《燃料电池电极反应式的书写》上课课件(省级优质课获奖案例)

学生活动一：
合作小组 领 取 任 务 卡
抽签 确定 自制氢氧酸性燃料电池，并通过动手做实验总结出： 燃料电池的形成条件、正负极的确定等。 抽签 确定 自制碱性氢氧燃料电池，并通过动手做实验探究燃料电 池的工作原理。 抽签 确定 收集整理燃料电池的种类、优点及应用等。 抽签 确定 用现代技术探究肼和氨类（如N 2H4 _O2 /NaOH, N H3 _O NaOH）燃料电池电极反应式的书写，并总结规律。 2/ 抽签 确定 用现代技术探究烃类（如CH4 _O2 /H2 SO4 ，CH4 _O2 /NaOH）燃料电池电极反应式的书写，并总结规律。 抽签 确定 自选方法探究固体氧化物燃料电池（以H2_O2 /固体氧化 物且高温传导O2-、CH4 _O2 /传导O2-为例）电极反应式 的书写，并总结规律。 抽签 确定 用传统方法探究熔融碳酸盐燃料电池（以CO–O2 /熔融 Li2CO3且正极充入CO2、CH4 _O2 / K2 CO3且正极充入CO2
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失负氧（“师父养”）（关键） 燃料电池 （深化）
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知识迁移 ：
新型化学电池中 各类介质的书写 规律
电极反应式的书写（核心）
↓
解决高考中出现新型电池（应用）
环节3：:学以致用，能力提升
【学生练习1】
（2016年高考天津卷,10）氢能是发展中的新能 源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环 节。回答下列问题： （1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点是___(至 少答出两点)。 污染小、可再生、资源丰富、燃烧热值高等 但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池， 写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式： ____________ 。 H -2e +2OH-=2H O
3、加减法
燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致。 若产物能和电解质溶液中电解质反应，则总 反应为加和后的反应。
1.先“抓写”总反应式
2.再“巧写”较简单一极（如正极） 的电极反应式
―守恒” 是关键
1.酸性介质： O2 +4H++4e-=2H2O -=4OH2. 碱性介质： O +2H O+4e 2 2 3.最后两式相减：即①-② ―总减一” 3.固体电解质： O2+4e-=2O24.熔融碳酸盐：O2+2CO2+4e=2CO32-
难点
燃料电池电极反应式的书写规律
燃料电池电极反应式的书写
四、教学方法
第三，练习教学法
第二，探究教学法
第一，实验教学法
燃料电池电极反应式的书写 环节1：引出课题，明确任务
本课的主要任务：
1）酸性介质中燃料电池电极反应式的书写 方法和规律 2）碱性介质中燃料电池电极反应式的书写 方法和规律 3)固体氧化物介质中燃料电池电极反应式 的书写方法和规律 4) 熔融碳酸态盐介质中燃料电池电极反应 式的书写方法和规律
注：电极产物在电解质溶液中能稳定存在， 否则被“吃掉”！
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具体解题方法：
电子守恒 电荷守恒 原子守恒 电子移动 离子移动 电极现象 反应原理
(是否自发?)
书写电极反应式 (守恒、介质性质)
判断电极 （正、负？）
装置
Байду номын сангаас(有无电源?)
判断装置 （原电池?）
课堂小结
知识主线 燃料电池
↓
电极反应式书写
学法主线 原电池工作原理（基础）
2 2
【学以致用，能力提升】
【学生练习2】 氢氧固体氧化物燃料电池是美国西屋(Westinghouse)公 司研制开发的。它以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种 固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过，该电 池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、b均不参加电 极反应。 回答下列问题： 1) 有O2放电的a极为原电池的 正 极， 有H2放电的b极为原电池的负 极 2) 电极反应式： 负极 2H2-4e-+ 2O2- =2H2O 正极 O2+4e-=2O2总反应方程式 2H2+O2=2H2O
电化学原理的应用、电极反应式的书写、新型电池分析等。
燃料电池电极反应式的书写 三、教学目标
学科核心素养： 理解燃料电池在高考中考查的重点—电极反应式 的书写； 掌握燃料电池——电极反应式的书写规律； 熟练书写各类介质中不同燃料电池电极反应式，锻 炼学生接受、吸收、整合化学信息的能力，轻松解 答高考题。
学生活动二：
成果展示：
【师生共同完成】
环节2：寻找规律，归纳方法
1、 “顺口溜”
燃料电池酸碱性； 氧酸吃酸碱吐碱 ； （即酸吃H+,碱吐OH-）
【师生共同完成】
环节2：寻找规律，归纳方法 2、离子趋向法：同性移，异性生 阳离子趋向正极、在正极上参与反应， 在负极上生成（如H+); 阴离子趋向负极，在负极上参与反应， 在正极上生成（如OH- 、O2- 、CO32- )
【学以致用，能力提升】
【学生练习3】 （2015江苏卷，10）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意 如图。下列有关该电池的说法正确的是（ D ） A.反应CH4＋H2O 3H2＋CO, 每消耗1molCH4转移12mol电子 B.电极A上H2参与的电极反应为： H2＋2OH-－2e-=2H2O C.电池工作时，CO32－向电极B移动 D.电极B上发生的电极反应为： O2＋2CO2＋4e-=2CO32-
燃料电池电极反应式的书写
三、教学目标
能力素养： 通过对比学习，感受化学学科内在的规律性，
体验发现规律的快乐！ 通过本课的学习：了解材料、能源与化学的
关系，认识化学在促进社会发展和改善人类
生活质量方面所起的关键作用，建立正确的
化学观。
燃料电池电极反应式的书写
三、教学目标
教学重点、难点：
重点 燃料电池电极反应式的书写
复习课
燃料电池电极反 应式的书写
燃料电池电极反应式的书写
一、考纲要求
2017高考《考试说明》中明确要求：
1、理解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反 应和电池反应方程式。 2、了解常见化学电源的种类及其工作原理。
燃料电池电极反应式的书写
二、命题情报
以教材变形装置或新材料信息为背景考查电化学原 理是近几年高考命题的特点，以选择、综合分析题等考查 常见的命题角度有： （1）新型化学电源； （2）原电池与电解池的综合考查 （3）电化学与化学实验的综合考查 （4）电化学与化学平衡、离子平衡的综合考查。