雅思樂培訓學校燃料電池電極反應式的書寫燃料電池電極反應式的書寫是中學化學教學的難點，也是高考化學的常考考點之一，在書寫時學生往往易錯。參加北大附中課堂教學培訓，感悟最深的是桑老師對燃料電池電極反應式的復習的處理，其復習教學設計如下：一、首先分清原電池的正、負極均為惰性電極，電極均不參與反應。二、正極發生還原反應，通入的氣體一般是氧氣，氧氣得到電子首先變為氧離子，根據電解質的不同，其負極電極反應式書寫分以下幾種情況：（1）在酸性溶液中生成的氧離子與氫離子結合生成水，其電極反應式為： O2 + 4e- + H+= 4H2O（2）在堿性溶液中,氧離子與氫氧根離子不能結合,只能與水結合生成氫氧根離子,其電極反應式為： O2 + 4e -+ 2H2O= 4OH-（3）在熔融碳酸鹽中,氧離子與碳酸根離子不能結合，只能與二氧化碳結合生成碳酸根離子，其電極反應式為：O2+2CO2-+4e-=2 CO32-（4）在熔融氧化物介質中，氧氣得到電子轉化為氧離子,其電極反應式為： O2 + 4e- = 2O2- 三、負極發生氧化反應,負極生成的離子一般與正極產場結合，有以下幾種情況： (1)若負極通入的氣體是氫氣,則酸性液中 H2 - 2e- = 2H+堿性溶液中 H2 - 2e- + 2OH- = 2H2O熔融氧化物中 H2 - 2e- + O2- = H2O(2) 若負極通入的氣體為含碳的化合物CO、CH4、CH3OH等,碳元素均轉化為正四價碳的化合物、在酸性溶液中生成二氧化物氣體、在堿性溶液中生成碳酸根離子,熔融碳酸鹽中生成二氧化碳，熔融氧化物中生成碳酸根離子。含有氫元素的化合物最終都有水生成。如CH3OH燃料電池：酸性溶液中負極反應式為:：CH3OH - 6e- + H2O = CO2 + 6H+堿性溶浚中負極反應式為：CH3OH - 8e- + 10OH- = CO32-+ 7H2O氫氧燃料電池氫氧燃料電池一般是以惰性金屬鉑（Pt）或石墨做電極材料，負極通入H2，正極通入 O2，總反應為：2H2 + O2 = 2H2O電極反應特別要注意電解質，有下列三種情況：1電解質是KOH溶液（堿性電解質）負極發生的反應為：H2 2e- = 2H+ ,2H+ + 2OH- = 2H2O,所以：負極的電極反應式為：H2 2e- + 2OH- = 2H2O；正極是O2得到電子，即：O2 + 4e- = 2O2- ，O2- 在堿性條件下不能單獨存在，只能結合H2O生成OH-即：2O2- + 2H2O = 4OH- ，因此，正極的電極反應式為：O2 +2H2O + 4e- = 4OH- 。 2電解質是H2SO4溶液（酸性電解質）負極的電極反應式為：H22e- = 2H+ 正極是O2得到電子，即：O2 + 4e- = 2O2- ，O2- 在酸性條件下不能單獨存在，只能結合H+生成H2O即：O2- + 2 H+ = H2O，因此正極的電極反應式為：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O(O2 + 4e- = 2O2- ，2O2- + 4H+ = 2H2O) 3. 電解質是NaCl溶液（中性電解質） 負極的電極反應式為：H22e- = 2H+正極的電極反應式為：O2 +2H2O + 4e- = 4OH- 說明：1.堿性溶液反應物、生成物中均無H+ 2.酸性溶液反應物、生成物中均無OH- 3.中性溶液反應物中無H+ 和OH- 4.水溶液中不能出現O2-甲醇燃料電池甲醇燃料電池以鉑為兩極,用堿或酸作為電解質：1 堿性電解質（KOH溶液為例）總反應式：2CH4O + 3O2 +4KOH = 2K2CO3 + 6H2O 正極的電極反應式為：3O2+12e- + 6H20=12OH- 負極的電極反應式為：CH4O -6e-+8OH- = CO32- + 6H2O 2. 酸性電解質（H2SO4溶液為例）總反應: 2CH4O + 3O2 = 2CO2 + 4H2O正極的電極反應式為：3O2+12e-+12H+ = 6H2O 負極的電極反應式為：2CH4O-12e-+2H2O = 12H+ 2CO2說明：乙醇燃料電池與甲醇燃料電池原理基本相同甲烷燃料電池 甲烷燃料電池以多孔鎳板為兩極,電解質溶液為KOH，生成的CO2還要與KOH反應生成K2CO3，所以總反應為：CH4 + 2KOH+ 2O2 = K2CO3 + 3H2O。 負極發生的反應：CH4 8e- + 8OH- =CO2 + 6H2O CO2 + 2OH- = CO32- + H2O，所以： 負極的電極反應式為：CH4 + 10 OH- 8e- = CO32- + 7H2O 正極發生的反應有：O2 + 4e- = 2O2- 和O2- +2H2O = 4OH- 所以：正極的電極反應式為：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-說明：掌握了甲烷燃料電池的電極反應式，就掌握了其它氣態烴燃料電池的電極反應式四、鋁空氣海水電池我國首創以鋁空氣海水電池作為能源的新型海水標志燈，以海水為電解質，靠空氣中的氧氣使鋁不斷被氧化而產生電流。只要把燈放入海水中數分鐘，就會發出耀眼的白光。電源負極材料為：鋁；電源正極材料為：石墨、鉑網等能導電的惰性材料。負極的電極反應式為：4Al12e=4Al3+；正極的電極反應式為：3O2+6H2O+12e=12OH總反應式為：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3說明:鋁板要及時更換, 鉑做成網狀是為了增大與氧氣的接觸面積.燃料電池的負極反應，一般較難寫出，而正極反應和電池總反應卻較易寫出。在堿性條件正極反應為：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-；因此這類燃料電池的電極反應書寫方法為：用電池總反應減去正極反應可得負極反應，這是寫負極反應式的一種巧妙方法。如：某原電池中盛有KOH濃溶液，若分別向負極通入以下可燃性氣體，向正極通入O2，則電路中就有電流通過，試完成下列問題：可燃性氣體電池總反應正極反應負極反應H22H2+O2=2H2OO2 + 2H2O + 4e- = 4OH-2H2+4OH-4e-=4H2OCO2CO + O2+4 OH-=2CO32-+2H2O2CO+8 OH-4e-=2CO32-+4H2OCH4CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2OCH4+10OH-8e-=CO32-+7H2OCH3OH2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2OCH3OH+8OH-6e-=CO32-+6H2O以為例講解此類電極反應的書寫： 方法一：直接書寫負極反應步驟：2 CH3OH+_-12e-=2CO32-+_（抓住總反應中電子轉移數） 根據電極反應式左右同電性等電量原則確定OH-數：將左端“-12e- ”移到右端看成“2CO32- + 12e- ”即共16個負電荷，故左端應有“16 OH-” 由“H”確定“H2O”的系數應為12。因此負極的電極反應為“2CH3OH+16OH-12e-=2CO32-+12H2O”方法二：先根據總反應寫出正極反應：“3O2 +6H2O +12e- = 12OH-”，然后用總反應式：“2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O”減去正極反應即可得負極反應。練習:1、在乙醇燃料電池（電解質為KOH）中，通入正極的物質的化學式為 ；正極的電極反應式為 ；乙醇在 極發生了 反應（還原或氧化）；負極的電極反應式為： 。 答案: O2 O2 +2H2O +4e = 4OH 負極 氧化 C2H6O+16OH12 e =2CO32-+11H2O2、寫出乙烷，空氣，KOH組成的燃料電池的電極反應。 答案：燃料電池的電解質是堿性的，因此電極反應中不允許出現H+ ，CO2等物質 ，因為這些物質都會與反應正極：O2 +2H2O +4e = 4OH負極: C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O總反應2C2H6+7O2+8OH- -=4CO32-+10