2024届一轮复习人教版 第六章 微专题五 新型电池解题思策略 课件（17张）

微专题五新型电池解题思策略[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、负极的判断新型电池负极反应物元素化合价升高的物质发生氧化反应的物质正极反应物元素化合价降低的物质发生还原反应的物质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】(2019年全国Ⅰ卷)利用生物燃料电池原理研究

电子，示意图如图所示。下列说法错误的是()室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV＋在电极与酶之间传递

A.相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能

C.正极区，固氮酶为催化剂，N2

发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

B.阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2＋2MV2+===2H＋＋2MV＋

答案：B解析：相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用MV＋和MV2+的相互转化，化学能转化为电能，故可提供电能，A正确；左室为负极区，MV＋在负极失电子发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MV＋－e－===MV2+，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H＋和MV＋，反应的方程式为H2＋2MV2+

2H＋＋2MV＋，B错误；右室为正极区，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV＋，电极反应式为MV2+＋e－===MV＋，放电生成的MV＋与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，C正确；电池工作时，氢离子(即质子)通过交换膜由负极向正极移动，D正确。[思维建模]燃料电池的思维流程

根据题给信息，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】镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，镁电池放电时电压高且平稳，因此成为人们研制绿色电池所关注的重点。有一种镁二次电池的反应为xMg＋Mo3S4MgxMo3S4。下列说法错误的是()

解析：放电时

Mo3S4

中元素的化合价降低，发生还原反应，C错误。

答案：C[思维建模]可充电电池的思维流程(1)可充电电池有充电和放电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。

(2)放电时的负极反应和充电时的阴极反应互为逆反应，放电时的正极反应和充电时的阳极反应互为逆反应。将负(正)极反应式变换方向并将电子移项即可得出阴(阳)极反应式。(3)充、放电时电解质溶液中离子移动方向的判断分析电池工作过程中电解质溶液的变化时，要结合电池总反应进行分析。①首先应分清电池是放电还是充电。②再判断出正、负极