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第二单元 化学能与电能的转化
第3课时 燃料电池
1.理解常见的氢氧燃料电池工作原理及其应用。
2.能在氢氧燃料电池的基础上分析其他燃料电池的工作原理并会书写电极
反应式。
1.燃料电池的概念及种类
（1）燃料电池是利用①______和氧化剂之间发生的②__________反应，
将③______能直接转化为④____能的化学电池。燃料电池的氧化剂和还原
剂不是储藏在电池内部，而是在工作时不断从外部输入，同时将电池反应
产物不断排出电池，因此燃料电池能连续不断地提供电能。
（2）燃料电池种类很多，氢氧燃料电池是以⑤______为燃料，⑥______
为氧化剂的燃料电池。
燃料
氧化还原
化学
电
氢气
氧气
学思用 燃料电池中正极通常通入什么物质？负极发生氧化反应还是还原反应？
2.燃料电池的优点
（1）能量转换效率高，废弃物排放少，运行噪音小。
（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，
能连续不断地提供电能。
3.氢氧燃料电池
（1）基本构造
（2）工作原理：氢气、氧气分别在多孔金属电极上发生⑦______、
⑧______反应。其反应表示如下：
氧化
还原
电解质
负极反应 ⑨___________________ ⑩__________________________
_
正极反应 _______________________
____
__________________________
总反应




（1）燃料电池工作时负极材料一定发生氧化反应 ( )
×
（2）氢氧燃料电池是清洁的化学电源( )
√
（3）氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能 ( )
×
（4）在书写燃料电池的电极反应式时，无需考虑电解质溶液的酸碱性
( )
×
×
1.下列关于氢氧燃料电池的说法正确的是( )
√
2.（2025·承德高二统考）某清洁能源车中氢氧燃料电池工作原理示意图如
下。下列说法不正确的是( )
√
3.氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池，具有效率高、无污染、燃料
多样、余热利用价值高等优点，电池的工作原理如下图所示。下列有关说
法正确的是( )
√
2.几种重要的燃料电池
（1）甲烷燃料电池
电解质溶
液 电极反应 总反应
负极：①____________________________
____;
正极：②__________________________
负极：③____________________________
___________________;
正极：④___________________________




（2）乙醇燃料电池
电解质
溶液 电极反应 总反应
负极：⑤____________________________
_____________;
正极：⑥____________________________
负极：⑦____________________________
________________;
正极：⑧____________________________
__




（1）甲烷燃料电池中，通入氧气的一极为负极( )
×
（2）燃料电池中发生的化学反应可以是非氧化还原反应( )
×
×
（4）应用燃料电池的发电站，具有能量转换效率高、废弃物排放少等优
点( )
√
（5）燃料电池的电池总反应式和燃料燃烧的化学方程式一定相同( )
×
1.（2025·泉州高二期末）某新型燃料
电池利用民用燃气为燃料，其工作原
理如下图所示，下列说法错误的是
( )
√
池示意图如下。下列说法正确的是 ( )
√
3.（2025·福建高二联考）科学家研发了一种
可植入体内的燃料电池，血糖（葡萄糖）过高
时会激活电池产生电能，刺激人工模拟胰岛B
√
3.实验步骤
实验步骤 实验现象及结论
—
实验步骤 实验现象及结论
（2）塞紧橡胶塞，接通学
生电源，当一端玻璃导管内
的液柱接近溢出时，切断学
生电源 两个电极均有①______产生，且气体体积之
比约为②_____，气体体积较大的电极产生
的气体是③______，另一极产生的气体是④
______，总反应方程式为
⑤_________________________
气体

氢气
氧气

续表
实验步骤 实验现象及结论
（3）取出石英钟内的干电
池，将导线与石英钟的正、
负极相连，观察石英钟指针 石英钟又走动起来，说明该装置构成了电
源，氢气电极发生⑥______反应，为电源的
⑦____极；氧气电极发生⑧______反应，为
电源的⑨____极
氧化
负
还原
正
续表
学思用（1）连接石英钟时，如何判断燃料电池的正、负极？
（2）什么现象可以证明处于不同电极的氢气和氧气发生了反应？
提示：石英钟的指针发生了偏转。
1.下列有关燃料电池的说法错误的是( )
√
2.下面四种燃料电池中正极的生成物为水的是( )
______________________________ _____________________________________
A.固体氧化物燃料电池 B.碱性燃料电池
______________________________ _____________________________________
C.质子交换膜燃料电池 D.熔融碳酸盐燃料电池
√
解析：选C。A.电解质为能够传导氧离子的固体氧化物，正极上氧气得电
子生成氧离子，故A不选；B.电解质溶液为氢氧化钾溶液，正极上氧气得
电子与水反应生成氢氧根离子，故B不选；C.存在质子交换膜，正极上氧
气得电子与氢离子反应生成水，故C选；D.电解质为熔融碳酸盐，正极上
氧气得电子与二氧化碳反应生成碳酸根离子，故D不选。
3.（2025·河北高二联考）甲酸燃料电池装置如下
图所示。下列说法错误的是( )
√
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1.（2025·福州高二月考）氢氧燃料电池已用
于航天飞机，工作原理如下图所示。下列关于
该燃料电池的说法不正确的是( )
√
2.以甲烷为燃料的新型电池得到广泛的研究，下图是目前研究较多的一类
固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。下列说法错误的是( )
√
A.电流从空气极经导线流向燃料极
B.以甲烷为燃料气时，负极的电极反
√
√
该电池正极反应式为_________________________，A是________（填名称）。

氯化铵
负

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