资源简介

　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。
【实验用品】
（1）仪器：U形管、石墨棒（石墨棒使用前应该经过烘干活化处理）、3～6 V的直流电源、鳄鱼夹、导线和开关、电流表（或发光二极管、音乐盒等）。
（2）药品：1 mol·L－1 Na2SO4溶液、酚酞溶液。
【实验装置】
【实验步骤】
　电解水→制作一个氢氧燃料电池。
实验操作 实验现象
（1）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，用鳄鱼夹、导线连接电源。闭合K1，接通3～6 V的直流电源开始电解 两极均有气泡产生，连接电源负极的石墨棒附近溶液逐渐变为红色
（2）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 电流表指针发生偏转（或二极管发光、音乐盒发出声音等）
1.电解水时，选用硫酸钠溶液而不用蒸馏水，为什么？
2.用惰性电极电解硫酸钠溶液时，为何实质上是电解水？
3.列表比较氢氧燃料电池的工作原理和电解水的原理。
实验活动5　制作简单的燃料电池
问题与讨论
1.提示：硫酸钠溶液的导电性好，电解效率高。
2.提示：用惰性电极电解硫酸钠溶液时，阳离子放电顺序为H＋＞Na＋，H＋在阴极得电子生成氢气，而阴离子放电顺序为OH－＞S，OH－在阳极上失电子生成O2，故实际是水的电解。
3.提示：在氢氧燃料电池中，电解质溶液可以是酸性的，也可以是碱性的。在电解水时，为增强导电性，常在水中滴加几滴稀硫酸或NaOH溶液等电解质溶液。
电化学反应 氢氧燃料电池（电解质溶液为酸性） 电解水（向水中滴加几滴稀硫酸）
氧化反应 负极：H2－2e－2H＋ 阳极：2H2O－4e－O2↑＋4H＋
还原反应 正极：O2＋4e－＋4H＋2H2O 阴极：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－
能量转化 化学能转化为电能 电能转化为化学能
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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。
【实验用品】
（1）仪器：U形管、石墨棒（石墨棒使用前应该经过烘干活化处
理）、3～6 V的直流电源、鳄鱼夹、导线和开关、电流表
（或发光二极管、音乐盒等）。
（2）药品：1 mol·L－1 Na2SO4溶液、酚酞溶液。
【实验装置】
实验操作 实验现象
（1）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，用鳄鱼
夹、导线连接电源。闭合K1，接通3～6 V的
直流电源开始电解 两极均有气泡产生，连
接电源负极的石墨棒附
近溶液逐渐变为红色
（2）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 电流表指针发生偏转
（或二极管发光、音乐
盒发出声音等）
【实验步骤】
　电解水→制作一个氢氧燃料电池。
1. 电解水时，选用硫酸钠溶液而不用蒸馏水，为什么？
提示：硫酸钠溶液的导电性好，电解效率高。
2. 用惰性电极电解硫酸钠溶液时，为何实质上是电解水？
提示：用惰性电极电解硫酸钠溶液时，阳离子放电顺序为H＋＞Na
＋，H＋在阴极得电子生成氢气，而阴离子放电顺序为OH－＞S
，OH－在阳极上失电子生成O2，故实际是水的电解。
3. 列表比较氢氧燃料电池的工作原理和电解水的原理。
提示：在氢氧燃料电池中，电解质溶液可以是酸性的，也可以是碱
性的。在电解水时，为增强导电性，常在水中滴加几滴稀硫酸或
NaOH溶液等电解质溶液。
电化学 反应 氢氧燃料电池（电解质溶液
为酸性） 电解水（向水中滴加几滴稀
硫酸）
氧化反应
还原反应
能量转化 化学能转化为电能 电能转化为化学能
感谢欣赏
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