第二单元化学反应的方向和限度 (2).ppt

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1、新型化学电源——巧解陌生情景的理性思维一、化学电源发展史1799年伏打电堆1859年铅蓄电池1887年锌锰干电池20世纪中后期锂离子电池与燃料电池21世纪更多的新型化学电源海洋电池浓差电池微生物电池铝离子电池光化学电池液态金属电池等等······二、新型化学电源与高考命题2016年2017年2018年2018年命题背景锌–空气燃料电池全固态锂硫电池Na–CO2二次电池可充电锂空气电池A微粒移动电极反应式微粒移动电极判断B数据变化数据变化数据变化微粒移动C电极反应式装置分析电极反应式微粒移动D数据变化数据变化电极反应式总反应式巧解陌生

2、情景的理性思维立足题目信息书写电极反应式分析数据变化判断电极类型分析微粒移动原电池模型负载负极正极还原剂失去电子化合价升高氧化剂得到电子化合价降低阳离子阴离子电子e–转移1、判断电极类型[例题1]判断下列新型化学电源中的正负极。海洋电池微生物燃料电池液态金属储能电池浓差电池1、判断电极类型[例题1]判断下列新型化学电源中的正负极。[依据1]反应物的类别：还原剂在负极反应，氧化剂在正极反应。负极正极1、判断电极类型[例题1]判断下列新型化学电源中的正负极。[依据2]化合价的变化：负极反应化合价升高，正极反应化合价降低。正极负极1、判断

3、电极类型[例题1]判断下列新型化学电源中的正负极。[依据3]电流的流动方向：从正极→沿导线→负极，电子的流动方向：从负极→沿导线→正极。负极正极1、判断电极类型[例题1]判断下列新型化学电源中的正负极。[依据4]离子的移动方向：阳离子移向正极，阴离子移向负极。正极负极Li+2.分析微粒移动[例题2]现今铝离子电池技术已获重大突破，该电池以Al、石墨烯Cn为电极，阴离子(AlCl4–、Al2Cl72–)与有机阳离子组成的离子液体为电解质，总反应可表示为：Al+3Cn[AlCl4]+4AlCl4–4Al2Cl7–+3Cn下图为该电池的充

4、放电示意图，判断AlCl4–分别在放电和充电过程中的移动方向。二次电池的充放电模型充电过程：电解池模型(负极)电源(正极)阴极阳极得到电子化合价降低失去电子化合价升高阳离子阴离子放电过程：原电池模型负载负极正极失去电子化合价升高得到电子化合价降低阳离子阴离子2.分析微粒移动[例题2]Al+3Cn[AlCl4]+4AlCl4–4Al2Cl7–+3Cn负极正极放电过程充电过程AlCl4–向铝电极移动AlCl4–向石墨烯电极移动阴极阳极巧解陌生情景的理性思维立足题目信息书写电极反应式分析数据变化判断电极类型分析微粒移动3、书写电极反应式[

5、例题3]利用乙烯的催化氧化原理可设计成下图的燃料电池，能在制备乙醛的同时获得电能，请写出电极a上的电极反应式。[例题3][步骤1]立足题意，理清物质变化[步骤2]结合介质，平衡电荷数目[步骤3]原子守恒，补充剩余物质C2H4–2e–→CH3CHO–2–1–1–2e–C2H4–2e–→CH3CHO+2H+C2H4–2e–+H2O==CH3CHO+2H+[三步法][例题4]利用反应6NO2+8NH3==7N2+12H2O构成电池的方法，既能减少氮氧化物的排放，又能充分利用化学能，装置如图所示，写出电极B的电极反应式。[例题5]一种新型电

6、池以液态肼(N2H4)为燃料，O2为氧化剂，某固体氧化物为电解质，O2–可在该电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害物质，写出电极甲的电极反应式。[例题4]利用反应6NO2+8NH3==7N2+12H2O构成电池的方法，既能减少氮氧化物的排放，又能充分利用化学能，装置如图所示，写出电极B的电极反应式。[步骤1]立足题意，理清物质变化[步骤2]结合介质，平衡电荷数目[步骤3]原子守恒，补充剩余物质6NO2+24e–→3N2+40+24e–6NO2+24e–→3N2+24OH–6NO2+24e–+12H2O==3N2+24OH–[例题

7、5]一种新型电池以液态肼(N2H4)为燃料，O2为氧化剂，某固体氧化物为电解质，O2–可在该电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害物质，写出电极甲的电极反应式。[步骤1]立足题意，理清物质变化[步骤2]结合介质，平衡电荷数目[步骤3]原子守恒，补充剩余物质N2H4–4e–→N2–20–4e–N2H4–4e–+2O2–→N2N2H4–4e–+2O2–==N2↑+2H2O3、书写电极反应式分析数据变化[例题6]①放电时，电极a附近溶液的pH。②放电时，当电路中通过1mol电子的电量时，会有mol的CH3CHO生成。电极a反应式：C2H

8、4–2e–+H2O==CH3CHO+2H+减小0.5四、书写电极反应式分析数据变化[例题7]①放电时，电极B附近溶液的pH。②放电时，当电路中通过2mol电子的电量时，会有约L的NO2被消耗（标准状况下）。增大11.2电极B反应式：6