燃料电池导学案

幼儿园化学燃料电池教案幼儿园化学燃料电池教案一、教学目标：1. 了解化学燃料电池的概念和工作原理。

2. 学会如何制作简单的化学燃料电池，并理解其工作原理。

3. 提高幼儿园学生的动手实践能力和观察能力。

二、教学准备：1. 实验材料：电池盒、铜钉、锡纸、锡箔盒、纸巾、氢氧化钾、锌片、铜片。

2. 工具：剪刀、胶水。

三、教学过程：1. 导入环节（5分钟）（1）教师为学生介绍本次实验是关于化学燃料电池的，鼓励学生积极参与。

（2）给学生展示电池盒、铜钉、锡纸、纸巾、氢氧化钾、锌片和铜片，让他们猜测这些物品会被用来干什么。

2. 实验操作（25分钟）（1）向学生讲解化学燃料电池的工作原理。

（2）请学生遵循以下步骤制作化学燃料电池：第一步：取一个电池盒，并将两个铜钉插入盒子的两个孔中。

第二步：在两个钉子上贴上铜片和锌片，然后将其用锡箔盒固定。

第三步：在锡箔盒里面放入纸巾，并滴入少量的氢氧化钾液体。

注意：直接接触氢氧化钾会对皮肤造成刺激，建议教师操作。

第四步：将锡箔盒放在电池盒中，用胶水固定。

（3）学生根据教师的指导完成制作过程，学习观察化学反应的过程，并记录实验结果。

3. 教学总结（10分钟）（1）请学生总结这个实验的过程。

（2）教师给予简单的科学原理解释，让学生理解化学燃料电池的工作原理。

（3）鼓励学生在教师的帮助下探索其他由化学反应产生的电能。

四、教学评估：1. 考察学生实验的执行情况及实验结果的记录情况。

2. 考察学生对化学燃料电池的理解。

3. 考察学生是否能够从教师的提示中得到启发并探索其他的实验。

五、教学延伸：1. 让学生探索其他的化学反应，例如酸碱反应和氧化还原反应。

2. 引入更深入的学习内容，例如化学反应的能量转化以及可再生能源。

3. 让学生制作自己的化学燃料电池并进行比较，了解电池的不同类型以及它们的用途。

《燃料电池》一节的教学设计燃料电池教学设计一、教学目标本教学设计旨在帮助学生了解燃料电池的工作原理、分类和应用，并能够分析燃料电池的优点和局限性。

二、教学内容1. 燃料电池的定义和基本原理2. 燃料电池的分类与特点3. 燃料电池的应用领域和前景展望4. 燃料电池的优点和局限性分析三、教学过程步骤一：导入 (10分钟)通过展示一张燃料电池的示意图和简洁明了的定义，引导学生初步了解燃料电池，并激发研究兴趣。

步骤二：核心概念讲解 (20分钟)详细讲解燃料电池的基本原理，包括电化学反应、电流生成和电池构成等关键概念。

通过具体案例和实验示范，加深学生对燃料电池工作原理的理解。

步骤三：分类与特点 (15分钟)介绍燃料电池的分类，包括质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池等。

针对每种类型的燃料电池，讲解其工作原理、优点和特点，并与其他类型进行比较。

步骤四：应用领域和前景展望 (15分钟)探讨燃料电池的应用领域，如交通运输、移动设备、能源储存等，并介绍相关的成功案例。

展望燃料电池在未来能源领域的发展前景，引发学生思考和讨论。

步骤五：优点和局限性分析 (20分钟)分析燃料电池的优点，如高效、环保等，并指出其存在的局限性，如燃料供应、成本等。

引导学生思考燃料电池的发展趋势和解决方案。

四、教学评估1. 课堂讨论：通过提问和回答，评估学生对燃料电池基本原理和分类的理解程度。

2. 小组活动：要求学生以小组形式讨论燃料电池的应用领域和前景，并展示他们的分析和观点。

3. 个人思考：要求学生写下他们对燃料电池的优点和局限性的思考，并提出自己的观点和建议。

五、教学资源1. 燃料电池示意图和定义的PPT幻灯片2. 燃料电池的实验演示设备和材料3. 讨论指导问题和小组活动指导手册六、教学延伸为了进一步加深学生对燃料电池的理解和应用，教师可以鼓励学生进行燃料电池实验，并指导学生设计并制作燃料电池模型。

七、教学反思通过本教学设计的实施，学生可以很好地掌握燃料电池的基本原理和分类，并了解其应用领域和优缺点。

新县高中2014级高一化学导学案(14 )选编：李晓慧审阅：余孝彬班级学生姓名化学能与电能（第3课时）【新课导入】生活中常见的电池有哪些？【本节知识网络】一．发展中的化学电源我们上节课所认识的原电池因其结构简单而不能提供持续、稳定的电流，没有太大的使用价值。

但是，人们可以根据原电池的反应原理研制出各种有使用价值的化学电源。

1、干电池：一次性电池，放电之后充电，内部的氧化还原反应是。

（1）普通锌锰电池：正极材料：，负极材料：，电解质：。

【思考】锌锰干电池即使不用，放置过久，也可能会漏液失效（作为电解质的NH4Cl 的水溶液显酸性）使用和保存时应注意什么？（2）碱性锌锰电池：负极材料：，正极材料：，电解质：改进后碱性锌锰电池的优点：【课堂练习1】日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO2氧化吸收H2），电极反应可简化为：Zn－2e－＝Zn2＋、2NH4＋＋2e－＝2NH3＋H2（NH3再用于结合Zn2＋。

）根据上述叙述判断下列说法中正确的是（）Ａ.干电池中Zn为正极，碳为负极Ｂ.干电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化Ｃ.干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器Ｄ. 干电池工作时，电子由碳极经外电路流向Zn极2、充电电池：充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时又逆向进行，使生成物恢复原状，如此充放电可循环进行，至一定周期后终止。

【思考】在充电电池放电和充电两过程中，能量是如何转化的？（1）铅蓄电池：负极材料：，电极反应式为：正极材料：，电极反应式为：电解质溶液：电池总反应式：（2）新型充电电池：a、镍镉电池：负极材料：，正极材料：，电解质：。

寿命比铅蓄电池，但镉是致癌物质，废弃镍镉电池如不回收，会严重污染环境。

b、锂离子电池：新一代可充电的绿色电池，低功能耗电器的主流电源。

【课堂练习2】下列关于充电电池叙述，不正确的是 ( )A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应B.充电电池可以无限制地反复放电、充电C.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行D.较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电池，并妥善存放3、燃料电池：(1)原理：利用原电池的工作原理将和反应所放出的直接转化为。

2-2-2化学能与电能学习目标：了解生活中常用的化学电源和新型化学电池学习重难点：原电池电极反应式的书写自主学习一、干电池干电池是一种电池，放电后不能再充电。

（1）锌锰电池负极：，电极反应：____________正极：电极反应：2NH+4＋2e－==2NH3＋H2H2＋2MnO2==Mn2O3＋H2O电解质：NH4Cl（2）碱性锌锰电池：将锌锰干电池的电解质换成湿的，并在构造上作了改进。

二、充电电池充电电池又称电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以______进行，使电池恢复到放电前的状态。

（1）铅蓄电池：正极材料为，负极材料为，电解质为。

负极反应：。

正极反应：。

蓄电池充电和放电时的总反应式。

（2）镍镉电池①组成负极材料：；正极材料：；电解质溶液：。

②电极反应式：负极：Cd－2e－＋2OH－==Cd(OH)2正极：2NiO(OH)＋2e－＋2H2O==2Ni(OH)2＋2OH－（3）锂电池锂作负极，其他导体作正极，锂电池是新一代可充电的绿色电池，已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功能耗电器的主流电源。

负极反应式为Li－e－==Li+。

锂电池质量轻，污染少，被称为绿色电池。

三、燃料电池（1）原理：利用原电池的工作原理将和反应所放出的直接转化为。

（2）与其他电池的区别反应物由外设装备提供和等。

（3）氢氧燃料电池电池总反应式：。

①电解质溶液为盐酸时：负极：，pH 。

正极：，pH 。

总的溶液被稀释，pH 。

②电解质溶液为KOH溶液时：负极：，pH 。

正极：，pH 。

总的溶液被稀释，pH 。

（4）甲烷氧气燃料电池该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气。

负极：正极：电极总反应式：。

合作探究:【例1】市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。

它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li+ 的高分子材料。

这种锂离子电池的电池反应为：Li＋2Li0.35NiO22Li0.85NiO2，下列说法不正确．．．的是A．放电时，负极的电极反应式：Li－e－===Li+B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C．该电池不能用水溶液作为电解质D．放电过程中Li+向负极移动【例2 】银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O＋Zn＋H2O==2Ag＋Zn(OH)2，下列说法中不正确的是（）A. 原电池放电时，负极上发生反应的物质是ZnB. 负极发生的反应是Zn＋2OH－－2e－==Zn(OH)2充电放电C. 工作时，负极区溶液酸性增强，正极区碱性增强D. 溶液中OH－向正极移动，K+、H+向负极移动巩固练习1. 电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述正确的是（）A. 锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B. 氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C. 氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D. 太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅2. 锌片：Zn＋2OH－－2e－==ZnO＋H2O ，碳棒：12O2＋H2O＋2e－==2OH－。

高中化学燃料电池的教案1. 了解燃料电池的工作原理和构成2. 掌握燃料电池的分类和应用3. 能够通过实验操作构建简单的燃料电池并观察其工作原理教学内容：1. 燃料电池的定义和原理2. 燃料电池的种类和应用领域3. 燃料电池的构成元素及工作过程教学重点：1. 燃料电池的工作原理和构成2. 燃料电池的分类和应用教学难点：1. 燃料电池的工作过程及原理2. 理解燃料电池的分类和应用教学准备：1. 实验室设备：燃料电池组件、氢气罐、氧气罐、连接导线、电压表等2. 实验材料：电解质溶液、金属板等3. 课件资料：燃料电池的工作原理和构成要点教学过程：一、导入环节：通过问题引入，让学生了解燃料电池的概念及其在生活中的应用。

例如：你知道燃料电池是什么吗？它在哪些方面可以应用？二、讲解燃料电池的定义和原理：1. 燃料电池是一种能够将化学能直接转化为电能的装置；2. 燃料电池由阴极、阳极、电解质和电路等构成；3. 燃料电池的工作原理是通过氧化还原反应产生电子流，从而产生电能。

三、介绍燃料电池的种类和应用领域：1. 燃料电池主要分为氢氧燃料电池、甲醇燃料电池和高温氧化物燃料电池等；2. 燃料电池可以应用于汽车、航空航天、家用电力等领域。

四、实验操作：1. 将燃料电池组件按照说明书组装好，连接上电压表；2. 向阴极输入氢气、向阳极输入氧气，观察电压表的变化。

五、总结讲解：通过实验操作，让学生自主探索燃料电池的工作原理和构成。

并总结燃料电池的分类和应用领域，加深对燃料电池知识的理解。

六、作业布置：设计一份关于燃料电池的小组讨论报告，包括燃料电池的原理、构成和应用等内容。

教学反思：通过本节课的教学，学生可以更好地理解燃料电池的工作原理和构成，并掌握燃料电池的分类和应用。

同时，通过实验操作，让学生亲自动手搭建简单的燃料电池，更深入地了解燃料电池的工作过程。

发展中的化学电源——燃料电池导学案课程学习目标1、认识燃料电池的结构及工作原理2、掌握氢氧燃料电池的电极反应和书写方法3、了解甲烷燃料电池的电极反应和书写方法知识重、难点氢氧燃料电池电极反应的书写甲烷燃料电池电极反应的书写第一部分知识体系梳理（课前完成）燃料电池(1)燃料电池是一种高效、环保的发电装置,产物对环境的污染较小。

以H2为燃料时,产物为 ,以CH为燃料时,产物是。

4(2)燃料电池的反应物不是储存在电池内部,而是由外设装置提供和分别在两个电极上反应,将化学能转化为电能。

因此，燃料电池起着类似于试管、烧杯等反应器的作用(3)氢氧燃料电池中,负极通入的是,正极通入的是,电解质是硫酸或氢氧化钾,该电池的总反应式为。

（4）甲烷燃料电池中，负极通入的是，正极通入的是，当电解质为硫酸时，电池总反应为，当电解质是氢氧化钾时，电池总反应为第二部分重、难点探究（课堂完成）【知识基础】原电池电极反应书写规则负极：氧化反应还原剂 - ne- →氧化产物正极：还原反应氧化剂 + ne- →还原产物正极反应式+负极反应式=电池的总反应式1、氢氧燃料电池（1）请结合【知识基础】以及氢氧燃料电池构造示意图，试分析H2-O2-H2SO4燃料电池的电极反应负极：正极：总反应：（2）将氢氧燃料电池中电解质溶液改为氢氧化钾溶液，即：H2-O2-KOH则电极反应与（1）中是否一样，若不一样，该怎么写？负极：正极：总反应：【探究与思考1】对照（1）和（2）的电极反应思考如下问题：①两电池的正、负极电极反应式一样吗？为什么？总反应式相同吗？②结合两个燃料电池的正极反应，说说以氧气做氧化剂的燃料电池的正极反应有什么特点？2、甲烷燃料电池【实践探究】请结合氢氧燃料电池电极反应的书写，用类推的方法完成下面的电极反应（可考虑先写正极反应，负极反应式=总反应式-正极反应式）（1）CH4-O2-H2SO4负极：正极：总反应：（2）CH4-O2-KOH负极：正极：总反应：【探究与思考2】①从以上四个原电池的电极总反应来看，你认为燃料电池的反应实质是什么？。

《制作简单的燃料电池》学历案（第一课时）一、学习主题本课程学习主题为“制作简单的燃料电池”，通过实验与理论学习相结合的方式，让学生掌握燃料电池的基本原理和制作方法，理解其在能源领域的应用价值。

二、学习目标1. 知识与理解：了解燃料电池的基本原理、构造及工作过程；掌握燃料电池的分类及特点。

2. 技能与操作：通过实验操作，学会制作简单的燃料电池，并能够理解其内部反应过程。

3. 态度与价值观：培养学生对于新能源技术的兴趣与热情，理解节能减排的重要性，树立科学的世界观和能源观。

三、评价任务1. 知识理解评价：通过课堂提问和课后小测验，评价学生对燃料电池基本原理、构造及工作过程的掌握情况。

2. 操作能力评价：通过学生实验操作过程和最终制作的燃料电池成品，评价学生的实验操作能力和实践动手能力。

3. 综合评价：通过学生的课堂表现、实验报告和小组讨论等方式，综合评价学生对本课程的学习效果和收获。

四、学习过程1. 导入新课：通过展示燃料电池的应用实例，激发学生的学习兴趣；简述燃料电池的发展历程和应用领域。

2. 知识讲解：介绍燃料电池的基本原理、构造及工作过程，讲解燃料电池的分类及特点。

3. 实验准备：准备实验器材和材料，包括电解质溶液、电极材料、电池壳等。

4. 实验操作：指导学生进行实验操作，包括电极的制备、电解质的添加、电池的组装等步骤。

5. 实验观察与记录：引导学生观察燃料电池的工作过程，并记录实验数据和现象。

6. 实验总结：组织学生进行小组讨论，分享实验心得和观察结果，教师进行总结和点评。

五、检测与作业1. 课堂小测验：进行课堂小测验，检测学生对燃料电池基本原理和构造的掌握情况。

2. 实验报告：要求学生撰写实验报告，包括实验目的、步骤、数据记录和分析、结论等部分。

3. 课外拓展：鼓励学生查阅相关资料，了解更多关于燃料电池的知识和应用领域。

六、学后反思1. 学生反思：学生应反思自己在本次课程中的学习过程和收获，总结自己的不足之处，为今后的学习提供参考。

进展中的化学电源第1课时班级：组名：姓名：学习目标：一、.明白干电池、充电电池、燃料电池等进展中的化学电源的特点。

二、熟悉提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。

学习重难点：铅蓄电池、燃料电池一、常见的化学电源1.锌锰干电池(1)结构：锌锰干电池是以锌筒为极，石墨棒为极，在石墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl 作。

(2)原理：锌锰电池是电池，放电以后充电，内部的氧化还原反映是的。

负极发生的电极反映为，正极发生的电极反映为2MnO2＋2NH＋4＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O。

(3)缺点：锌锰干电池电量小，而且在放电进程中容易发动气涨或漏液，会致使电器设备的侵蚀。

改良方法：①在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成电池；②将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上进行改良，制成性锌锰电池。

2.充电电池(1)充电电池又称电池。

充电电池在放电时所进行的原反映，在充电时又能够进行，物从头转化为物，使充电、放电可在一按时期内循环进行。

充电电池中能量的转化关系是化学能放电充电电能。

(2)常见的充电电池①铅蓄电池常作汽车电瓶，电压稳固，利用方便平安。

负极材料是，正极材料是，电解质溶液是。

②镍镉电池以为负极，为正极，以为电解质，寿命比铅蓄电池，但镉是致癌物质，废弃镍镉电池如不回收，会严峻污染环境。

③碱金属中的是最轻的金属，活动性，是制造电池的理想物质。

电池是新一代可充电的绿色电池。

3.燃料电池(1)燃料电池是通过与别离在两个电极上发生反映，将能直接转化为的装置。

(2)燃料电池与火力发电相较，其燃料的利用率高、能量转化率高。

与干电池或蓄电池的要紧不同在于反映物不是贮存在电池内部，而是由外设装备提供和等。

(3)以30%的KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反映如下：负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O(氧化反映)；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－(还原反映)；总反映：2H2＋O2===2H2O。

一、实验目的1. 了解燃料电池的基本原理和结构。

2. 学习燃料电池的工作过程及其性能测试方法。

3. 掌握通过实验数据分析燃料电池的特性，如开路电压、短路电流、内阻等。

4. 培养学生的实验操作能力和科学探究精神。

二、实验原理燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的装置。

其基本原理是通过电化学反应，将燃料（如氢气）和氧化剂（如氧气）反应产生的化学能转化为电能。

实验中常用的燃料电池类型为氢氧燃料电池。

三、实验器材1. 氢气发生器2. 氧气瓶3. 燃料电池装置4. 电压表5. 电流表6. 秒表7. 导线8. 实验记录表格四、实验步骤1. 准备工作：检查实验器材是否完好，确保氢气和氧气瓶的压力适中。

2. 连接电路：将氢气发生器、氧气瓶、燃料电池装置、电压表、电流表和秒表连接成电路。

3. 实验开始：- 打开氢气发生器，调节流量，确保氢气稳定输出。

- 打开氧气瓶，调节流量，确保氧气稳定输出。

- 开启燃料电池装置，记录开路电压（无电流通过时的电压）。

- 逐渐增加负载，记录不同负载下的电压和电流。

- 每次改变负载后，等待系统稳定一段时间，再进行数据记录。

4. 数据记录与分析：- 记录不同负载下的电压、电流和功率。

- 根据实验数据，绘制伏安特性曲线。

- 计算燃料电池的内阻、开路电压、短路电流等参数。

5. 实验结束：- 关闭氢气和氧气瓶的阀门。

- 断开实验电路，整理实验器材。

五、注意事项1. 实验过程中，注意安全操作，避免氢气和氧气泄漏。

2. 调节氢气和氧气流量时，要缓慢进行，防止流量过大导致爆炸。

3. 实验过程中，注意观察燃料电池的工作状态，如电池颜色、温度等。

4. 实验数据要准确记录，避免因记录错误导致实验结果不准确。

六、实验报告1. 实验目的与原理2. 实验器材与步骤3. 实验数据与分析4. 实验结果与讨论5. 实验总结与反思七、课后作业1. 分析实验数据，讨论影响燃料电池性能的因素。

2. 查阅资料，了解其他类型的燃料电池及其特性。

第8讲燃料电池学案1、定义：燃料电池是一种不经过燃烧，将燃料化学能经过电化学反应直接转变为电能的装置。

它和其它电池中的氧化还原反应一样，都是自发的化学反应，不会发出火焰，其化学能可以直接转化为电能，且废物排放量很低。

其中燃料电池电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同，这是我们书写燃料电池总反应方程式的依据。

2、燃料电池的电极规定燃料电池的两极材料都是用多孔碳、多孔镍、铂、钯等兼有催化剂特性的惰性金属，两电极的材料相同。

因此，燃料电池的电极是由通入气体的成分来决定。

通入可燃物的一极为负极，可燃物在该电极上发生氧化反应；通入空气或氧气的一极为正极，氧气在该电极上发生还原反应。

3、燃料电池的电解质不同类型的燃料电池可有不同种类的电解质，其电解质通常有水剂体系（酸性、中性或碱性）电解质、熔融盐电解质、固体（氧化物或质子交换膜）电解质等。

在不同的电解质中，燃料电池的电极反应式就有不同的表示方法。

因此，在书写燃料电池电极反应式时要特别注意电解质的种类。

4、燃料电池的工作原理以氢氧燃料电池为例，其工作原理是：氢气（可燃物）从负极处失去电子（燃料被氧化掉），这些电子从外电路流到正极；同时，余下的阳离子（氢离子）通过电解液被送到正极。

在正极，离子与氧气发生反应并从负极获得电子。

5、燃料电池的优点作为二十一世纪改善人类生活的“绿色电源”——燃料电池，它具有以下优点：⑴燃料电池是把化学能直接转化为电能，而不经过热能这一种中间形式，所以它的电效率比其它任何形式的发电技术的电效率都高。

⑵燃料电池的废物（如SO2、CO、NO x）排放量很低，大大减少了对环境的污染。

⑶燃料电池中无运动部件，工作时很安静且无机械磨损。

总之，燃料电池是一种新型无污染、无噪音、高效率的汽车动力和发电设备，其投入使用可有效的解决能源危机、污染问题，是继水力、火力、核能发电后的第四类发电——化学能发电，被称为二十一世纪的“绿色电源”。

6、燃料电池电极反应式的书写方法在中学阶段，掌握燃料电池的工作原理和电极反应式的书写是十分重要的。

燃料电池班级姓名小组【学习目标】1. 结合课本77页内容，正确说出燃料电池活性物质的储存与一般电池的不同。

2. 结合77图4-6，正确复述氢氧燃料电池工作原理、电极式的书写及电极附近pH值变化。

3. 结合所给燃料电池电极式书写一般步骤，正确书写四种介质燃料电池电极方程式。

4. 通过讲解配平方法的应用，准确判断得失电子数并归纳电解质溶液对电极产物的影响。

【重点难点】重点：燃料电池特点及优点；四种介质燃料电池电极式书写；电极附近电解质溶液pH变化。

难点：电极式书写步骤灵活应用。

【导学流程】一．知识链接1、燃料电池在不同介质中常见元素的变化形式H2SO4 溶液KOH溶液熔融K2CO3固体氧化物（高温下可以传导O2-）C元素(如CH4、CH3OH、C3H8、CO)(负极)CO2CO32-CO2CO2O2（正极）H2O OH-CO32-O2-思考：为什么KOH溶液作电解质溶液时负极的产物不同？<注>含C元素的燃料在负极发生氧化反应时，只有C元素的化合价发生变化。

2、pH变化分析的一般思路：消耗H+或生成OH-，则pH ；消耗OH-或生成H+，则pH .二．基础感知1、燃料电池（酸性溶液、碱性溶液作电解质）：书写步骤如下CH4-O2-H2SO4CH4-O2-KOH（模仿书写负极电极式）第一步：确定氧化或还原产物CH4—CO2第二步：由化合价判断得失电子数CH4-8e-—CO2第三步：用H+或OH-使电荷守恒（酸性环境用H+，碱性用OH-）CH4-8e-—CO2+8H+第四步：用H2O使原子守恒CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+严格按照步骤：书写甲醇（CH3OH，其中C元素的化合价为）在稀硫酸、KOH溶液作电解质溶液的正、负极的电极式，并分析正负极附近pH的变化，以及电解质溶液pH的变化。

①稀硫酸作电解质：总反应。

电解质溶液的pH变化。

（-），pH变化。

（+），pH变化。

②KOH作电解质：总反应。

高中化学燃料电池教学设计一、教学任务及对象1、教学任务本教学设计的任务是向高中学生传授燃料电池的相关知识，包括燃料电池的基本原理、类型、特点及其在现代社会中的应用。

此外，通过实验和问题解决，增强学生的实践操作能力，培养其科学探究和创新思维。

教学内容涉及化学、物理以及环境科学等多学科交叉知识，旨在提高学生对可持续能源和环境保护的认识。

2、教学对象本教学设计的对象为高中二年级的学生，他们已经掌握了基础的化学知识，如电解质、氧化还原反应等，具有一定的化学实验技能。

在此基础上，学生将通过本课程的学习，深化对燃料电池的理解，并将理论知识应用于实际问题中。

此外，考虑到学生的年龄特点，教学过程中将注重激发学生的学习兴趣，培养其积极的学习态度和价值观。

二、教学目标1、知识与技能（1）理解燃料电池的基本原理，掌握燃料电池的类型、结构和组成要素。

（2）学会运用化学知识分析燃料电池的化学反应过程，并能解释其中的氧化还原反应。

（3）掌握燃料电池的能量转换效率、特点及其在环境保护和可持续发展中的作用。

（4）具备进行燃料电池实验的基本技能，包括实验操作、数据采集和结果分析。

2、过程与方法（1）通过课堂讲授、实验演示和动手操作，使学生掌握燃料电池的相关知识。

（2）运用问题驱动法，引导学生主动思考、探究燃料电池的原理和应用。

（3）采用小组合作、讨论交流等形式，培养学生的团队协作能力和沟通能力。

（4）设计不同难度层次的练习题，帮助学生巩固所学知识，提高解决问题的能力。

3、情感，态度与价值观（1）激发学生对燃料电池及其相关领域的学习兴趣，培养其探索未知、追求真理的精神。

（2）通过介绍燃料电池在环境保护、可持续发展等方面的重要作用，提高学生的环保意识和社会责任感。

（3）培养学生严谨的科学态度，使其在实验过程中遵循实验规范，尊重客观事实。

（4）鼓励学生勇于提出自己的观点，敢于质疑，形成独立思考、创新思维的习惯。

（5）通过燃料电池的学习，使学生认识到科学技术的进步对人类社会的重要影响，激发其为国家发展和民族振兴而努力学习的使命感。

高三化学专题复习课－《燃料电池》教学设计考纲 1. 了解原电池原理，能写出电池 1. 进一步了解原电池原理，能写出电极课标反应方程式。

和电池反应方程式。

要求 2. 了解化学电源的种类及其工作 2. 了解化学电源的种类及其工作原理，原理。

知道它们在生产、生活和国防中的实际应用教学目标教学重点教学难点教学方法板书设计一、知识与技能：通过原电池工作原理，抓住氧化还原反应是化学电源工作原理的本质，能正确判断燃料电池的正负极并书写其电极方程式。

二、过程与方法：通过对液态燃料电池和固态燃料电池原理研究，让学生能够归纳总结出燃料电池的电极方程式的方法。

培养学生的迁移能力和分析能力。

三、情感与价值观：通过对学生的分析问题和解决问题的能力培养，使学生的思维迁移能力充分的锻炼与提高。

同时培养学生建立绿色化学思想。

燃料电池的工作原理的分析和电极方程式书写燃料电池的电极方程式书写讨论、归纳、总结法燃料电池方法： 1. 判断正、负极 2.兼顾电解质，确定产物 3.守恒一、液态燃料电池二、固体燃料电池（酸性）（H+）负极： 2H- 4e-= 4H+负极： 2H 2 - 4e-=4H++-O+-（碱222性）2-）（ O--=4H2O负极： 2H2 -4e-2－负极： 2H+4OH - 4e+2O = 2H 2O正极： O2+2 H 2O + 4e-= 4OH-正极： O2 + 4e-= 2O 2-教学设计教 教 教学活 动学 学 教师活动学生活动设计内 环意图容 节复 【设问】 电池工作时，能将化学能转变为电习能，应用什么化学反应原理？回答检查学生原 知 【思考交流】对已学知电 识 1. 原电池的电极名称？识的掌握池 回 2. 原电池的电极反应类型？同学间交流 情况，为 的 顾3. 氧化还原的特征？ 讨论，然后 “燃料电知 4. 氧化还原的本质？ 回答问题池”的学习识5. 原电池的电子流向？作铺垫【展示图片】观察图片。

分析原电 池的工作 原理，加深学生对原 液 【提出问题】电池知识 态 类 1. 液态指的是什么？的巩固和燃 比 2. 这两种燃料电池的电极材料是什么？ 思考、分析、理 运用料 分 3. 通氢气 . 氧气 电极都是什么极？解。

2021年九年级化学上册第7单元燃料及其利用二复习导学案(新版)新人教版〖学习目标〗1、用辩证的观点认识化石燃料对人类的有利和无利的方面。

了解化石燃料的不可再生性，认识合理开采和节约使用的重要性。

2、认识互相反应中的能量变化。

3、认识使用和开发清洁燃料和新能源的的重要性。

〖学法指导〗1、自学构建：学生自己阅读课本，完成知识网络。

2、平行训练：学生自主完成基础训练，具备一定的用化学知识解决问题的能力。

3、点拨释疑：教师出示答案，学生提出问题，教师点拨释疑。

4、直击中考：完成中考中档以上的题，自主完成或讨论完成。

5、交流反思：总结本节课的收获。

〖学习流程〗流程一自学构建〖知识网络〗1、三大化石燃料: 、、（混合物、均为不可再生能源）（1）：“工业的粮食”（主要含碳元素）；煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2（引起酸雨）、CO、烟尘等，这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成。

为了使煤得到综合利用，可以将煤干馏，即隔绝空气加强热，使煤分解为焦炭、煤焦油、煤气等有用的物质。

（干馏是化学变化）（2）：“工业的血液”（主要含碳、氢元素）；利用石油中各成分的沸点不同，可以将石油分馏，使石油中各成分分离。

（分馏是物理变化）由石油炼制的部分产品和主要用途：溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青。

（3）是气体矿物燃料（主要成分：），是较清洁的能源。

2、两种绿色能源：沼气、乙醇（1）沼气的主要成分：甲烷，化学式:CH4（最简单的有机物，相对分子质量最小的有机物）物理性质:无色,无味的气体,密度比空气 , 溶于水。

化学性质: 可燃性化学方程式：（发出蓝色火焰）（2）乙醇 (俗称:酒精, 化学式:C2H5 OH)化学性质: 可燃性化学方程式：工业酒精中常含有有毒的甲醇CH3OH，故不能用工业酒精配制酒！乙醇汽油：优点（1）节约石油资源（2）减少汽车尾气（3）促进农业发展（4）乙醇可以再生（3）“西气东输”中“气”是指，其主要成分是：。

1、应用原电池原理，进一步学习常见一次电池、二次电池、燃料电池的工作原理。

2、能根据电池总反应式判断：正、负电极，写出电极反应式学习重难点：能根据电池总反应式判断：正、负电极，写出电极反应式一、一次电池1.碱性锌锰电池电极材料为Zn 和MnO2，电解质是KOH.总反应式：Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnOOH + Zn(OH)2负极：( )电极反应式______________________________________________正极：( ) 电极反应式_________________________________________________二、二次电池铅蓄电池可放电亦可充电，具有双重功能。

蓄电池放电和充电的总反应式：PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4↓＋2H2O放电的电极反应为：负极：( ) 电极反应式________________________________________________正极：( ) 电极反应式_________________________________________________【体验1】铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质为稀硫酸。

工作(放电)时该电池的总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。

试根据上述情况判断：(1)蓄电池的负极材料是______________。

(2工作时，正极反应为________________________________________________________________________。

(3)工作时，电解质溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)工作时，电解质溶液中阴离子移向________极。

(5)电流方向从________极流向______极。

三．燃料电池1.氢氧燃料电池电池反应总式是_______________________________________________a.电解质是酸负极电极反应式：________________________________________________正极电极反应式：_________________________________________________b.电解质是碱负极电极反应式：________________________________________________正极电极反应式：_________________________________________________【体验2】飞船上使用的氢氧燃料电池的两个电极均由多孔性碳制成。

第四章第一节第三课时《化学电源燃料电池》学案【学习目标】1、能了解不同类型燃料电池燃料电池的应用2、能根据原电池工作原理分析燃料电池模型3、能书写不同介质燃料电池电极反应方程式【学习过程】一、基础感知燃料电池(以氢氧燃料电池为例)1．基本构造2．工作原理通入可燃物(H2)的一极为电池的____极，通入O2的一极为电池的____极。

(1)酸性氢氧燃料电池(电解质为H2SO4)负极反应：_______________________，正极反应：_______________________，总反应：_________________________________________。

(2)碱性氢氧燃料电池(电解质为KOH)负极反应：_______________________，正极反应：_______________________，总反应：_____________________________________________。

3．电池特点: (1)能量转换率高，污染小。

(2)工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断进行反应，连续不断地提供电能。

二、合作交流1.甲醇/氧气（强碱性电解质溶液）负极反应：正极反应：总反应：2.固体电解质（高温下能传到O2-）负极反应：正极反应：总反应：3.熔融碳酸盐（如熔融K2CO3，氧气中要加一些CO2）环境下负极反应：正极反应：总反应：三、探究未知通过以上学习，你还存在哪些疑惑？在空白处做简要说明。

1.四、典例分析1.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。

一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。

该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH为电解质。

下列关于该燃料电池的叙述不正确的是A．电流从右侧电极经过负载流向左侧电极B．负极发生的电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2OC．该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触D．该燃料电池持续放电时，正极发生氧化反应，碱性减弱【学习效果】一、单选题1．氢氧燃料电池是技术上比较成熟，并得到多方面应用的燃料电池，其理论比能量达 3600瓦·时/千克，单体电池的工作电压为0.8-0.97伏。