資源簡介

(共29張PPT)
綠色燃料電池
——一陣氫風徐來
環保
節能
高效
第四章第一節——燃料電池
目錄
情境
1
2
3
4
5
發展
前景
小結
收獲
· 酸性燃料電池
· 堿性燃料電池
· 固體氧化物燃料電池
· 質子交換膜燃料電池
通過對氫氧燃料電池的分析，建立氫氧燃料電池過程系統認識的思維模型，提高對氫氧燃料電池本質的認識。
學習目標
學習目標
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
新能源汽車取代燃油汽車
是大勢所趨！
習總書記在黨的人大指出：推動綠色發展，促進人與自然和諧共生，積極穩妥推進碳達峰碳中和，牢固樹立綠水青山就是金山銀山的理念。
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
為推動綠色發展，今年的1月31日，江西省發改委及能源局印發了《江西省氫能產業發展中長期規劃》，統籌各地氫能產業發展，建設“贛鄱氫經濟走廊”打造“氫清江西”綠色發展新動能。
國內首款氫燃料重卡誕生在江西！
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
綠色燃料電池
——一陣氫風徐來
環保
節能
高效
1839年英國物理學家Grove將兩個鉑電極的一端浸沒于硫酸溶液中，另一端分別置于氫氣和氧氣中，檢測到鉑電極之間電流流動，因此，Grove被稱為“燃料電池之父”。
1839
酸性燃料電池
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
學生活動一 實驗
儀器：鉛筆芯、海綿、導線、電源、開關、小風扇、燒杯
藥品：0.2mol/L硫酸溶液
2
3
4
5
1
鉛筆芯插入海綿
電解質溶液浸沒海綿
兩極與電源相連
兩極與小風扇相連
觀察現象
電解兩分鐘后
電壓調至12V
鉛筆芯
浸沒硫酸溶液的海綿
風扇
電源
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
問題一：請同學們描述實驗現象，你能得出什么結論？
現象
小風扇迅速轉動
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
結論
氫氣和氧氣在常溫常壓下能將化學能轉化成電能
負極發生什么類型的反應？
負極
電極反應式
正極發生什么類型的反應？
電極反應式
正極
問題二
反應物是什么？
反應物是什么？
H
O
eˉ
H
SO
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
1
形成原電池是否一定需要兩根活性不同的電極材料？
2
為什么這里的氫氧燃料電池不需要兩根活性不同的電極呢？電極的作用是什么
電極材料不參與反應
導電 催化
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
問題三
1839
酸性燃料電池
1959
堿性燃料電池
1839
酸性燃料電池
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
1959年,培根借鑒前人研制經驗，采用氫氧化鉀水溶液電解質，純氫和純氧為燃料和氧化劑，多孔鎳電極，擴大了催化劑種類，降低了電極材料成本。這個電池也稱為培根電池。
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
學生活動二
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
請寫出中性和堿性的電解質溶液燃料電池電極反應式
1839
酸性燃料電池
1959
堿性燃料電池
20世紀50年代末
固體氧化物
燃料電池
1959
堿性燃料電池
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
固體氧化物燃料電池
固體氧化物燃料電池是由美國西屋(Westinghouse）公司研制開發的。它以固體氧化鋯-氧化釔為電解質，這種固體電解質在高溫下允許氧離子 (02-）在其間通過。
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
學生活動三
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
2.氫氣作為燃料時，請寫出固態氧化物燃料電池的電極反應式。
1.這個固體氧化物燃料電池中的電解質存在什么離子，離子移動方向是怎樣的？
1839
酸性燃料電池
1959
堿性燃料電池
20世紀50年代末
固體氧化物
燃料電池
21世紀
質子交換膜
燃料電池
20世紀50年代末
固體氧化物
燃料電池
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
20世紀五十年代，美國通用公司研發了質子交換膜燃料電池，進入21世紀，以質子交換膜燃料電池為基礎的交通工具不斷向前發展。質子交換膜燃料電池是在電動汽車上最有應用前景的電力能源之一。
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
學生活動四
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
請寫出質子交換膜燃料電池的電極反應式。
質子交換膜 燃料電池
溫度低
啟動快
無泄漏
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
膜電極技術比較依賴國外
制氫加氫技術消耗電能大
氫能源儲存困難
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
問題四：阻礙氫燃料電池發展的大山是什么？
電解質 負極反應式 正極反應式 總反應式
酸性溶液
中性溶液
堿性溶液
固體電解質
質子交換膜
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
確定正負極反應物，計算得失電子數
1
請同學們總結書寫燃料電池電極反應式的要點。
根據電解液環境，寫出穩定產物
2
配平電極反應式（電荷守恒、原子守恒；添加H 、OH 、H2O）
3
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
談
談
你
的
收
獲
收 獲
小 結
前 景
發 展
情 境
知識 社會責任等等方面
制氫技術有限，是否能用其他燃料代替氫氣呢？請寫出甲烷、乙醇作為燃料，硫酸、氫氧化鉀作為電解質溶液的電極反應式，并分析是否符合低碳環保的理念。
查閱資料和文獻，撰寫氫氧燃料電池的小論文。
課后作業
書面
作業
實踐
作業
thank you for your watching
感謝您的聆聽與指正

展開更多......

收起↑