苏教版选修四122《化学电源》 精品PPT课件
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2728学高中化学苏教版选修4专题1第二单元第2课时化学电源课件31张[可修改版ppt]
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解析：选 D。碱性锌锰干电池的电极材料是 MnO2 和 Zn，电解
质 为 KOH，电池反应为 Zn＋ 2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋
2MnOOH，可知 Zn 为负极，流出电子，MnO2 为正极，有电
子流入。
3．下列说法中正确的是( C ) A．镍氢电池、锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池 B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池 C．化学电池的反应基础是可自发进行的氧化还原反应 D．铅蓄电池放电时正极是Pb，负极是PbO2 解析：A项中碱性锌锰干电池是一次电池，A项错误；燃料电 池是一种高效不会污染环境的新型电池，B项错误；铅蓄电 池放电的时候正极是PbO2，负极是Pb，D项错误。
普通的锌锰 铅蓄电池、氢 氢氧燃料电池、CH4
举例 电池、碱性 镍电池、镉镍 燃料电池、CH3OH
锌锰电池等 电池等
燃料电池等
下列有关电池的叙述正确的是( ) A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 B．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 C．太阳能电池2)碱性锌锰电池
碱性锌锰电池克服了普通锌锰电池的两个缺点，在我国有逐渐
取代普通锌锰电池的趋势。碱性锌锰电池以_K__O_H___代替氯化铵
作为电解质，其电极反应为 负极：__Z_n_－__2_e_－_＋__2_O__H_－_=_=_=__Z_n_(_O_H__)2_________ 正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ 电池反应：_Z_n_＋__2_M__n_O__2_＋__2_H_2_O_=_=_=_Z__n_(O__H__)2_＋__2_M__n_O_O__H_。
2．铅蓄电池 铅蓄电池是一种二次电池，用途极广，电动自行车、汽车、
发电站等都用到它。铅蓄电池的性能优良，价格便宜，可多
高二化学课件：选修4 4.2 化学电源 (共25张PPT)
负极：4 Li – 4 e- = 4 Li+ 正极：2 SOCl2 + 4 e- = 4Cl- + S + SO2↑
11
四川新发现超大型锂矿，中国储量未来够用吗？
【观察者网综合报道2017年12月23日 23:15:51】
近日，四川新发现“中国锂谷”，阿坝州可尔因矿集区新发现锂矿
3341资源量近52万吨，品位1.77%，达到超大型矿规模。是国内为数不多 的高品位锂矿之一，未来潜力巨大，或许有望改变我国锂资源格局。但是
锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是实际应用电池系列中比能量 最高的一种电池，比能量可达590W·h/kg和1100(瓦时每 立方分米)。 Li/SOCl2电池由锂负极、碳正极和一种非水的SOCl2、 LiAlCl4电解质组成。亚硫酰氯既是电解质，又是正极活性 物质。 一般公认的总反应机理为:
4Li+2SOCl2→4LiCl↓+S+SO2
• 二次电池（n次电池，充电电池或蓄电 池）：放电后可以再充电使活性物质 获得再生；
• 燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂 的化学能直接转换成电能的化学电池。
5
电池的优点
①能量转化率较高 ②供能稳定可靠 ③可以制成各种形状和大小、不同容量
的电压的电池及电池组 ④使用方便，易于维护，并可在各种环
境下工作
准备。据当地媒体报道，比亚迪统管该地区业务的高管表示：“正探索与
当地企业围绕锂开展合作，还计划直接投资。”
12
13
2017年7月17日，青海海西，
青海盐湖膜法镁锂分离、浓缩
项目。 图自视觉中国
14
二次电池
• 铅蓄电池：其电池反应可以正向和逆向进行．蓄 电池放电时为自发电池，充电时为电解池．充电 后电池容量得到恢复，充放电次数可达千百次 。 放电时电极反应式：
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四川新发现超大型锂矿，中国储量未来够用吗？
【观察者网综合报道2017年12月23日 23:15:51】
近日，四川新发现“中国锂谷”，阿坝州可尔因矿集区新发现锂矿
3341资源量近52万吨，品位1.77%，达到超大型矿规模。是国内为数不多 的高品位锂矿之一，未来潜力巨大，或许有望改变我国锂资源格局。但是
锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是实际应用电池系列中比能量 最高的一种电池，比能量可达590W·h/kg和1100(瓦时每 立方分米)。 Li/SOCl2电池由锂负极、碳正极和一种非水的SOCl2、 LiAlCl4电解质组成。亚硫酰氯既是电解质，又是正极活性 物质。 一般公认的总反应机理为:
4Li+2SOCl2→4LiCl↓+S+SO2
• 二次电池（n次电池，充电电池或蓄电 池）：放电后可以再充电使活性物质 获得再生；
• 燃料电池：一种连续将燃料和氧化剂 的化学能直接转换成电能的化学电池。
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电池的优点
①能量转化率较高 ②供能稳定可靠 ③可以制成各种形状和大小、不同容量
的电压的电池及电池组 ④使用方便，易于维护，并可在各种环
境下工作
准备。据当地媒体报道，比亚迪统管该地区业务的高管表示：“正探索与
当地企业围绕锂开展合作，还计划直接投资。”
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2017年7月17日，青海海西，
青海盐湖膜法镁锂分离、浓缩
项目。 图自视觉中国
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二次电池
• 铅蓄电池：其电池反应可以正向和逆向进行．蓄 电池放电时为自发电池，充电时为电解池．充电 后电池容量得到恢复，充放电次数可达千百次 。 放电时电极反应式：
苏教版高中化学选修四课件化学电源ppt课件zhp
福清高山中学高二化学组
形形色色的电池
A
Zn
H2 O
a极b极
u
稀H2SO4
CH4
O2
KOH溶液
用途广泛的电池
用于汽车的铅蓄电池和燃料电池
用途广泛的电池
用于“神六”的太阳能电 池
笔记本电脑专用电池 手机专用电池
摄 像 机 专 用 电 池
各 式 各 样 的 纽 扣 电 池
一、化学电池的分类 普通锌锰干电池 一次电池 碱性锌锰电池 锌银纽扣电池 铅蓄电池
CH4+2OH-+2O2→CO32-+3H2O
CH4、O2、盐酸溶液组成的燃料电池 负极：CH4+-8e－→CO2+8H+ 正极：2O2+4H2O+8e－→8OH总反应：
CH4+2O2→CO2+3H2O
新型燃料电池
连续电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮 藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输 入，同时将电极反应产物不断排出电池
电池反应：
正极 （MnO2和C）：
Zn 2MnO2 2NH4Cl 2MnOOH Zn( NH3 )2 Cl2
氢氧化氧锰
优点：制作简单、价格便宜。缺点：放电时间短，电压下降快。
锌锰酸性电池
酸性锌锰电池 负极（锌筒）： Zn–2e-===Zn2+ 正极（石墨）： 2NH4++2e-+2MnO2=Mn2O3+H2O+2NH3 总反应：
H2 O
CH4
KOH溶液
O2
小结：
1、一次电池
化 学 2、二次电池 电 ——铅蓄电池 源
3、燃料电池
2024版化学课件《化学电源》优秀ppt1说课
实验技能提升
通过实验操作，学生掌握了化学电源的组装、使用和测试方法，提高 了实验技能和动手能力。
问题解决能力
学生能够独立思考和解决问题，如分析化学电源性能差异的原因，提 出改进方案等。
团队协作与沟通能力
学生在小组实验中积极参与讨论和合作，提高了团队协作和沟通能力。
拓展延伸：相关前沿科技动态介绍
固态电池技术
01
铅蓄电池
由两组平行排列的栅状铅合金极板组成，正极板上的活性物质是二氧化
铅，负极板上的活性物质是海绵状纯铅。放电时，两极板上的活性物质
都转变为硫酸铅。
02
锂离子电池
以含锂的化合物作正极，如钴酸锂、锰酸锂等，负极采用石墨等碳素材
料。锂离子电池具有工作电压高、比能量大、自放电小、无记忆效应等
优点。
03
工作原理。
教学策略
采用讲解、示范、讨论、实验等 多种教学方法，引导学生积极参 与课堂活动，激发学生的学习兴
趣和主动性。
学生活动
设计实验探究原电池的工作原理， 分组讨论化学电源的应用和发展 趋势，培养学生的实践能力和创
新精神。
03
化学电源基本原理
原电池工作原理
01
02
03
氧化还原反应
原电池中的化学反应本质 上是氧化还原反应，其中 负极发生氧化反应，正极 发生还原反应。
结果分析
02
根据实验数据计算化学电源的性能参数，如电动势、内阻等。
分析实验结果与理论预测的差异及可能原因。
03
数据记录、结果分析及实验报告要求
1
讨论不同类型化学电源的性能特点和适用范围。
实验报告要求
2
3
实验报告应包括实验目的、原理、步骤、数据记 录、结果分析和结论等部分。
通过实验操作，学生掌握了化学电源的组装、使用和测试方法，提高 了实验技能和动手能力。
问题解决能力
学生能够独立思考和解决问题，如分析化学电源性能差异的原因，提 出改进方案等。
团队协作与沟通能力
学生在小组实验中积极参与讨论和合作，提高了团队协作和沟通能力。
拓展延伸：相关前沿科技动态介绍
固态电池技术
01
铅蓄电池
由两组平行排列的栅状铅合金极板组成，正极板上的活性物质是二氧化
铅，负极板上的活性物质是海绵状纯铅。放电时，两极板上的活性物质
都转变为硫酸铅。
02
锂离子电池
以含锂的化合物作正极，如钴酸锂、锰酸锂等，负极采用石墨等碳素材
料。锂离子电池具有工作电压高、比能量大、自放电小、无记忆效应等
优点。
03
工作原理。
教学策略
采用讲解、示范、讨论、实验等 多种教学方法，引导学生积极参 与课堂活动，激发学生的学习兴
趣和主动性。
学生活动
设计实验探究原电池的工作原理， 分组讨论化学电源的应用和发展 趋势，培养学生的实践能力和创
新精神。
03
化学电源基本原理
原电池工作原理
01
02
03
氧化还原反应
原电池中的化学反应本质 上是氧化还原反应，其中 负极发生氧化反应，正极 发生还原反应。
结果分析
02
根据实验数据计算化学电源的性能参数，如电动势、内阻等。
分析实验结果与理论预测的差异及可能原因。
03
数据记录、结果分析及实验报告要求
1
讨论不同类型化学电源的性能特点和适用范围。
实验报告要求
2
3
实验报告应包括实验目的、原理、步骤、数据记 录、结果分析和结论等部分。
高中化学选修四课件：第四章 第二节化学电源PPT30张
＋2H2O(l) 。
(2)铅蓄电池充电时,发生氧化反应的物质是 PbSO4 ,其电极反 应式是 PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)
＋SO
2 4
(aq)
;发生还原反应的物质是 PbSO4 ,其电极反应式
是
PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO
2 4
池
料电池
学习·探究区
第二节
[归纳总结]
化学电池是一类应用范围广、实用性强的电源,分为一次电
本 池、二次电池(充电电池)、燃料电池(连续电池)。使用后的
课 时
废弃电池中含有汞、镉、铬、铅等大量的重金属 和酸、
栏 目
碱 等有害物质,随处丢弃会给 土壤 、水源 等造成严重的污
开 关
染。废弃电池要进行回收利用。
学习·探究区
第二节
[活学活用]
1.下列说法错误的是
(C)
A.依据原电池的原理设计出了化学电源
本 课
B.原电池是化学电源的雏形
时 栏
C.判断一种电池的优劣主要是看其负极材料的活泼性
目 开
D.氧化还原反应所释放的化学能,是化学电源的能量来源
关
解析 判断一种电池的优劣主要是看这种电池的比能量或
比功率的大小,以及可储存时间的长短。
2－ 3
,
本 课
负极反应式是2CH3OH－12e－＋16OH－===2CO23－＋12H2O;
时 栏 目
正极反应式是3O2＋6H2O＋12e－===12OH－;总反应式是 2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO 23－＋6H2O 。
开
关
学习·探究区
第二节
[归纳总结]
苏教版高中化学选修四课件专题一第二单元课时2化学电源
自主体验
1．锌锰干电池在放电时电池总反应方程式为Zn
＋2MnO2＋2 的物质是( ) ===Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋
H2O。在此电池放电时，正极(碳棒)上发生反应 A．锌 B．碳
C．MnO2和D．Zn2＋和NH3
解析：选 C。锌锰干电池Zn2＋，正极：2MnO2
3 ．如图为氢氧燃料电池原理示意图，按照 此图的提示，下列叙述不正确的是( )
学科网
A．a电极是负极 B ． b 电 极 的 电 极 反 应 为 ： 4OH － － 4e － ===2H2O＋O2↑ C ．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色 电源 D ．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧 化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
3．铅蓄电池(二次电池) (1)组成 PbO2 ，负极为 _____ Pb 正极为 _____ ，电解质溶液为 H2SO4 __________ 溶液。 (2)电极反应和电池反应 放电时电极反应为： 负 极 ： _______________________________ 正 极 ： __________________________________
答案： (1)C (2)Zn＋ Ag2 O===ZnO＋ 2Ag (3)减小 增大 不变
燃料电池电极反应式的书写 1．电池的负极一定是可燃性气体，失电子发 生氧化反应。可根据电荷守恒来配平。电池 的正极多为氧气或空气，得电子，发生还原 反应。 2．电极材料一般不参加化学反应，只是一个 催化转化元件。
(1)判断下列叙述中正确的是________。 A．在使用过程中，电解质KOH被不断消耗 B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流 向Zn极 C．Zn是负极，Ag2O是正极 D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生 氧化反应 (2)写出电池的总反应式： __________________________________ __________________________________ ____。
《化学电源》PPT课件
ppt课件
5
化学电源已有200多年的发展历史：
1836年，英国化学家和气象学家丹尼尔（1790-1845） 对“伏特电堆”进行了改良，他使用稀硫酸作电解液， 解决了电池极化问题，制造出第一个不极化、能保持平 稳电流、并可反复充电的锌-铜电池，又称“丹尼尔电 池”。
从1859年普兰特 (Plant‘e)试制成功化成式铅蓄电池以后， 化学电源便进入了萌芽状态。
锌-银电池 Zn| KOH | Ag2O 锂电池
ppt课件
11
（2）蓄电池 (二次电池)
电池工作时，在两极上进行的反应均为可逆 反应。因此可用充电的方法使两极活性物质恢复 到初始状态，从而获得再生放电的能力。这种充 电和放电能够反复多次，循环使用。常见的蓄电 池有：
铅酸蓄电池 Pb|H2SO4|PbO2 镉-镍蓄电池 Cd|KOH|NiOOH
（1）原电池 (一次电池)
电池经过连续放电或间歇放电后，不能用充电 的方法使两极的活性物质恢复到初始状态，即反 应是不可逆的，因此两极上的活性物质只能利用 一次。
原电池的特点是小型、携带方便，但放电电流 不大。一般用于仪器及各种飞子器件。广泛应用 的原电池有:
锌-锰干电池 Zn|NH4Cl，ZnCl2| MnO2， 锌-汞电池 Zn| KOH |HgO
综上所述，化学电源的发展是和社会的进步、 科学技术的发展分不开的，同时化学电源的发展 反过来又推动了科学技术和生产的发展。
ppt课件
9
二、 化学电源的分类
化学电源的分类有不同的方法： 1.按活性物质的保存方式分类
(1)活性物质保持在电极上 (i)非再生型一次电池 (ii)再生型二次电池 (蓄电池)
铁-镍蓄电池 Fe|KOH|NiOOH
高中化学苏教版选修4 专题1第二单元第2课时 化学电源 课件(31张)
解析：选 D。碱性锌锰干电池的电极材料是 MnO2 和 Zn，电解
质 为 KOH，电池反应为 Zn＋ 2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋
2MnOOH，可知 Zn 为负极，流出电子，MnO2 为正极，有电
子流入。
3．下列说法中正确的是( C ) A．镍氢电池、锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池 B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池 C．化学电池的反应基础是可自发进行的氧化还原反应 D．铅蓄电池放电时正极是Pb，负极是PbO2 解析：A项中碱性锌锰干电池是一次电池，A项错误；燃料电 池是一种高效不会污染环境的新型电池，B项错误；铅蓄电 池放电的时候正极是PbO2，负极是Pb，D项错误。
4．可充电电池电极反应式的书写 可充电电池放电时为原电池，充电时为电解池。 (1)原电池的负极发生氧化反应，充电时为阴极，发生还原反 应，故放电时的负极反应式与充电时的阴极反应式相反。 (2)原电池的正极发生还原反应，充电时为阳极，发生氧化反 应，故放电时的正极反应式与充电时的阳极反应式相反。
专题1 化学反应与能量变化
第2ห้องสมุดไป่ตู้时 化学电源
1．知道常见化学电源的种类，熟悉各种常见化学电源的组成 和工作原理。 2．知道化学电源的广泛应用及废旧电池对环境的危害，树立 环保意识。
根据要求完成下列问题：
已知：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋
(1)上述若设计为原电池，可选__C__u_作负极，_石__墨__作正极，用 导线连接后放在_F_e_C__l3_或__F_e_2_(_S_O__4)_3_溶液中，负极的电极反应式
各种化学电源特点的比较
感悟导引 1．判断下列说法是否正确： (1)任何类型的化学电源工作时均发生氧化还原反应。( √ ) (2)一次电池的负极材料参与反应被消耗，质量减轻。( √ ) (3)废旧电池可随意丢弃。( × )
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电 解 质 是 酸 ， 其 负 极 反2H2应-4可e-表 示 为 ，
则其正极反应式为O_2__+_4__e_-_=_4_H_+___ _。碱式
电池的电解质是碱+，4H其+正=极2H反2应O式为
，
则O其2+负2极H2反O+应4e可-表示为
__=__4_O_H2_-_H_2__-_4e-+4O_H_-_=__4_H__2。O
银锌电池
锌汞电池
1. 银锌电池
一般用不锈钢制成小圆盒形，圆 盒由正极壳和负极壳组成，形似 钮扣（俗称钮扣电池）。盒内正 极壳一端填充由氧化银和石墨组 成的正极活性材料，负极盖一端 填充锌汞合金组成的负极活性材
电极反应式如下： 负极：Zn + 2OH- -2e- === ZnO + H2O 正极：Ag2O + H2O + 2e- === 2Ag + 2OH电池的总反应式为： Ag2O + Zn ====== 2Ag + ZnO 电池的电压一般为1.59V，使用寿命较长。
K2CO3+3H2O
CH4
O
2
Байду номын сангаас
KOH溶液
铅蓄电池
4. 铅蓄电池
铅蓄电池可放电也可以充电，一般 用硬橡胶或透明塑料制成长方形外 壳（防止酸液的泄漏）；设有多层 电极板，其中正极板上有一层棕褐 色的二氧化铅，负极是海绵状的金 属铅，正负电极之间用微孔橡胶或 微孔塑料板隔开（以防止电极之间
5. 碱性蓄电池
这类电池一般寿命比铅酸蓄电池长 很多，且拾携带很方便。 Ni-Cd电池：Cd + 2NiO(OH) + 2H2O ====== 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2
Ni-Fe电池：Fe + 2NiO(OH) + 2H2O ====== 2Ni(OH)2 + Fe(OH)2
（ 碱性可充电电池及简易充电座）
干电池
上图是锌－锰干电池
2. 干电池---普通锌锰电池
干电池用锌制筒形外壳作负极，位 于中央的顶盖上有铜帽的石墨棒作 正极，在石墨棒的周围由内向外依 次是A：二氧化锰粉末（黑色）-----用于吸收在正极上生成的氢气（以 防止产生极化现象）；B：用饱和了 氯化铵和氯化锌的淀粉糊作为电解
随着用电器朝着小型化、多功能化发展的要求，对 电池的发展也提出了小型化、多功能化发展的要求。
日本产海水电池
以海水电池为能源的航海标志灯
7. 海水电池
1991年，我国科学家首创以铝---空气 ---海水为材料组成的新型电池，用作 航海标志灯。该电池以取之不尽的 海水为电解质，靠空气中的氧气使 铝不断氧化而产生电流。
其电极反应式如下： 负极：4Al – 12e- === 4Al3+ 正极：3O2 + 6H2O + 12e- === 12OH总反应式为：4Al + 3O2 + 6H2O === 4Al(OH)3 这种电池的能量比普通干电池高20---50倍！
新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化 剂物质全部贮藏在电池内，而是在 工作时，不断从外界输入，同时将 电极反应产物不断排出电池
3. 氢氧燃料电池 这是一种高效、低污染的新型电池，主要用 于航天领域。其电极材料一般为活化电极， 具有很强的催化活性，如铂电极、活性碳电 极等。电解质溶液一般为40%的KOH溶液。
电极反应式如下： 负极：2H2 + 4OH- -4e- === 4H2O 正极：O2 + 2H2O + 4e- ===
使用氢氧燃料电池动力的法国产标致TAXI
例1：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有
高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池
有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都
可以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中
8. 熔融盐燃料电池
这是一种具有极高发电效率的大功 率化学电池，在加拿大等少数发达 国家己接近民用工业化水平。按其 所用燃料或熔融盐的不同，有多个 不同的品种，如天然气、CO、---熔 融碳酸盐型、熔融磷酸盐型等等， 一般要在一定的高温下（确保盐处
下面以CO---Li2CO3 + Na2CO3---空气与 CO2型电池为例加以说明： 总反应式为：2CO + O2 === 2CO2 该电池的工作温度一般为6500C
负极反应式：2CO + 2CO32- -4e=== 4CO2 正极反应式：O2 + 2CO2 + 4e- === 2CO32-
例3. 熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而 受到重视.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐 混合物用电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2 的混合气为阴极助燃气,制得在6500℃下工 作的燃料电池,完成有关的电池反应式:
锂电池
使用锂电源的手机与手提电脑
锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极， 跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使 用寿命大大延长。
6. 微型锂电池
常用于心脏起搏器、手机的一种微 型电池，一般用金属锂作负极，石 墨作正极，电解质溶液为溶有四氯 化铝锂（LiAlCl4 ）的亚硫酸氯 （SOCl2 ）。电池的总反应式如下： 8Li + 3SOCl2 ====== 6LiCl + Li2SO3 + 2S 这种电池的容量大，电
负极反应式： 2CO+2CO32--4e- =4CO2
正极反应式:O2+2CO2+4e=2CO32-
总电池反式： 2CO+O2=2CO2
小结
原电池电极反应式的书写注意事项： （1）负氧正还。 （2）要注意溶液的酸碱性，适当的 在电极方程式两边添加H+、OH—、 H2O ， 以 遵 循 电 荷 守 恒 和 质 量 守 恒 。 （3）要注意电极反应产物是否与电 解质溶液发生反应。
例2：氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然 使用方便，却受到价格和来源的限制。常用 的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、 汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构 成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：
ab
CH4+10OH- - 8e-=CO，32+7H2O 此时电池内总的反应式 ：
CH4+2O2+2KOH=。 H2O