第6章 第4课时 核心素养～新型化学电源及电极反应式书写（课件+课时作业）-2021高考化学一轮复习【优化指导】高中总复习·第1轮（全国版）

　1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。5.了解焓变(ΔH)与反应热的含义。6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。7.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。8.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。 第4课时　核心素养——新型化学电源及电极反应式书写 考点1　燃料电池 燃料电池的特点：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。 1．“6”步突破燃料电池负极反应式的书写 2．熟记常见正极电极反应式 正极 (2019·全国卷Ⅰ)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2＋/MV＋在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是(　　) 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 B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋ C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3 D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 B　[A对：该反应中，可产生电流，反应条件比较温和，没有高温高压条件。B错：该生物燃料电池中，左端电极反应式为MV＋－e－===MV2＋，则左端电极是负极，应为负极区，在氢化酶作用下，发生应用H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋。C对：右端电极反应式为MV2＋＋e－===MV＋，是正极，在正极区N2得到电子生成NH3，发生还原反应。D对：原电池中，内电路中H＋通过交换膜由负极区向正极区移动。] [提升1]　(2020·陕西咸阳检测)一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示．下列有关说法正确的是(　　) A．b电极为该电池的负极 B．b电极附近溶液的pH减小 C．a电极反应式：C6H10O5＋7H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋ D．中间室：Na＋移向左室，Cl－移向右室 C　[由图可知，b电极上NO被还原生成N2，则b电极是正极，A项错误；b电极是正极，电极反应式为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，H＋参与正极反应，导致b电极附近溶液的酸性减弱，溶液的pH增大，B错误；电极a是负极，C6H10O5发生氧化反应生成CO2，电极反应式为C6H10O5＋7H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋，C项正确；放电时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故中间室中Na＋向右室移动，Cl－向左室移动，D项错误。] [规律方法] (1)解答燃料电池题目的思维模型 (2)解答燃料电池题目的几个关键点 ①要注意介质是什么？是电解质溶液还是熔融盐或氧化物。 ②通入负极的物质为燃料，通入正极的物质为氧气。 ③通过介质中离子的移动方向，可判断电池的正负极，同时考虑该离子参与靠近一极的电极反应。 [提升2]　(2020·辽宁锦州检测)肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸，但是以其为燃料的燃料电池是一种理想的电池，具有容量大、能量转化率高、产物无污染等特点，其工作原理如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．电池工作时，正极附近的pH降低 B．当消耗1 mol O2时，有2 mol Na＋由甲槽向乙槽迁移 C．负极反应式为4OH－＋N2H4－4e－===N2↑＋4H2O D．若去掉阳离子交换膜，电池也能正常工作 C　[电池工作时，O2在正极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，由于生成OH－，溶液的pH增大，A项错误；当消耗1 mol O2时，电路中转移4 mol电子，生成4 mol OH－，为保持溶液呈电中性，应有4 mol Na＋由甲槽向乙槽迁移，B项错误；N2H4在负极上失电子发生氧化反应，则负极反应式为4OH－＋N2H4－4e－===N2↑＋4H2O，C项正确；若去掉阳离子交换膜，正极产生的OH－直接向负极移动，不能产生稳定的电流，D项错误。] 考点2　二次电池 近几年高考中的新型可充电电池的种类较多，如“储氢电池”、“锂—空气电池”、“高铁电池”、“锂硫电池”等。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。考题一