高二化学 选择性必修1 实验活动5 制作简单的燃料电池 学案设计

1、第四章 实验活动5 制作简单的燃料电池学案【学习目标】1.理解燃料电池的工作原理；2.设计和制作一个氢氧燃料电池。【学习过程】实验原理：电解水的电极反应式阴极： 阳极： 燃料电池的电极反应式正极： 负极： 请设计实验装置图实验用品：仪器： 药品： 实验过程和结论：1.电解水。在U形管中注入1 molL1 Na2SO4溶液，然后向其中滴加12滴酚酞溶液。在U形管的两边分别插入一根石墨棒，并用鳄鱼夹、导线连接电源。闭合K1，接通直流电源开始电解，观察现象。实验现象：实验分析：【微思考1】用惰性电极电解硫酸钠溶液时，为何实质上是电解水?【微思考2】电解水时，为什么选用硫酸钠溶液而不用蒸馏水?2制作一

2、个氢氧燃料电池。当上述电解过程进行12 min后，打开K1，断开直流电源。将两根石墨棒用导线分别与电流表(或发光二极管、音乐盒等)相连，闭合K2，观察现象。实验现象：实验分析：问题与讨论列表比较氢氧燃料电池的工作原理和电解水的原理。氢氧燃料电池电解水能量装置电极反应式电子流向离子流向反应类型课外延伸为什么燃料电池的供电量易于调节？ 为什么它不需要很长的充电时间？ 信息搜索：同学们能否通过网络、 书籍等渠道，调查了解燃料电池的性能、构成、特点、应用范围及发展历史，并结合燃料电池的发展前景，谈谈你对研发新型电池意义的理解 。【学习效果】一、单项选择题I1锂水电池是一种可用于鱼雷和潜艇的贮备电池。该

3、电池的电极材料是Li和钢板，电解质为LiOH，使用时加水即可工作。下列有关该电池的说法正确的是ALi为负极，电池工作时，Li电极生成 B钢板为正极，水在该电极被氧化C放电时，水中的向正极移动 D电池工作时，水只起到溶剂作用，溶解电解质2下列说法不正确的是A一次电池要回收利用防止污染 B铅蓄电池是一次电池C二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生D燃料电池能量转化率高，活性物质由外界加入，可实现连续不间断供电3如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是（ ）A放电过程中，H+从正极区移向负极区B正极每消耗1mol MnO2有2molOH-迁移至负极C微生物所在电极

4、区放电时发生还原反应D左边电极反应式为：MnO2+4H+2e=Mn2+2H2O4科技工作者利用催化剂和电化学原理还原，使其转化为可被利用的燃料。如图所示装置就可以将转化为燃料CO。下列有关判断正确的是A该装置的电化学原理为电解原理，M电极发生氧化反应B该装置工作时，N电极的电极反应为C质子由N电极区通过质子交换膜移向M电极区D外电路中流过10mol电子，理论上可收集70g燃料5以Fe3O4/Pd为催化材料，利用电化学原理实现用H2消除酸性废水中的目的，其反应过程如图3所示已知Fe3O4中Fe元素化合价为+2、+3价，分别表示为Fe()、Fe()。下列说法错误的是AFe()与Fe()的相互转化起

5、传递电子的作用B处理的电极反应式为2+6e-+4H2O=N2+8OH-C用该法处理后，水体的pH升高D消耗标准状况下6.72 L H2，理论上可处理含4.6 mgL-1的废水2m36燃料电池是燃料（如、等）跟氧气（或空气）起反应将化学能转变为电能的装置。下列关于甲烷燃料电池（电解质溶液是强碱溶液）的说法正确的是（ ）A正极反应式：B负极反应式：C随着放电的进行，溶液中不变D放电时溶液中的阳离子向负极移动7燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是Aa电极是负极，该电极上发生氧化反应Bb极反应是O2+4OH-4e-=4H2

6、OC总反应方程式为2H2+O2=2H2OD使用过程中电解质溶液的pH逐渐减小二、单项选择题II8一种双室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中酸性污水中含有的有机物用表示。下列有关该电池的说法不正确的是（ ）A正极的电极反应为B电池的总反应为C该交换膜可选用质子交换膜D若将溶液改为，当有参与反应时，理论上转移电子9电解一定量的硫酸铜溶液的实验装置如图1所示，电解的实验数据如图2所示，横轴表示电解过程中转移电子的物质的量，纵轴表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况下)。则下列说法正确的是A开始时b电极上有红色物质析出，而后有气泡产生Ba电极上的电子经溶液流向b电极再流入直流电源C在PQ段，产生的和的体积之比为1：2D从开始到Q点，装置中产生的气体中有0.1mol三、非选择题10.如图所示为氢氧燃料电池的原理示意图，回答下列问题：(1)下列叙述不正确的是_(填标号)。Aa电极是负极Bb电极的电极反应式为4OH-4e=O2+2H2OC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