氫氧燃料電池微教案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上氫氧燃料電池微教案 課 題氫氧燃料電池學(xué)科：高中化學(xué)時(shí)間2016年12月課程人教版選修4化學(xué)反應(yīng)原理 第四章電化學(xué)基礎(chǔ)適用年級 全日制普通高中 高二年級理科生新 課 標(biāo)要 求人教版（選修4）【課標(biāo)要求】1.進(jìn)一步了解原電池原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.了解化學(xué)電源的種類及其工作原理，知道它們在生產(chǎn)、生活和國防中的實(shí)際應(yīng)用教 學(xué)目 標(biāo)1、了解氫氧燃料電池的概念2、掌握氫氧燃料電池工作原理3、掌握電極反應(yīng)式書寫的關(guān)鍵（電解質(zhì)）4、體會燃料電池帶動新能源革命教學(xué)重點(diǎn)氫氧燃料電池的工作原理的分析和電極方程式書寫教學(xué)難點(diǎn)氫氧燃料電池的電極方程式書寫教學(xué)方法 分析、歸

2、納、總結(jié)法教學(xué)流程備受關(guān)注的氫燃料電池車 燃料電池的概念 氫氧燃料電池的概念 氫氧燃料電池工作原理 氫氧燃料電池電極反應(yīng)式書寫 氫氧燃料電池在各個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)用 體會燃料電池帶動新能源革命，激發(fā)學(xué)習(xí)探索欲望 教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)環(huán)節(jié)教 學(xué) 活 動設(shè)計(jì)意圖教 師 活 動學(xué)生活動展示各種氫燃料電池車導(dǎo)入 目前，氫燃料電池車備受關(guān)注。據(jù)專家預(yù)測：每一輛氫燃料電池公交車每年將可以減少75.6噸的二氧化碳排放，減少31億微克的PM2.5，減少一半的成本。氫燃料電池的應(yīng)用，解決環(huán)境污染的問題的同時(shí)，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。觀看圖片產(chǎn)生興趣激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，為“氫氧燃料電池”的學(xué)習(xí)作鋪墊燃料電池概念的形成引入概念【

3、展示圖片】展示氫燃料電池車工作形態(tài)，引入燃料電池的概念。 【板書】一、氫氧燃料電池的概念燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。（氫氣、甲烷、甲醇、乙醇燃料電池）以氫氣為燃料，氧氣為氧化劑的燃料電池成為氫氧燃料電池觀察圖片。 思考、分析、理解。觀察、分析、形成燃料電池的概念氫氧燃料電池工作原理氫氧燃料電池為何備受關(guān)注？氫氧燃料電池和普通的原電池有何不同呢？【提出問題】1.氫氧燃料電池的電極材料是什么？ 2.電解質(zhì)溶液是什么？3.通氫氣.氧氣的電極都是什么極？4.氫氧燃料電池的工作原理？多媒體演示氫氧燃料電池的工作原理觀看、思考、分析、總結(jié)區(qū)別普通原電池和燃

4、料電池分析氫氧燃料電池的工作原理，加深學(xué)生對原電池知識的鞏固和運(yùn)用培養(yǎng)學(xué)生的分析能力板書總結(jié)分析工作原理，從電子得失及電荷守恒的角度書寫電極方程式【板書】二、氫氧燃料電池工作原理（中性）負(fù)極：2H2 - 4e- = 4H+正極：O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O總反應(yīng)式：2H2 +O2 = 2H2O（ 酸性）負(fù)極：2H2 - 4e- = 4H+正極：O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O總反應(yīng)式：2H2 +O2 = 2H2O思考，并回答。理解電極方程式的寫法。 書寫電極方程式自主學(xué)習(xí)活動 【提出問題】若電解質(zhì)改成氫氧化鉀溶液，又該如何書寫呢？（堿性）負(fù)極：2H 2 +4OH-

5、 4e-= 4H2O正極：O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-思考、分析、總結(jié)。 讓學(xué)生總結(jié)出雖在不同的介質(zhì) 電極反應(yīng)方程式培養(yǎng)學(xué)生的理解能力和對比能力。拓展固態(tài)燃料電池多媒體展示一種新型燃料電池，一極通入氫氣，另一極通入氧氣；電解質(zhì)是熔融狀態(tài)的氧化物，依據(jù)原電池的原理，分組討論該電池的工作原理，并寫出電極反應(yīng)方程式熔融氧化物電解質(zhì)（O2-）負(fù)極：2H2 -4e- +2O2= 2H2O 正極：O2 + 4e-= 2O2 總反應(yīng)式：2H2 +O2 = 2H2O發(fā)現(xiàn)：總反應(yīng)式與氫氣燃燒的方程式一致，不寫燃燒條件應(yīng)用前面學(xué)過的知識分析，嘗試書寫電極反應(yīng)式在對酸性、中性、堿性燃料電池的分析的基礎(chǔ)

6、上，自己總結(jié)固體燃料電池的相關(guān)知識小結(jié)歸納總結(jié)氫氧燃料電池和普通電池一樣，本質(zhì)都是發(fā)生氧化還原反應(yīng)，負(fù)極：氫氣失去電子，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極：氧氣得到電子，化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)。不同電解質(zhì)條件下電極反應(yīng)式不同，但是總反應(yīng)式都是2H2 +O2 = 2H2O。培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)能力發(fā)展前景多媒體展示氫氧燃料電池的最終產(chǎn)物為水，無污染，且能量轉(zhuǎn)化效率高，可持續(xù)使用，因此發(fā)展前景非常廣闊。【板書】三、氫氧燃料電池應(yīng)用前景培養(yǎng)學(xué)生建立綠色化學(xué)思想，激發(fā)自主學(xué)習(xí)探索的興趣。練習(xí)1.（2013江蘇）燃料電池能有效提高能源利用率，具有廣泛的應(yīng)用前景。下列物質(zhì)均可用作燃料電池的燃料，其中最環(huán)保的是( )

7、A.甲醇 B天然氣 C液化石油氣 D氫氣2.上海自主研發(fā)了一種氫燃料汽車它是以30%KOH溶液為電解質(zhì)的氫氧燃料電池，下列有關(guān)說法中，不正確的是（）A.正極反應(yīng)：O2+2H2O+4e- 4OH- B.發(fā)生氧化反應(yīng)的是負(fù)極C.當(dāng)正極消耗1mol H2時(shí)，負(fù)極消耗11.2LO2（相同條件） D.氫氧燃料電池不僅能量轉(zhuǎn)化率高，而且產(chǎn)物是水，屬于環(huán)境友好電池3.固體氧化物燃料電池是美國西屋（Westinghous）公司研制開發(fā)的。它以固體氧化鋯一氧化釔為電解質(zhì)，這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子（O2-）在其間通過。該電池的工作原理如圖所示，其中多孔電極、均不參與電極反反應(yīng)。下列判斷正確的是（ ）A有O2參加反應(yīng)的a極為電池的負(fù)極B有H2參加反應(yīng)的b極為電池的正極Cb極對應(yīng)的電極反應(yīng)式為：D該電池的總反應(yīng)方程式為：板書設(shè)計(jì) 氫氧燃料電池 一、氫氧燃料電池的概念2、 氫氧燃料電池工作原理1.（中性）負(fù)極：2H2 - 4e- = 4H+正極：O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O2.（ 酸性）負(fù)極：2H2 - 4e- = 4H+正極：O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O總反應(yīng)式：2H2 +O2 = 2H2O3.（堿性）負(fù)極：2H 2 +4OH- 4e-= 4H