1、第二节化学电源第2课时燃料电池问题导学1氢氧燃料电池活动与探究1如图是氢氧燃料电池示意图，请你根据示意图判断正负极，并试写出在不同电解质中的电极反应。氢氧燃料电池示意图燃料电池介质电池反应：2H2O2=2H2O酸性负极正极中性负极正极碱性负极正极迁移与应用下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是()Aa电极是负极Bb电极的电极反应为：4OH4e=2H2OO2C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置燃料电池电极反应的书写方法：(1)书写燃料电池电极反应一般分为三步：第一步，先写出燃料电池的总反应；第
2、二步，再写出燃料电池的正极反应；第三步，在电子守恒的基础上用燃料电池的总反应减去正极反应即得到负极反应。(2)书写燃料电池的总反应时就相当于燃料燃烧，然后看一下产物与所用电解质是否能发生反应，若能发生反应，电解质溶液也参与反应，要写在总反应中。(3)燃料电池正极反应物一律是氧气，正极都是氧气得到电子的还原反应，所以可先写出正极反应，正极反应的本质都是O2得电子生成O2，故正极反应的基础都是O24e=2O2。正极产生的O2的存在形式与燃料电池的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着密切的关系。在酸性环境中，O2不能单独存在，可供O2结合的微粒有H和H2O，O2优先结合H生成H2O。这样，在酸性电解
3、质溶液中，正极反应为O24H4e=2H2O。在中性或碱性环境中，O2也不能单独存在，O2只能结合H2O生成OH，故在中性或碱性电解质溶液中，正极反应为O22H2O4e=4OH。在熔融的碳酸盐环境中(如Li2CO3和Na2CO3熔融盐混合物)，O2也不能单独存在，O2可结合CO2生成CO，则其正极反应为O22CO24e=2CO。电解质为固体电解质(如固体氧化锆氧化钇)，该固体电解质在高温下可允许O2在其间通过，故其正极反应应为O24e=2O2。(4)一般燃料电池的负极反应都是采用间接方法书写，即按上述要求先正确写出燃料电池的总反应和正极反应，然后在电子守恒的基础上用总反应减去正极反应即得负极反应
4、。2有机物燃料电池活动与探究2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_。迁移与应用写出以KOH溶液为电解质溶液，负极通入下列物质时燃料电池的电极反应。(1)乙烯(C2H4)负极：_；(2)乙烷(C2H6)负极：_；(3)丙烷(C3H8)负极：_；(4)丁烷(C4H10)负极：_；(5)甲醇(CH3OH)负极：_；(6)乙醇(C2H5OH)负极：_。有机物碱性燃料电池正负极反应的书写方法：正极：O
5、22H2O4e=4OH负极：有机物xOHne=yCOzH2O，x、y、z、n的确定步骤：依据有机物中C原子数确定y；依据有机物中C原子化合价的变化总数确定得失电子数，即n；根据电极反应两边守恒，x2yn，确定x值；根据H原子守恒确定z。答案：【问题导学】活动与探究1：答案：2H24e=4HO24H4e=2H2O2H24e=4HO22H2O4e=4OH2H24OH4e=4H2OO22H2O4e=4OH迁移与应用：B解析：分析氢氧燃料电池原理示意图，可知a极为负极，其电极反应为：2H24e=4H，b极为正极，其电极反应为：O22H2O4e=4OH，电池总反应为：2H2O2=2H2O。H2为还原剂，O2为氧化剂，H2、O2不需全部储藏在电池内，故答案为B。活动与探究2：答案：负极CH410OH=CO7H2O8e正极2O24H2O8e=8OHCH42O22OH=CO3H2O迁移与应用：答案：(1)C2H416OH12e=2CO10H2O(2)C2H618OH14e=2CO12H2O(3)C3H826OH20e=3CO17H2O(4)C4H1034OH26e=4CO22H2O(5)CH3OH8OH6e=CO6H2O(6)C2H5OH16OH12e=2CO11H2O