制作简单的燃料电池

第 1 镜 · 装置 装置：KOH 溶液、两根多孔碳电极、导线、小电机和发光二极管，电路还没接通。

点播放，看小电机转动、发光二极管发亮，氢气在负极失电子，氧气在正极得电子。

要点 · 记忆点

化学反应与电能

记住这句

氢气在负极失电子，氧气在正极得电子，化学能直接变电能，产物只有水。

两极反应

负极 2H2 + 4OH− − 4e− = 4H2O，正极 O2 + 2H2O + 4e− = 4OH−，总反应 2H2 + O2 = 2H2O。

电子走外电路

电子从负极经导线、电机、发光二极管回到正极，电流方向相反。溶液里的 OH− 向负极移动。

电极先浸润

多孔碳表面积大，先用 KOH 溶液浸润，把孔隙里的空气排掉，气体才接触得到电极表面。

两极不能相碰

相碰就是短路，外电路几乎没有电流，电机不转，发光二极管也不亮。

易错氢气用前必须验纯，附近不能有明火；KOH 溶液有腐蚀性，别溅到皮肤和眼睛里。

观察什么

这个实验在说明什么

这页要看的是：氢气跟氧气反应，化学能怎样直接变成电能。KOH 溶液里插两根多孔碳电极，一边通氢一边通氧，接通后小电机转、发光二极管亮。

电极先用 KOH 溶液浸润，把孔隙里的空气排掉，气体才接触得到电极表面；两极不能相碰，相碰就是短路，外电路几乎没有电流。电子从负极经导线、电机、发光二极管回到正极，溶液里的 OH− 向负极移动。

电压 0.90 V、电流 0.12 A 是设定值，功率 0.108 W 是两者相乘的公式值，真实电池会随气体流量、电极状态和负载变。本页画的是碱性氢氧燃料电池的原理示意，教材活动是在 U 形管里先电解水，装置不一样。

电压 0.90 V、电流 0.12 A 是设定值，功率 0.108 W 是公式值，不是实测；真实电池的电压电流会随气体流量、电极状态和负载变化。动画是压缩放映。教材实验活动 5 是在 U 形管里用 1 mol/L Na₂SO₄ 溶液先电解水，再把两根石墨棒改接电流表或发光二极管；本页画的是 KOH 碱性氢氧燃料电池的原理示意，装置与教材活动不同。教材：人教社电子课本 · 化学选择性必修1。

讲给家长听

合上这一页，说说燃料电池把什么能转化成什么能。

卡住了？看一眼

化学能直接转化成电能，中间不经过燃烧。