1、高考提分微课(10) 新型化学电源的考查,-2-,高考中的新型电池,有“氢镍电池”“高铁电池”、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”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。取材于这些材料的试题,由于题材广、信息新,具体有以下几种考查角度: 1.新型电池“放电”时正极、负极的判断,-3-,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
2、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、放电时阴极、阳极的判断 首先应弄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-,4.新型电池充、放电时,电解质溶液中离子移动方向 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
3、向。,-5-,典例(2018课标全国,11)一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。下列说法正确的是( ) A.放电时,多孔碳材料电极为负极 B.放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C.充电时,电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移 D.充电时,电池总反应为,-6-,解析 放电时,该电池中锂作负极,多孔碳材料作正极,A项错误;放电时,外电路电子由负极流向正极,即由锂电极流向多孔碳材料电极,B项错误;充电时,锂电极作阴极,多孔碳材料电极作阳极,电解质溶液中Li+应向锂电极区移动,C项错误;充电反应与放电反应相反: ,D
4、项正确。 答案 D,-7-,易错警示要顺利地解答二次电池的有关试题,应注意以下几点: 放电时的正、负极电极反应式倒过来书写,分别就是充电时的阳极和阴极的电极反应。 充电时,电池的正、负极应分别与电源的正、负极相连。 分析反应中元素化合价的升降,是判断原电池正负极或者充电时的阴阳极的关键。原电池的负极、充电时的阳极,都是失电子元素化合价升高的一极。 正确的书写电极反应式是解答二次电池题目的另一个关键。 要正确书写放电时的电极反应式,既要弄清得失电子的物质,还要特别注意电极产物是否与电解质溶液共存,要写出实际存在的电极反应式。,-8-,跟踪训练 1.利用碳纳米管能够吸附氢气,设计一种新型二次电池,
5、其装置如图所示。关于该电池的叙述不正确的是( ) A.电池放电时K+移向正极 B.电池放电时负极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O C.电池充电时镍电极上NiOOH转化为Ni(OH)2 D.电池充电时碳纳米管电极与电源的负极相连,答案,解析,-9-,2.(2018天津十二重点中学高三毕业班联考)铝石墨双离子电池是一种高效电池。原理为AlLi+Cx(PF6) Al+xC+Li+ ,电池结构如图所示。下列说法正确的是( ) A.放电时外电路中电子向铝锂电极移动 B.放电时正极反应为Cx(PF6)+e-=xC+ C.充电时,铝石墨电极上发生还原反应 D.以此电池为电源,电解NaCl饱和溶液,当生成11.2 L H2时,电池负极质量减少7 g,答案,解析,
