1、燃料電池電極反應式得書寫燃料電池電極反應式得書寫就是中學化學教學得難點，也就是高 考化學得常考考點之一，在書寫時學生往往易錯、參加北大附中課堂 教學培訓，感悟最深得就是桑老師對燃料電池電極反應式得復習得處 理，其復習教學設計如下：一、首先分清原電池得正、負極均為惰性電極，電極均不參與反 應。二、正極發生還原反應，通入得氣體一般就是氧氣，氧氣得到電子 首先變為氧離子，根據電解質得不同，其負極電極反應式書寫分以下 幾種情況：(1) 在酸性溶液中生成得氧離子與氫離子結合生成水，其電極反應 式為：02 + 4e_ + H+= 4H?0(2) 在堿性溶液中，氧離子與氫氧根離子不能結合，只能與水結合生 成

2、氫氧根離子，其電極反應式為：0： + 4e +2H?0=4OII(3) 在熔融碳酸鹽中，氧離子與碳酸根離子不能結合,只能與二氧化 碳結合生成碳酸根離子，其電極反應式為：O2+2CO -+4e=2 C0,_(4) 在熔融氧化物介質中，氧氣得到電子轉化為氧離子,其電極反應式 為：0：+ 4廠二=20:_三、負極發生氧化反應，負極生成得離子一般與正極產場結合， 有以下幾種情況：(1)若負極通入得氣體就是氫氣，則 酸性液中Il2-2e_= 2H* 堿性溶液中 Hz - 2e+ 20ir= 2H20 熔融氧化物中H:- 2 e - + O2= H：0(2)若負極通入得氣體為含碳得化合物CO、CH,. C

3、H3OH等，碳 元素均轉化為正四價碳得化合物、在酸性溶液中生成二氧化物氣體、 在堿性溶液中生成碳酸根離子,熔融碳酸鹽中生成二氧化碳，熔融氧 化物中生成碳酸根離子、含有氫元素得化合物最終都有水生成。如CHQII燃料電池：酸性溶液中負極反應式為:CH3OH 6e+ H2O = CO2t + 6H+堿性溶浚中負極反應式為:C II3011 8e + 100H = CO32 一+ 711=0氫氧燃料電池氫氧燃料電池一般就是以惰性金屬釦(P t)或石墨做電極材料，負 極通入II 2,正極通入總反應為：2H： +。2 = 2 H2 0電極反應特別要注意電解質，有下列三種情況：1、電解質就是KOH溶液(堿性

4、電解質)負極發生得反應為:H： - 2J二二二211+ ,21廠+ 2 0H-= 2H：O,所以：負極得電極反應式為:H： - 2J + 2OI廠=二=2 II ：0;正極就是0?得到電子，即：。2 + 4e- = 2O2- ,02-在堿性 條件下不能單獨存在，只能結合H20生成0H即:202- + 2IL0二二 =40H ，因此，正極得電極反應式為:02 +2H2O + 4e = 4 OH o2o電解質就是HzSO.,溶液（酸性電解質）負極得電極反應式為:比- 2e-二=2H+正極就是0 2得到電子，即：。2 +4e-=二20_ , 0_在酸性條件下不能單獨存在，只能結合II住成比0即:0一

5、 +2 H+二=H2O,因此正極得電極反應式為：。2+ 4H- + 4 e =二2H：0（0： + 4e=2O2- ,20_ + 411* 二=二 2H0）3。電解質就是NaC 1溶液（中性電解質）負極得電極反應式為:H廠2e_ = 2H4正極得電極反應式為:0 2 +2H： 0 +4 e = 40H說明：1、堿性溶液反應物、生成物中均無氏2、酸性溶液反應物、生成物中均無Ob3.中性溶液反應物中無H*與Off4o水溶液中不能出現0_甲醇燃料電池甲醇燃料電池以鉗為兩極，用堿或酸作為電解質：lo堿性電解質（KOH溶液為例）總反應式:2CH40 + 3 O2+4K0H = 2K.C 03+ 6H20

6、正極得電極反應式為：30:+12e_ + 6II20= 1 2011-負極得電極反應式為:CH,0 6e +80H-二=二CO/一 + 6H202、酸性電解質（H：S 04溶液為例）總反應：2CH40 + 30：=二 2 CO： + 4H20正極得電極反應式為:302+12e+ 1 2戌二=二6乩0負極得電極反應式為：2C II s0- 1 2 e -+ 2 H20 = = =1 2H* +2C0:說明：乙醇燃料電池與甲醇燃料電池原理基本相同甲烷燃料電池甲烷燃料電池以多孔碌板為兩極，電解質溶液為KOH,生成得 C0?還要與K0II反應生成K:C03,所以總反應為:CH】+ 2K0II+ 202

7、 =K2CO3 + 3 HO 4負極發生得反應:CH（ - 8e + 8OH =C0：+ 611=0 CO? + 2011一 = CO3 + H：O,所以:負極得電極反應式為:CH】+ 10 0H - 8 e - C 03 +7H：0正極發生得反應有:02 + 4e一 =2 0 與L +2H:0 =40H所以：正極得電極反應式為：0： + 2H：0 + 4 e = 4OH-說明：掌握了甲烷燃料電池得電極反應式，就掌握了其它氣態坯燃料 電池得電極反應式四、鋁-空氣-海水電池我國首創以鋁-空氣-海水電池作為能源得新型海水標志燈，以 海水為電解質，靠空氣中得氧氣使鋁不斷被氧化而產生電流。只要把 燈放

8、入海水中數分鐘，就會發岀耀眼得白光、電源負極材料為:鋁；電源正極材料為:石墨、釦網等能導電得惰性 材料。負極得電極反應式為:4A1 12e_=4Ar_;正極得電極反應式為:302+6H20+126= 120II總反應式為:4Al+30：+6H：0=4 A1 (OH) 3說明：鋁板要及時更換，鉗做成網狀就是為了增大與氧氣得接觸面 積、燃料電池得負極反應，一般較難寫出，而正極反應與電池總反應卻較 易寫岀。在堿性條件正極反應為:0： + 2H2O + 4e_ = 40IK;因此 這類燃料電池得電極反應書寫方法為:用電池總反應減去正極反應可 得負極反應，這就是寫負極反應式得一種巧妙方法。如： 某原電池

9、中盛有KOH濃溶液，若分別向負極通入以下可燃性氣體，向正極通入0?,則電路中就有電流通過，試完成下列問題：可燃性氣體電池總反應正極反應負極反應h22也+0尸2也0022也+40曠一4 6一=4出0co2CO +0：+4 OH =2C+2C0+8 OH一4 e =032_+2H202H20+ 4e -4OH-2C0 廠+4H：0ch4CHi+20：+20H=C O32_+ 3 H2OCH4+IOOH一一 8e 二CO廣+7H20ch3oH2CH3 0 H+3 0 2+40H= 2 C032-+6H20CII30H+80H - 6 e 二CO3 + 6H20以為例講解此類電極反應得書寫:方法一:直

10、接書寫負極反應步驟:2 CH3OH+-12e=2C032+（抓住總反應中電子轉移數）根據電極反應式左右同電性等電量原則確定0曠數:將左端“一12 ”移到右端瞧成“2C0廣+ 12e ”即共16個負電荷，故左端應有“160H由“H”確定“比0”得系數應為12o因此負極得電極反應為“2CII30H+16OH_-12e =2C0 廣+12H?0”方法二:先根據總反應寫出正極反應：“30： +6H：0 +12 e =120H”，然后用總反應式:a 2CH30H+ 3 02+40H_=2C03 2+6H20”減去正極反應即可得負極反應。練習：1、在乙醇燃料電池（電解質為K0II）中,通入正極得物質得化 學式為;正極得電極反應式為;乙醇在極發生了反應（還原或氧化）；負極得電極反應式為：O答案： o： 0：+2H?0 +4e= 40H_ 負極 氧化 GHsO+NOH12 e-=2C0j+llH：02、寫出乙烷，空氣,K0H組成得燃料電池得電極反應。答案:燃料電池得電解質就是堿性得,因此電極反應中不允許出現H+ , C02 等物質，因為這些物質都會與0H反應正極:02 +2H20 +4 e = 40H負極：（2）C2H6-14e +180H一=28廠+12氏0總反應 2C 2 H6+ 7 0；+80H一 = 4C032 + 1 0 H：0