论文燃料电池电极反应式的书写与应用，该文是关于燃料电池函授毕业论文范文和燃料电池和电极和书写方面函授毕业论文范文.
【摘 要】原电池知识是高中化学中重要的基本概念之一,在高中化学教材选修模块《化学反应原理》当中,原电池知识的考察是重要的一个环节.
【关键词】氢氧燃料电池;电极反应式;电解质溶液
一、原电池中电极反应式的书写（一般规则）
1.先确定氧化还原反应方程式,从氧化还原反应的角度标出电子得失及转移的电子数,从而可以确定原电池的正负极的反应物及其产物,把转移的电子数标上即可.
2.确定原电池的正负极,负极反应就是氧化还原反应中的失电子过程,正极反应就是氧化还原反应的得电子过程.
3.注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存.若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；例：2Al＋2H2O＋2NaOH＝2NaAlO2＋3H2↑金属铝在负极失去电子：Al－3e－＝Al3＋,考虑金属离子在电解质中的行为：Al3＋＋4OH－＝AlO2－＋2H2O则,负极反应为①与②的加合：Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O.若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则水必须写入正极反应式中,例正极反应：O2+2H2O+4e-等于4OH-且O2生成OH-,若电解质溶液为酸性,则H+必须写入正极反应式中,O2生成水.例正极反应：O2+4H++4e-等于2H2O.
4.如果氧化还原反应比较复杂,我们可以采取以简避繁的原则,来书写电极反应方程式：Cu+4HNO3（浓）等于Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O①,负极反应：Cu-2e－＝Cu2+②,对于它的正极反应方程式可以用总的方程式①-②式得它的正极反应方程式：4H++2e－+2NO3-等于2NO3+2H2O.相比之下可以很容易的写出它的正极反应方程式.从而不受其它因素的影响,使学生准确无误的写出电极反应方程式.
二、燃料电池电极反应式的书写
1.首先要确定的是燃料在负极发生反应,氧气在正极发生反应.电极为惰性电极,一般为石墨电极或铂电极,电极不参与反应.燃料包含：H2；烃如：CH4；醇如：CH3OH、C2H5OH等.电解质包含：①酸性电解质溶液如：H2SO4溶液；②碱性电解质溶液如：NaOH溶液；KOH溶液.③熔融氧化物如：Y2O3；④熔融碳酸盐如：K2CO3等.
2.其次,针对燃料电池的反应方程式的书写步骤,从以下几步中找规律：
第一步：写出电池总反应式,有机物的化合价不容易标出,学生不能顺利的计算出转移的电子数,为了克服这个难点,以消耗的氧气来计算转移的电子数.
如氢氧燃料电池的总反应为：2H2+O2等于2H2O；消耗的O2×4e－就是反应中转移的电子数,甲烷燃料电池的总反应方程式为：CH4+2O2等于CO2+2H2O,消耗的2O2×4e－就是转移电子数.诸如此类,以此计算转移的电子数.如果是含有碳的有机物时电解质溶液为酸性时,产物为CO2和2H2O,如果电解质溶液为NaOH溶液时,产物为CO2-3它的反应为：CH4+2O2等于CO2+2H2O①CO2+2NaOH等于Na2CO3+H2O②
①+②式得燃料电池总反应为CH4+2O2+2NaO等于Na2CO3+3H2O
第二步：写出电池的正极反应式根据燃料电池的特点,一般在负极上发生氧化反应的物质都是燃料,随着电解质溶液的不同,其电极反应有所不同,其实,我们只要熟记以下三种情况：（1）酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2+4H++4e-等于2H2O（2）碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2+2H2O+4e-等于4OH-（3）固体电解质（高温下能传导O2-）环境下电极反应式：O2+4e-等于2O2-
第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式
电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式等于电池正极反应式+电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应,有：电池的总反应式-电池正极反应式等于电池负极反应式,注意在将两个反应式相减时,要约去正极的反应物O2.以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法：
1.酸性条件：燃料电池总反应：CH4+2O2等于CO2+2H2O①
燃料电池正极反应：O2+4H++4e-等于2H2O②
①-②×2,得燃料电池负极反应：CH4-8e-+2H2O等于CO2+8H+
2.碱性条件：燃料电池总反应：CH4+2O2+2NaOH等于Na2CO3+3H2O①
燃料电池正极反应：O2+2H2O+4e-等于4OH-②
①-②×2,得燃料电池负极反应：CH4+10OH--8e-等于CO+7H2O
（下转第130页）
（上接第128页）
3.固体电解质（高温下能传导O2-）：燃料电池总反应：CH4+2O2等于CO2+2H2O①
燃料电池正极反应：O2+4e-等于202-②
①-②×2,得燃料电池负极反应：CH4+4O2--8e-等于CO2+2H2O
在酸性溶液中,主要微粒是H+、H2O,燃料从溶液中得到氧,只能有H2O供氧.所以产物是CO2、和H+,H+转移的电子数就与生成的H+相等.在碱性溶液中,主要微粒是H2O、OH-,燃料从溶液中得到氧,就可以从OH-中获得,产物是CO2-3和H2O,参加反应的OH-数等于得到的电子数+CO2-3所带的电荷数.这样学生可以轻而易举的学会电极反应方程式.
三、学生学会检查书写的电极方程式的正误
正负极反应式相加得到电池反应的总反应式.这是判断书写的电极方程式的基本技巧,若已知电池反应的总反应式,可先写出较易书写的书写电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的书写电极反应式,即得到较难写出的书写电极反应式.
（河北省邢台市清河县清河中学河北省邢台市清河县第五中学）
综上所述,这篇文章为一篇关于对写作燃料电池和电极和书写论文范文与课题研究的大学硕士、燃料电池本科毕业论文燃料电池论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料有帮助.
参考文献：
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