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黑龙江省友谊县红兴隆管理局第一高级中学高三化学人教版选修4[学习目标]
1.了解化学电源的种类及其工作原理,知道化学电源在生产、生活中的实际应用
2.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用[重点·难点] 二次电池及燃料电池的工作原理1.化学电源1定义将__________转化为______的装置2分类2.燃料电池1燃料电池的工作原理
①连续地将________如氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体和____________的化学能直接转换成电能
②电极材料本身____________氧化还原反应
③工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排除2燃料电池的优点
①能量转化率高燃料电池的能量转换率超过____,普通燃料过程能量转换率仅____多
②污染____3氢氧燃料电池
①碱性电解质电极反应为负极________________________________________________________________________正极________________________________________________________________________总反应2H2+O2===2H2O
②酸性电解质电极反应为负极________________________________________________________________________正极________________________________________________________________________总反应2H2+O2===2H2O
一、常见燃料电池1.烃类燃料电池CH4燃料电池用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中,然后向两极分别通入CH4和O2,该电池的反应式为负极________________________________________________________________________正极________________________________________________________________________总反应式________________________________________________________________________2.醇类燃料电池用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中,然后向两极分别通入CH3OH或乙醇和O2,则发生了原电池反应甲醇电池的反应式为负极2CH3OH-12e-+16OH-===2CO+12H2O正极________________________________________________________________________总反应式2CH3OH+3O2+4OH-===2CO+6H2O典例 氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉铂吸附气体的能力强,性质稳定请回答1氢氧燃料电池能量转化的主要形式是____________,在导线中电子流动方向为________用a、b表示2负极反应式为________________________________________________________________________3电极表面镀铂粉的原因是________________________________________________________________________4该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能因此,大量安全储氢是关键技术之一,金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下Ⅰ.2Li+H22LiHⅡ.LiH+H2O===LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是________,反应Ⅱ中的氧化剂是________
②已知LiH固体密度为
0.82g·cm-3,用锂吸收224L标准状况H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比值为_____________________________________________
③由
②生成的LiH与H2O作用放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为________mol听课记录 变式训练 可用于电动汽车的铝空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极下列说法正确的是 A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为O2+2H2O+4e-===4OH-B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为Al+3OH--3e-===AlOH3↓C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极2019-2020年高考化学《化学电源中燃料电池》学案新人教版选修4课前准备区3.2CO+O2===2CO2典例 1化学能转变为电能 a流向b2H2-2e-+2OH-===2H2O。