2023届高三化学一轮复习 有机燃料电池 课件
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即先写出总反应式，再减去较易书写的一极电极反应式。 3. 燃料电池的总反应与燃料燃烧的反应一致，若产物能和电解质
反应，则总反应为加合后的反应。
模型方法
01-1 减法式书写法（总易分难型）
如甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的反应如下：
CH4＋2O2=== CO2＋2H2O
①
CO2＋2OH - === CO32－＋H2O ②
过去不能改变，未来可以！
4mol eC. 丙池中负极产生的CO2 气体可以循环使用，
在正极反应：O2＋2CO2＋4e－= 2CO32D. 电池工作一段时间后，甲池和乙池的溶液
pH值均升高
模型方法
01 反应式书写法（传统法）
1. 识别燃料和电解质环境 (有图有真相、跟着箭头走） 2. 写出电极反应式，对于难度较大的反应式，可采用减法式书写，
燃料电池的反应原理
——有机燃料电池电极 反应式的书写
学习目标
1.建立有机燃料电池电极反应式书写模型 2.理解并应用有机燃料电池的书写模型
知识梳理 模型方法
例题精讲 真题演练
知识梳理
01 燃料电池的反应原理
装置属性：把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置
工作原理：
知识梳理
不同电解质中的正极反应式
根据燃料电池的特点，电解质溶液不同，其正极电极反应也会有所不同： (1)酸性电解质：O2＋4H＋＋4e－=== 2H2O (5)质子交换膜型 (2)碱性电解质：O2＋2H2O＋4e－=== 4OH－ (3)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)：O2＋2CO2＋4e－=== 2CO32(4)固体电解质(高温下能传导O2－)：O2＋4e－=== 2O2－
模型方法
01-2 线桥书写法(衍生法)
有机燃料电池的书写口诀： 电子：C4 H1 氧减2，不管氮
产物（一般）：C酸、中性产物为CO2，碱性为 CO32 ，氮
为氮气 配平：电荷守恒巧用水，氢氧不够、水来凑
真题演练 01 2020·江苏卷
HCOOH燃料电池。研究 HCOOH燃料电池性能的装置如 图-2所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。 ①电池负极电极反应式为__H_C_O__O___2_O_H____2_e___H_C_O__3 H2O； 放电过程中需补充的物质A为___H_2_S_O__4___(填化学式)。 ②图-2所示的 HCOOH燃料电池放电的本质是通过 HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离 子方程式_2_H_C_O_O_H___2_O_H___O_2___2H__C_O_3__2_H2O 或_2HCOO O2 2HCO3
①＋②可得甲烷燃料电池的总反应式：CH4＋2O2＋2OH- === CO32－＋3H2O
碱性电解质的正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－=== 4OH－
电池的总反应式－电池的正极反应式＝电池的负极反应式（正极×2，以保8e- = CO32- +7H2O
不同电解质溶液，正极电极反应也会有所不同： (1)酸性电解质：O2＋4H＋＋4e－=2H2O (3)固体电解质(高温下能传导O2－)：O2＋4e－= 2O2－
例题精讲
01 有机物燃料电池
甲
乙
丙
电化学题型常见考查点： 1. 依据燃料气和氧化气定电极，考氧还反应 2. 定电子走向，算转移电子数 3. 书写电极反应式（考虑电解质的影响） 4. 定离子走向，讨论溶液pH值变化
如图为乙醇的三种燃料电池，下列说法正确的是：
C
A. 三个电池的a极都是负极，发生还原反应 B. 向三个电池分别通入22.4 L O2，均可转移
(2)碱性电解质：O2＋2H2O＋4e－=4OH－ (4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)：O2＋2CO2＋4e－= 2CO32-
模型方法
01-2 线桥书写法
甲醇--质子交换膜燃料电池
(+)O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
(-2)-(+4)= -6 e-
-2
+4
(-) CH3OH- 6e- +H2O =CO2 + 6 H+
反应，则总反应为加合后的反应。
模型方法
01-1 减法式书写法（总易分难型）
如甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的反应如下：
CH4＋2O2=== CO2＋2H2O
①
CO2＋2OH - === CO32－＋H2O ②
过去不能改变，未来可以！
4mol eC. 丙池中负极产生的CO2 气体可以循环使用，
在正极反应：O2＋2CO2＋4e－= 2CO32D. 电池工作一段时间后，甲池和乙池的溶液
pH值均升高
模型方法
01 反应式书写法（传统法）
1. 识别燃料和电解质环境 (有图有真相、跟着箭头走） 2. 写出电极反应式，对于难度较大的反应式，可采用减法式书写，
燃料电池的反应原理
——有机燃料电池电极 反应式的书写
学习目标
1.建立有机燃料电池电极反应式书写模型 2.理解并应用有机燃料电池的书写模型
知识梳理 模型方法
例题精讲 真题演练
知识梳理
01 燃料电池的反应原理
装置属性：把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置
工作原理：
知识梳理
不同电解质中的正极反应式
根据燃料电池的特点，电解质溶液不同，其正极电极反应也会有所不同： (1)酸性电解质：O2＋4H＋＋4e－=== 2H2O (5)质子交换膜型 (2)碱性电解质：O2＋2H2O＋4e－=== 4OH－ (3)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)：O2＋2CO2＋4e－=== 2CO32(4)固体电解质(高温下能传导O2－)：O2＋4e－=== 2O2－
模型方法
01-2 线桥书写法(衍生法)
有机燃料电池的书写口诀： 电子：C4 H1 氧减2，不管氮
产物（一般）：C酸、中性产物为CO2，碱性为 CO32 ，氮
为氮气 配平：电荷守恒巧用水，氢氧不够、水来凑
真题演练 01 2020·江苏卷
HCOOH燃料电池。研究 HCOOH燃料电池性能的装置如 图-2所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。 ①电池负极电极反应式为__H_C_O__O___2_O_H____2_e___H_C_O__3 H2O； 放电过程中需补充的物质A为___H_2_S_O__4___(填化学式)。 ②图-2所示的 HCOOH燃料电池放电的本质是通过 HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离 子方程式_2_H_C_O_O_H___2_O_H___O_2___2H__C_O_3__2_H2O 或_2HCOO O2 2HCO3
①＋②可得甲烷燃料电池的总反应式：CH4＋2O2＋2OH- === CO32－＋3H2O
碱性电解质的正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－=== 4OH－
电池的总反应式－电池的正极反应式＝电池的负极反应式（正极×2，以保8e- = CO32- +7H2O
不同电解质溶液，正极电极反应也会有所不同： (1)酸性电解质：O2＋4H＋＋4e－=2H2O (3)固体电解质(高温下能传导O2－)：O2＋4e－= 2O2－
例题精讲
01 有机物燃料电池
甲
乙
丙
电化学题型常见考查点： 1. 依据燃料气和氧化气定电极，考氧还反应 2. 定电子走向，算转移电子数 3. 书写电极反应式（考虑电解质的影响） 4. 定离子走向，讨论溶液pH值变化
如图为乙醇的三种燃料电池，下列说法正确的是：
C
A. 三个电池的a极都是负极，发生还原反应 B. 向三个电池分别通入22.4 L O2，均可转移
(2)碱性电解质：O2＋2H2O＋4e－=4OH－ (4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)：O2＋2CO2＋4e－= 2CO32-
模型方法
01-2 线桥书写法
甲醇--质子交换膜燃料电池
(+)O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
(-2)-(+4)= -6 e-
-2
+4
(-) CH3OH- 6e- +H2O =CO2 + 6 H+