鲁科版高中化学选择性必修1化学反应原理精品课件 第1章 化学反应与能量转化 教考衔接1 燃料电池模型及应用.pptVIP

深挖教材1.教材模型及分析教材模型(教材必修第二册)图2-2-10氢氧燃料电池的构成要素图(选择性必修1)图1-5-2一种培根型碱性氢氧燃料电池部分结构示意图(电池工作温度为200℃)图1-5-3质子交换膜氢氧燃料电池部分结构示意图模型分析①燃料电池中,在电极上是燃料(H2)和氧化剂(O2)发生氧化还原反应,形成原电池。H2在负极发生氧化反应,O2在正极发生还原反应。②质子交换膜燃料电池用稀硫酸做离子导体,为酸性氢氧燃料电池。电极反应:负极反应2H2-4e-═4H+,正极反应O2+4e-+4H+═2H2O。③导线中:电子导电,电子流向:负极→正极;溶液中:离子导电,阳离子移向正极,阴离子移向负极。2.模型应用与指导——分析不同燃料、不同电解质的燃料电池(1)理解燃料电池的反应原理,燃料在负极反应,O2在正极反应。(2)书写电极反应时,一定要注意电解质的特点,根据得失电子守恒和元素守恒正确书写两极反应。链接高考模型应用1——盐溶液中的燃料电池(直接应用)1.(2023·海南卷)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池,如图所示。下列说法正确的是()A.b电极为电池正极B.电池工作时,海水中的Na+向a电极移动C.电池工作时,紧邻a电极区域的海水呈强碱性D.每消耗1kgAl,电池最多向外提供37mol电子的电量A解题指导(1)关键信息:①金属Al、海水及其中的溶解氧组成电池,负极:Al→Al3+,正极:O2→OH-。②石墨为正极。(2)信息加工应用:根据图中信息结合原电池原理,正确书写电极反应,判断相应变化及进行反应过程的计算。模型应用2——酸溶液或碱溶液中的燃料电池(复杂应用)2.(2021·山东卷)以KOH溶液为离子导体,分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池,下列说法正确的是()A.放电过程中,K+均向负极移动B.放电过程中,KOH物质的量均减小C.消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大D.消耗1molO2时,理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2LC关键信息①KOH溶液为离子导体,燃料电池中产生的CO2会与OH-结合生成;②清洁燃料电池,N2H4和(CH3)2NNH2中的氮元素被氧化生成N2。