中3理科「燃料電池」水素と酸素で水と電気エネルギー

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中学3年理科。イオンと化学変化で登場する燃料電池について学習します。

    • レベル★☆☆☆
  • 重要度★★☆☆
  • ポイント:燃料電池は水の電気分解の逆反応!

授業用まとめプリントは下記リンクよりダウンロード!
授業用まとめプリント「燃料電池」

燃料電池

燃料電池とは、化学変化化学エネルギー電気エネルギーに変換する装置で、基本的には化学電池としくみは同じです。

化学電池と異なる点は、使う物質が違うということです。化学電池では、2種類の異なる金属と電解質水溶液を使って電気エネルギーをとり出しましたが、燃料電池では水素酸素を使います。

燃料電池

水素と酸素を反応させると、水が生じました。空気中で水素に火をつけたときと同じ反応です。このときに電気エネルギーが取り出せるのです。

【燃料電池】 水素酸素電気エネルギー

燃料電池の利点は、電気エネルギーを取り出した後に水しか残らないことです。非常にクリーンなエネルギーですよね。燃料電池車などが現在開発されていますが、実用化にはもう一歩という段階です。

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水の電気分解と燃料電池

燃料電池で起こっている反応は、実は水の電気分解とは全く逆の反応になっています。

燃料電池と水の電気分解

【水の電気分解】

電気エネルギー水素酸素

2H₂O→2H₂+O₂

【燃料電池】

水素酸素電気エネルギー

2H₂+O₂→2H₂O

化学反応式を見てもらうと一目瞭然です。矢印が逆になっているだけだとわかります。実際の入試問題などでは、水の電気分解を行った後、できた水素と酸素で燃料電池にするという問題が多いようです。

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燃料電池 動画で確認

もっと詳しい解説や問題は…

FukuuExam

燃料電池 授業用まとめプリント

燃料電池の学習時に使用して下さい。動画の内容をと同じになっています。

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