4.1常见的二次电池 课件 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

常见的二次电池 第5课时 1.学会应用电化学原理分析新情景下的常见二次电池及新型电池。 2.能够正确书写二次电池及新型电池的电极反应式。 二次电池的工作原理及应用。 [学习目标] [重点难点] 2 常见二次电池——锂离子电池、离子隔膜电池、蓄电池 1.考查的主要内容 (1)总反应 阴极和阳极的电极反应在得失电子守恒的条件下相加即为总反应。但如果两极产物的离子还能相互反应，或反应产物还能与电解质溶液反应，则总反应一般也要写成反应后的产物。 (2)电解液 电池反应与电解质溶液的酸碱性保持一致。 导学 (3)充电时(即为电解池)的反应：二次电池在充电时，其电池的正极与外电源的正极相连，反之同理。二次电池中，将放电时的负极反应逆向书写即是充电时的阴极反应，另一极同理。 放电时(即为原电池)的反应：一般情况下，还原性物质作负极反应物发生氧化反应，氧化性物质作正极反应物发生还原反应。 (4)电极及溶液pH的变化。 (5)带电粒子的移动方向。 (6)电子转移的计算。 2.电极反应的新拓展 (1)电解池一般用“阴极和阳极”表示电极，但在高考中也有混用的，把阴极区称为负极区，阳极区称为正极区。 (2)电极协同反应 电极反应的产物再与电解质溶液反应的情况，形成电极反应与协同反应的多步反应，通常发生在电极的一个区域。 一、锂离子电池 1.(2022·长沙高二检测)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示。其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料制作， 电池总反应式为16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。 下列说法错误的是 导练 A.电极b的材料是金属锂 B.放电时，电极a上的反应式为xS8＋16Li＋＋16e－===8Li2Sx C.电池充电时，电子从充电电源的负极出发，沿导线流向电极b，再通过电池 电解质经电极a流回充电电源的正极 D.电池放电时，当外电路中流过0.3 mol电子，负极材料质量减少2.1 g √ 电极a为正极，S8在正极发生还原反应，电极反应式为xS8＋16Li＋＋16e－===8Li2Sx，B正确； 电池充电时，负极(b)与电源负极相连，正极(a)与电源正极相连，电子流向为电源的负极→该电池的负极(阴极)，该电池的正极(阳极)→电源的正极，不会流经该电池的电解质，C错误； 结合总反应可知负极反应式为Li－e－===Li＋，电池放电时，当外电路中流过0.3 mol电子，负极材料Li消耗0.3 mol，质量减少0.3 mol×7 g·mol－1＝2.1 g，D正确。 原电池中阳离子移向正极，由Li＋移动方向可知电极a为正极，电极b为负极。由电池总反应16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)可知，Li价态升高，Li为负极，结合分析可知电极b的材料是金属锂，A正确； 2.(2022·成都调研)镁锂双盐电池是结合镁离子电池和锂离子电池而设计的新型二次离子电池。其工作原理如图所示， 已知放电时，b极转化关系为VS2→LixVS2。 下列有关说法不正确的是 A.充电或放电时，b极电势均高于a极 B.放电过程中正极质量减少，负极质量增加 C.充电时阳极的电极反应式为LixVS2－xe－===VS2＋xLi＋ D.该电池工作时，负极质量变化m g，理论上通过电路转移的电子数为 mol √ 镁锂双盐电池的工作原理为放电时，电池负极材料金属镁失去电子生成Mg2＋ ，电解液中的Li＋得到电子嵌入正极材料，达到电荷平衡；充电时，电池正极材料中LixVS2失去电子，生成Li＋ ，电解液中的Mg2＋得到电子沉积到金属镁负极上去，再次达到电荷平衡。放电时负极反应为Mg－2e－===Mg2＋ ，正极反应为VS2＋ xe－＋xLi＋ ===LixVS2 ，总反应为xMg＋2VS2＋2xLi＋===2LixVS2＋xMg2＋。Mg为负极，VS2为正极，所以充电或放电时，b极电势均高于a极，A正确； 放电过程中正极质量增加，负极质量减少，B错误； 充电时，阳极的电极反应式为LixVS2－ xe－===VS2＋xLi＋ ，C正确； 该电池负极为Mg电极，变化m g时，转移电子数为 mol，D正确。 二、离子隔膜电池 3.(2022·烟台高二期末)一种可充电的锌锰分液电池，其结构如图所示： 下列说法不正确的是 A.放电时，正极反应为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O B.充电时，Zn作阴极：[Zn(OH)4]2－＋2e－===Zn＋4OH－ C.离子交换膜a和b分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D.充电过程中K2SO4溶液的浓度逐渐降低 √ 放电时，Zn是负极、MnO2是正极，根据图示正极反应为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，A正确； 放电时，Zn是负