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(共29张PPT)
绿色燃料电池
——一阵氢风徐来
环保
节能
高效
第四章第一节——燃料电池
目录
情境
1
2
3
4
5
发展
前景
小结
收获
· 酸性燃料电池
· 碱性燃料电池
· 固体氧化物燃料电池
· 质子交换膜燃料电池
通过对氢氧燃料电池的分析，建立氢氧燃料电池过程系统认识的思维模型，提高对氢氧燃料电池本质的认识。
学习目标
学习目标
收 获
小 结
前 景
发 展
情 境
新能源汽车取代燃油汽车
是大势所趋！
习总书记在党的人大指出：推动绿色发展，促进人与自然和谐共生，积极稳妥推进碳达峰碳中和，牢固树立绿水青山就是金山银山的理念。
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小 结
前 景
发 展
情 境
为推动绿色发展，今年的1月31日，江西省发改委及能源局印发了《江西省氢能产业发展中长期规划》，统筹各地氢能产业发展，建设“赣鄱氢经济走廊”打造“氢清江西”绿色发展新动能。
国内首款氢燃料重卡诞生在江西！
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小 结
前 景
发 展
情 境
绿色燃料电池
——一阵氢风徐来
环保
节能
高效
1839年英国物理学家Grove将两个铂电极的一端浸没于硫酸溶液中，另一端分别置于氢气和氧气中，检测到铂电极之间电流流动，因此，Grove被称为“燃料电池之父”。
1839
酸性燃料电池
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小 结
前 景
发 展
情 境
学生活动一 实验
仪器：铅笔芯、海绵、导线、电源、开关、小风扇、烧杯
药品：0.2mol/L硫酸溶液
2
3
4
5
1
铅笔芯插入海绵
电解质溶液浸没海绵
两极与电源相连
两极与小风扇相连
观察现象
电解两分钟后
电压调至12V
铅笔芯
浸没硫酸溶液的海绵
风扇
电源
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情 境
问题一：请同学们描述实验现象，你能得出什么结论？
现象
小风扇迅速转动
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情 境
结论
氢气和氧气在常温常压下能将化学能转化成电能
负极发生什么类型的反应？
负极
电极反应式
正极发生什么类型的反应？
电极反应式
正极
问题二
反应物是什么？
反应物是什么？
H
O
eˉ
H
SO
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情 境
1
形成原电池是否一定需要两根活性不同的电极材料？
2
为什么这里的氢氧燃料电池不需要两根活性不同的电极呢？电极的作用是什么
电极材料不参与反应
导电 催化
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情 境
问题三
1839
酸性燃料电池
1959
碱性燃料电池
1839
酸性燃料电池
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前 景
发 展
情 境
1959年,培根借鉴前人研制经验，采用氢氧化钾水溶液电解质，纯氢和纯氧为燃料和氧化剂，多孔镍电极，扩大了催化剂种类，降低了电极材料成本。这个电池也称为培根电池。
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情 境
学生活动二
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情 境
请写出中性和碱性的电解质溶液燃料电池电极反应式
1839
酸性燃料电池
1959
碱性燃料电池
20世纪50年代末
固体氧化物
燃料电池
1959
碱性燃料电池
收 获
小 结
前 景
发 展
情 境
固体氧化物燃料电池
固体氧化物燃料电池是由美国西屋(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 (02-）在其间通过。
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情 境
学生活动三
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情 境
2.氢气作为燃料时，请写出固态氧化物燃料电池的电极反应式。
1.这个固体氧化物燃料电池中的电解质存在什么离子，离子移动方向是怎样的？
1839
酸性燃料电池
1959
碱性燃料电池
20世纪50年代末
固体氧化物
燃料电池
21世纪
质子交换膜
燃料电池
20世纪50年代末
固体氧化物
燃料电池
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小 结
前 景
发 展
情 境
20世纪五十年代，美国通用公司研发了质子交换膜燃料电池，进入21世纪，以质子交换膜燃料电池为基础的交通工具不断向前发展。质子交换膜燃料电池是在电动汽车上最有应用前景的电力能源之一。
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情 境
学生活动四
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前 景
发 展
情 境
请写出质子交换膜燃料电池的电极反应式。
质子交换膜 燃料电池
温度低
启动快
无泄漏
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发 展
情 境
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前 景
发 展
情 境
膜电极技术比较依赖国外
制氢加氢技术消耗电能大
氢能源储存困难
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小 结
前 景
发 展
情 境
问题四：阻碍氢燃料电池发展的大山是什么？
电解质 负极反应式 正极反应式 总反应式
酸性溶液
中性溶液
碱性溶液
固体电解质
质子交换膜
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前 景
发 展
情 境
确定正负极反应物，计算得失电子数
1
请同学们总结书写燃料电池电极反应式的要点。
根据电解液环境，写出稳定产物
2
配平电极反应式（电荷守恒、原子守恒；添加H 、OH 、H2O）
3
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小 结
前 景
发 展
情 境
谈
谈
你
的
收
获
收 获
小 结
前 景
发 展
情 境
知识 社会责任等等方面
制氢技术有限，是否能用其他燃料代替氢气呢？请写出甲烷、乙醇作为燃料，硫酸、氢氧化钾作为电解质溶液的电极反应式，并分析是否符合低碳环保的理念。
查阅资料和文献，撰写氢氧燃料电池的小论文。
课后作业
书面
作业
实践
作业
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感谢您的聆听与指正

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