第八章 学案40 新型化学电源的高考命题角度及其解题策略

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1、专题学案40　新型化学电源的高考命题角度及其解题策略高考中的新型电池，有“氢镍电池”、“高铁电池”、“锌—锰碱性电池”、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，由于题材广、信息新、陌生度大，所以，大多数考生对这类试题感到难，而难在何处又十分迷茫。实际上这些题目主要考查的是学生迁移应用的能力。具体有以下几种考查角度：题型一　

2、新型电池“放电”时正极、负极的判断知识基础　在Zn－Cu原电池中，较活泼的金属材料作负极，较不活泼的金属材料或非金属材料作正极。负极：Zn－2e－===Zn2＋；正极：2H＋＋2e－===H2↑。解题指导新型电池中典例导悟1　被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应为Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnO(OH)。下列说法正确的是(　　)A．该电池的正极为锌B．该电池反应中二氧化锰起催化剂作用C．当0.1molZn完全溶解时，流经电解液的电子

3、个数为1．204×1023D．电池正极反应式为2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnO(OH)＋2OH－听课记录：　　题型二　新型电池“放电”时正极、负极上电极反应式的书写知识基础　铅蓄电池[Pb－PbO2(H2SO4溶液)]电极反应的书写：负极：①Pb－2e－===Pb2＋；②Pb2＋＋SO===PbSO4。把二者合起来，即负极反应式：Pb－2e－＋SO===PbSO4。正极：PbO2得电子变为Pb2＋：PbO2＋2e－＋4H＋===Pb2＋＋2H2O；Pb2＋跟SO结合生成PbSO4：Pb2＋＋SO===PbSO4。把二者合起来，即正极反应式：PbO2

4、＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O。总反应式＝正极反应式＋负极反应式，即：PbO2＋Pb＋4H＋＋2SO===2PbSO4＋2H2O。解题指导　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－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。典例导悟2　(2009·广东，14)可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是(　　)A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：

5、O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为Al＋3OH－－3e－===Al(OH)3↓C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极听课记录：　　题型三　新型电池“充电”时阴极、阳极的判断知识基础　充电的实质就是把放电时发生的变化再复原的过程。如铅蓄电池：解题指导　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。典例导悟3　(2009·浙江理综，12)市场上经常见到的标记为Liion的电池称为“锂离子电池”。它的负极

6、材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li＋的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：Li＋2Li0.35NiO2放电充电2Li0.85NiO2下列说法不正确的是(　　)A．放电时，负极的电极反应式：Li－e－===Li＋B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C．该电池不能用水溶液作为电解质D．放电过程中Li＋向负极移动听课记录：　　题型四　新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移动方向的判断知识基础　原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，如Zn－Cu(稀H2SO4)电池中：H＋移向Cu极；SO移向Zn

7、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。解题指导　首先应分清电池是放电还是充电；再判断出正、负极或阴、阳极，进而即可确定离子的移动方向。典例导悟4　(2010·安徽理综，11)某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是(　　)A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极听课记录：　　　1．(2

8、011·课标全国卷，11)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，