姚珂新型化學(xué)電源的高考命題角度及其解題策略

1、題目： 新型化學(xué)電源的高考命題角度及其解題策略【考綱解讀】 1.了解電解池的工作原理，寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.理解原電池電解池的原理及其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用遷移能力。3.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)新型化學(xué)電源的分析問題解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的高考應(yīng)試能力。【教學(xué)重點(diǎn)】理解原電池電解池的原理及其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用【教學(xué)難點(diǎn)】學(xué)生對(duì)電化學(xué)知識(shí)的遷移應(yīng)用能力及對(duì)新型化學(xué)電源的分析問題解決問題的能力的培養(yǎng)【教學(xué)方法】 多媒體課件、 動(dòng)畫視頻展示、實(shí)物投影繪圖、學(xué)生小組討論、成果展示【熱點(diǎn)分析】 高考中的新型電池，有“氫鎳電池”、“高鐵電池”、“鋅錳堿性電池”、我國首創(chuàng)的“海洋電池”

2、、“燃料電池”(如新型細(xì)菌燃料電池、氫氧燃料電池、丁烷燃料電池、甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池、CO燃料電池)、“鋰離子電池”、“銀鋅電池”、“紐扣電池”等。這些電池一般具有高能環(huán)保、經(jīng)久耐用、電壓穩(wěn)定、比能量(單位質(zhì)量釋放的能量)高等特點(diǎn)?！镜淅龑?dǎo)入】世博會(huì)中國館、主題館等建筑所使用的光伏電池，總功率達(dá)4兆瓦，是歷屆世博會(huì)之最。下列有關(guān)敘述正確的是()A光伏電池是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷光伏電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸電流從a流向bD圖中N型半導(dǎo)體為正極，P型半導(dǎo)體為負(fù)極【視頻動(dòng)畫展示】播放堿性干電池、汽車車載鉛蓄電池、氫氧燃料電池微觀動(dòng)畫，學(xué)生分析電池的結(jié)構(gòu)，原理，電子離子流向及電極反應(yīng)方程式的書寫?！?/p>

3、思考與交流】1.原電池正負(fù)極判定的方法有哪些？請(qǐng)至少列舉出5種方法。2.電解池的陰陽極的判定方法有哪些？ 請(qǐng)至少列舉5種方法。3.雙線橋法書寫電極反應(yīng)方程式的主要步驟是什么，以干電池和車載鉛蓄電池為例分析？ 4.有金屬參加的原電池和燃料電池的電極反應(yīng)書寫有什么技巧和規(guī)律？ 【歸納反思】從上述問題你可以羅列出電化學(xué)?？嫉闹R(shí)點(diǎn)嗎？通常這些考點(diǎn)有哪些規(guī)律可循，并歸納出解題的方法技巧?！局仉y點(diǎn)擊破】取材于這些知識(shí)點(diǎn)的試題，由于題材廣、信息新、陌生度大，所以，大多數(shù)考生對(duì)這類試題感到難，而難在何處又十分迷茫。實(shí)際上這些題目主要考查的是學(xué)生遷移應(yīng)用的能力。具體有以下幾種考查角度：典例探究討論：題型一新型

4、電池“放電”時(shí)正極、負(fù)極的判斷知識(shí)儲(chǔ)備在ZnCu原電池中，較活潑的金屬材料作負(fù)極，較不活潑的金屬材料或非金屬材料作正極。負(fù)極：Zn2e=Zn2；正極：2H2e=H2。解題指導(dǎo)新型電池中典例導(dǎo)悟1被稱之為“軟電池”的紙質(zhì)電池，采用一個(gè)薄層紙片作為傳導(dǎo)體，在其一邊鍍鋅，而在其另一邊鍍二氧化錳。在紙內(nèi)的離子“流過”水和氧化鋅組成的電解液。電池總反應(yīng)為Zn2MnO2H2O=ZnO2MnO(OH)。下列說法正確的是()A該電池的正極為鋅B該電池反應(yīng)中二氧化錳起催化劑作用C當(dāng)0.1 mol Zn完全溶解時(shí)，流經(jīng)電解液的電子個(gè)數(shù)為 12041023D電池正極反應(yīng)式為2MnO22e2H2O=2MnO(OH)2

5、OH變式訓(xùn)練1（2014全國理綜II化學(xué)卷，T12）2013年3月我國科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是( )Aa為電池的正極B電池充電反應(yīng)為LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLiC放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化D放電時(shí)，溶液中的Li+從b向a遷移題型二新型電池“放電”時(shí)正極、負(fù)極上電極反應(yīng)式的書寫知識(shí)儲(chǔ)備鉛蓄電池PbPbO2(H2SO4溶液)電極反應(yīng)的書寫：負(fù)極：Pb2e=Pb2；Pb2SO=PbSO4。把二者合起來，即負(fù)極反應(yīng)式：Pb2eSO=PbSO4。正極：PbO2得電子變?yōu)镻b2：PbO22e4H=Pb22H2O；Pb2跟SO結(jié)合生成PbSO4：Pb2

6、SO=PbSO4。把二者合起來，即正極反應(yīng)式：PbO22e4HSO=PbSO42H2O?？偡磻?yīng)式正極反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式，即：PbO2Pb4H2SO=2PbSO42H2O。解題指導(dǎo)首先分析物質(zhì)得失電子的情況，然后再考慮電極反應(yīng)生成的物質(zhì)是否跟電解質(zhì)溶液中的離子發(fā)生反應(yīng)。對(duì)于較為復(fù)雜的電極反應(yīng)，可以利用總反應(yīng)較簡(jiǎn)單一極電極反應(yīng)式較復(fù)雜一極電極反應(yīng)式的方法解決。典例導(dǎo)悟2可用于電動(dòng)汽車的鋁空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說法正確的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí)，正極反應(yīng)都為：O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)

7、極反應(yīng)為Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過程中電解液的pH保持不變D電池工作時(shí)，電子通過外電路從正極流向負(fù)極變式訓(xùn)練2（2014全國大綱版理綜化學(xué)卷，T9）右圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MHNi電池)。下列有關(guān)說法不正確的是()A放電時(shí)正極反應(yīng)為：NiOOHH2OeNi(OH)2OHB電池的電解液可為KOH溶液C充電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：MHOHMH2OeDMH是一類儲(chǔ)氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高題型三新型電池“充電”時(shí)陰極、陽極的判斷知識(shí)儲(chǔ)備充電的實(shí)質(zhì)就是把放電時(shí)發(fā)生的變化再復(fù)原的過程。如鉛蓄電池：解題指導(dǎo)首先應(yīng)搞明白

8、原電池放電時(shí)的正、負(fù)極，再根據(jù)電池充電時(shí)，陽極接正極，陰極接負(fù)極的原理，進(jìn)行分析。典例導(dǎo)悟3市場(chǎng)上經(jīng)常見到的標(biāo)記為Liion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負(fù)極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體)，電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應(yīng)式為：Li2Li0.35NiO2放電充電2Li0.85NiO2下列說法不正確的是()A放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式：Lie=LiB充電時(shí)，Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)C該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)D放電過程中Li向負(fù)極移動(dòng)變式訓(xùn)練3（2014浙江理綜化學(xué)卷，T11）鎳氫電池（NiMH）目前已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車的一種

9、主要電池類型。NiMH中的M表示儲(chǔ)氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應(yīng)方程式是：Ni(OH)2 + M = NiOOH + MH。已知：6NiOOH + NH3 + H2O + OH =6 Ni(OH)2 + NO2 下列說法正確的是( ) ANiMH 電池放電過程中，正極的電極反應(yīng)式為：NiOOH + H2O + e= Ni(OH)2 + OHB充電過程中OH離子從陽極向陰極遷移 C充電過程中陰極的電極反應(yīng)式：H2O + M + e= MH + OH，H2O中的H被M還原DNiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液題型四新型電池充、放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中離子移動(dòng)方向的判斷知識(shí)儲(chǔ)備

10、原電池中，陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，如ZnCu(稀H2SO4)電池中：H移向Cu極；SO移向Zn極。電解池中，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極，符合帶電微粒在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。解題指導(dǎo)首先應(yīng)分清電池是放電還是充電；再判斷出正、負(fù)極或陰、陽極，進(jìn)而即可確定離子的移動(dòng)方向。典例導(dǎo)悟4(安徽理綜，11)某固體酸燃料電池以CaHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H，其基本結(jié)構(gòu)見下圖，電池總反應(yīng)可表示為：2H2O2=2H2O，下列有關(guān)說法正確的是()A電子通過外電路從b極流向a極Bb極上的電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHC每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，消耗1.12 L的H2DH由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極變式訓(xùn)練4（20