§21《燃料电池》H₂-O₂电池和H₂-Cl₂电池

燃料电池是一类新型能源，它是1939年由英国的培根首先研制成功，50年代开始用于宇航事业中。燃料电池是燃料在电池中直接氧化而产生电能的装置，有能量转换率高、少污染环境、体积小、可连续供电等优点。有教材和许多科普书籍上常有这种词语出现，但教师和学生很少看到实物。笔者介绍H₂-O₂电池、H₂-Cl₂电池两种燃料电池的简易做法，现在介绍给广大化学同仁，可为您的教学增色添彩。

1 H₂-O₂电池（图1）
1.1用江苏省徐州市科技中学李敏老师研制的《快速自动水电解器》电解水（使用方法见[初中化学实验]§13 当今最先进的《快速自动水电解器》），延长电解时间到氢气充满电解管，氧气大约半管，自动停止电解，断开与电源的连接。

1.2关闭气泵螺丝（逆时针）， 轻挤一下气泵，使储氢气的电解管内的液面升高1-2cm，电极下端浸在电解液里约1cm；
1.3用导线连接电表（万用电表或毫安表）和《快速自动水电解器》的电极线（如图1），电表指针偏移，可持续数十分钟，说明电流已经产生（因电压不够大，所以还不能使发光二极管亮起来）。
1.4    正极上的反应： O₂ + 2H₂O + 4e^- = 4OH ^-
       负极上的反应： 2H₂ - 4e^- = 4H⁺
       电池反应： 2H₂ + O₂ =  2H₂O
2 H₂-Cl₂电池 （图2）
1.1参照《电解食盐水、氯化铜》实验，向Ｕ形管里加入饱和食盐水（滴数滴洗涤液等发泡剂），液面高度使电极浸在电解液里约1cm；
1.2接通电源电解食盐水，生成的氢气、氯气在Ｕ形管左右两边里形成大量泡沫，用弹簧夹封闭两支管，防止氢气、氯气外逸。

1.3用导线连接电表（万用电表或毫安表）、大号发光二极管和电极线（如图2），电表指针偏移，发光二极管亮起来。
1.4  正极反应： Cl₂ + 2e^- = 2Cl^-
负极反应： H₂ - 2e^- = 2H⁺
电池反应： H₂ + Cl₂ = 2HCl
▲ 探究实验设想提示
1、甲烷-氧气电池
2、乙烯-氧气电池
3、乙炔-氧气电池
4、甲醇-氧气电池
5、乙醇-氧气电池

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