质在化学电源中的作用有哪些?
                      3、电极反应方程式?
2、定量分析
【思考与讨论】外电路电子转移的数目,与内电路离子移动的数目,之间的微观个数关系?
七、其它燃料电池
1、甲醇燃料电池
2、对苯二甲酸燃料电池
【思考与讨论】教材为什么只讲酸性条件下的氢氧燃料电池?

相关学习资料