内容正文:
第四章 化学反应与电能
第三节 金属的腐蚀与防护(基础课)
实验活动5 制作简单的燃料电池
【实验目的】
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。
【实验原理】
实验活动5 制作简单的燃料电池
(1)打开K2闭合K1:阴极:___________________________;
阳极:H2O-2e-===O2↑+2H+。
(2)打开K1,闭合K2:负极:H2-2e-+2OH-===2H2O;
正极:_________________________。
2H2O+2e-===H2↑+2OH-
O2+2e-+2H+===H2O
实验活动5 制作简单的燃料电池
【实验步骤】
1.电解水
在U形管中注入1 mol·L-1 Na2SO4溶液,然后向其中滴加1~2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,现象:两极石墨棒均产生____,右侧石墨棒附近溶液____。
2.制作一个氢氧燃料电池
当上述电解过程进行1~2 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,现象:电流表指针发生____。
气泡
变红
偏转
实验活动5 制作简单的燃料电池
【问题和讨论】
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 ____能→__能 __能→____能
装置
化学
电
电
化学
阴
阳
实验活动5 制作简单的燃料电池
氢氧燃料电池 电解水
电极反应式 负极:2H2-4e-===4H+
正极:O2+4e-+2H2O===4OH-
总反应式:2H2+O2===2H2O 阳极:2H2O-4e-===O2↑+4H+
阴极:4H2O+4e-===2H2↑+4OH-
总反应式:2H2O2H2↑+O2↑
实验活动5 制作简单的燃料电池
氢氧燃料电池 电解水
电子
流向 ____→____ 负极→____,____→正极
离子
流向 阳离子→____,阴离子→____ 阳离子→____,阴离子→____
反应
类型 自发的氧化还原反应 非自发的氧化还原反应
负极
正极
阴极
阳极
正极
负极
阴极
阳极
实验活动5 制作简单的燃料电池
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