高考化学一轮复习第六章微专题六新型电池解题策略课件.ppt

微专题六新型电池解题策略[专题精讲]高考中的新型电池，有“氢镍电池”、“高铁电池”、“碱性锌锰电池”、我国首创的“海洋电池”、“燃料电池”(如新型细菌燃料电池、氢氧燃料电池、丁烷燃料电池、甲醇质子交换膜燃料电池、CO燃料电池)、“锂离子电池”、“银锌电池”、“纽扣电池”等。这些电池一般具有高能环保、经久耐用、电压稳定、比能量(单位质量释放的能量)高等特点。取材于这些知识点的试题，题材广、信息新，具体有以下几种考查角度。 1.燃料电池。其特点一是有两个相同的多孔电极，同时两个电极不参与电极反应；二是不需要将还原剂和氧化剂全部储存在电池内；三是能量的转化率高，燃料电池具有高能环保、电压稳定、经久耐用等优点。因此，这类电池正成为科学研究、高考命题的重点。其主要命题角度有燃料电池正负极的判断，电池反应式的书写，电子、离子的移动及电解质溶液的组成变化情况分析等。 2.新型可充电电池，如“储氢电池”“锂-空气电池”“高铁电池”“锂硫电池”等。总的来说，可充电电池是既能将化学能转化为电能(放电)，又能将电能转化为化学能(充电)的可多次利用的一类特殊电池。主要考查四点：一考“式子”，即考查原电池电极反应的书写；二考“运动”，即考查原电池工作过程中，离子、电子的移动方向；三考“量值”，即考查原电池工作过程中电子转移数目、电极上消耗或生成物质的物质的量；四考“应用”，即考查原电池原理在生产、生活、环境保护中的应用。【解题方法】1.新型电池放电时正极、负极的判断2.新型电池正极、负极上电极反应式的书写 首先分析物质得失电子的情况，然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。对于较为复杂的电极反应，可以利用“总反应式－较简单一极电极反应式＝较复杂一极电极反应式”的方法解决。3.新型电池充电时阴极、阳极的判断 首先应搞明白原电池放电时的正、负极，再根据电池充电时，阳极接正极，阴极接负极的原理进行分析。充电的实质就是把放电时发生的变化再复原的过程，即充电时的电极反应是放电时电极反应的逆过程。 4.新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移动方向的判断 解题时，首先应分清电池是放电还是充电，放电时为原电池，充电时为电解池，再判断出正、负极或阴、阳极。原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极；电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，符合带电微粒在电场中的运动规律，进而确定离子的移动方向。 [典例精析] 角度1燃料电池 【典例1】微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是()A.电子从b流出，经外电路流向a C.如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化D.若该电池电路中有0.4mol电子发生转移，则有0.5molH＋通过质子交换膜 解析：b电极通入氧气，是正极，a电极是负极，电子从a流出，经外电路流向b，A错误；a电极是负极，发生失去电子的氧化反应，化学能转化为光能，因此能量的利用率会变化，C错误；若该电池电路中有0.4mol电子发生转移，根据电荷守恒可知有0.4mol答案：BH＋通过质子交换膜与0.1mol氧气结合转化为水，D错误。 [变式训练1](2023年沈阳模拟)微生物脱盐池是在微生物燃料电池的基础上发展而来的新兴生物电化学系统，原理如图所示。下列说法错误的是()A.b为正极B.X膜为阴离子交换膜C.该装置能实现从海水中得到淡水，同时去除有机物并提供电能D.负极反应为CH3COO－＋7OH－－8e－===2CO2↑＋5H2O 解析：由题意可知，该装置为原电池，b极通入O2，则b为正极，A正确；原电池内电路中：阳离子移向正极、阴离子移向负极，从而达到脱盐目的，所以Y膜为阳离子交换膜，X膜为阴答案：D离子交换膜，B、C正确；a极为负极，电极反应为CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2＋7H＋，D错误。[思维建模]燃料电池的思维流程 根据题目所给信息，确定“两物”——反应物、生成物，“两产物”——氧化产物、还原产物，结合原电池原理作出判断。 角度2二次电池 【典例2】(2023年湖南师大附中测试)电动汽车在我国正迅猛发展，磷酸铁锂(LiFePO4)电池是电动汽车常用的一种电池，其工作原理如图所示。电池中间的聚合物离子交换膜把正极与负极隔开，锂离子可以通过而电子不能通过。该电池的总反应式是LiFePO4＋C6Li1－xFePO4＋LixC6。下列说法不正确的是()A.放电时电子