人教版高中化学选修4第四章《燃料电池》ppt课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 电化学基础,燃料电池,化学人教版选修四,化学人教版选修四,人教版高中化学选修4第四章燃料电池ppt课件,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的环境和动力发生深刻变化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,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,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,使用氢氧燃料电池动力,的法国产标致,TAXI,同济大学研制的燃料电池汽车超越,3,号,我国自主研发的燃料电池车,神舟六号燃料电池发电系统,使用氢氧燃料电池动力,的法国产标致,TAXI,同济大学研制的燃料电池汽车超越,3,号,我国自主研发的燃料电池车,神舟六号燃料电池发电系统,使用氢氧燃料电池动力同济大学研制的燃料电池汽车超越3号我国,复习巩固,根据氧化还原反应,Zn+Cu,2+,=Zn,2+,+Cu,（,1,）画出,Cu-Zn-CuSO,4,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，总电极反应式复习巩固根据氧化还原反应Zn+Cu2+=Zn2+Cu,负 极,正 极,氧化反应,还原反应,Zn-2e,-,=Zn,2+,Cu,2+,+2e,-,=Cu,Zn+Cu,2+,=,Zn,2+,+Cu,半电池反应,半电池反应,e,-,I,CuSO,4,Cu,Zn,ZnSO,4,盐桥,(KCl),【,盐桥的作用,】,形成通路导电,平衡电荷,负 极 正 极 氧化反应还原反应 Zn-2e-,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,负极：氧化反应 失电子 电子流出 阴离子流向负极,正极：还原反应 得电子 电子流入 阳离子流向正极,据现象判断,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,.,原电池原理（负氧正还）原电池的两极的材料,燃料电池,是利用,氢气、天然气,CH,4,、甲醇,CH,3,OH,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,80%,，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,30,年代末，经反复试验、改进，到,20,世纪,60,年代进入实用阶段下面我们通过小组实验来探究氢氧燃料电池大有发展前景的燃料电池,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，如实记录燃料电池是利用氢气、天然气CH4、甲醇CH3OH,氢氧燃料电池,酸性电解质,：,负极,：,2H,2,-4e,-,=4H,+,正极,：,O,2,+4H,+,+4e,-,=2H,2,O,总反应,：,2H,2,+O,2,=2H,2,O,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,写出燃料电池电极反应,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？,氢氧燃料电池 酸性电解质：负极：2H2-4e-=4H,碱性,介质,负极,:2H,2,-4e,-,+4OH,-,=4H,2,O,正极,:O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,总反应,:2H,2,+O,2,=2H,2,O,碱性介质,燃 料 电 池,介质,电池反应：,2H,2,+,=2H,2,O,酸性,负极,正极,碱性,负极,正极,2H,2,-4e,-,=4H,+,O,2,+4H,+,+4e,-,=2H,2,O,2H,2,+4OH,-,-4e,-,=4H,2,O,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,迁移运用：,若为固体电解质，电极反应如何书写？,燃 料 电 池介质电池反应：2H2+=2H2O,固体燃料电池,介质,电池反应：,2H,2,+,=2H,2,O,负极,正极,负极,正极,2H,2,-4e,-,+2O,2,=2H,2,O,O,2,+4e,-,=2O,2,2H,2,-4e,-,=4H,+,O,2,+4H,+,+4e,-,=2H,2,O,固体燃料电池介质电池反应：2H2+=2H2O 负,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,思考与交流3：电解质溶液中不同微粒对反应的影响，从微粒观和守,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,_,，这一极的电极反应为,_,；通入氧气的一极为,_,，电极反应为,_,，总反应为,_,。

负极,CH,4,-8e,-,+10OH,-,=CO,3,2-,+7H,2,O,正极,O,2,+4e,-,+2H,2,O=4OH,-,CH,4,+2O,2,+2KOH=K,2,CO,3,+3H,2,O,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,思考与交流,4:,1,、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：,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,CO,2,形式存在，在,碱性溶液中,以,CO,3,2,形式存在）思考问题思考与交流4:燃料电池解题规律：1、负极通燃料，正极通氧气或,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,、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,H,2,+2OH,-,-2e,-,=2H,2,O,D,、电解质,KOH,的物质的量不发生变化,A,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C,2,H,5,OH+3O,2,=,2CO,2,+3H,2,O,电池示意图如下,下列说法中正确的是(),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C,2,H,5,OH+3H,2,O+12e-,=,2CO,2,+12H,+,D.b极上发生的电极反应是2H,2,O+O,2,+4e-,=,4OH,-,B,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,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关于该电池的叙述正确的是(),A.该电池能够在高温下工作,B.电池的负极反应为:C,6,H,12,O,6,+6H,2,O-24e,-,=,6CO,2,+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CO,2,气体,11.2,L,B,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关于该,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,Li,2,CO,3,和,Na,2,CO,3,的熔融盐混合物作电解质，,CO,为阳极燃气，空气与,CO,2,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+2CO,3,2-,=4CO,2,+4e,正极反应式：,总反应式：,O,2,+4e,-,+2CO,2,=2CO,3,2-,2CO+O,2,=2CO,2,4、熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视，可用Li,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。

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。