第四章-第2节-化学电源(第1课时)讲解.ppt

* 福海县第一高级中学 * 3、甲烷-氧燃料电池 该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极 上分别通甲烷和氧气: 负极：CH4 + 10OH- - 8e- ＝ CO32- + 7H2O 正极：2O2 + 4H2O + 8e- ＝ 8OH- 电池总反应式：CH4+2O2+2KOH ＝K2CO3+3H2O 思考：甲醇燃料电池 （电解质为KOH） 燃料电池 * 福海县第一高级中学 * 燃料电池 介质 左边多一个氧原子 左边少一个氧原子 酸性 + 2H+ H2O + H2O 2H+ 中性 + H2O 2OH- + H2O 2H+ 碱性 + H2O 2OH- + 2OH- H2O 结合氧原子 结合氧原子 结合氧原子 提供氧原子 提供氧原子 提供氧原子 燃料电池 * 福海县第一高级中学 * 固体燃料电池 介质 电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O 负极 正极 负极 正极 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O O2 + 4e-= 2O2－ 燃料电池 * 福海县第一高级中学 * 小结: ①燃料电池的能量转化率很高，氢氧燃料电池 除能量转化率 高外还可持续使用，不污染环境。 ②一般的可燃物均可与O2组成燃料电池，如H2、CO、CH4、乙醇等。 ③燃料电池一般以碱性介质作电解液，也可用酸性介质作电 解液，二者电极反应式是有区别的。如甲烷-氧燃料电池在酸性介质中的电极反应为： 负极：CH4 + 2H2O - 8e- ＝CO2 + 8H+ 正极：2O2 + 8H+ + 8e- ＝ 4H2O 总反应式为：CH4 + 2O2 ＝ CO2+2H2O 燃料电池 * 福海县第一高级中学 * 负极： Al+ 4OH－—3e- =Al O2－ +2H2O 正极：2H2O + 2 e- = H2+ 2OH－ 总：2Al+ 2OH－ +2H2O =2Al O2－ + 3H2 负极： Cu —2e- = Cu 2+ 正极： 2H+ +NO3－ + e- = NO2 + H2O 总：Cu + 4H+ +2NO3－=2NO2 + Cu 2+ + 2H2O 燃料电池 * 福海县第一高级中学 * 心脏起博器中用了这样一个原电池(示意图)： 已知人体血液的pH值在7.35～7.45之间。将心脏起博器，植入如图红色区域静脉血管内，请写出电极反应式并分析其工作原理。 放出电脉冲进行工作 Zn-负极，Pt-正极；人体体液作电解质，溶解氧做氧化剂。 负极反应：2Zn-4e+4OH-=2Zn(OH)2 正极反应：O2+4e+2H2O=4OH- 电池反应：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2 燃料电池 * 福海县第一高级中学 * 1、银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。 试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为 ； 正极发生的反应为 ； 反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为 Al -3e- = Al3＋ Ag2S+2e- = 2Ag+S2- 3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑ 思考 燃料电池 * 福海县第一高级中学 * 2.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650℃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- 正极反应式： 总电池反应： 2CO2+O2+4e- = 2CO32- 2CO+O2