第1章　第2、3节复习课　第1课时　新型化学电源工作原理的分析课件2022-2023学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

第1课时　新型化学电源工作 原理的分析 第1章　第2、3节复习课　 1.掌握二次电池充放电过程的分析思路(重、难点)。 2.了解常见新型化学电源的种类。 学习目标 二次电池的充放电原理 一 1.(2021·浙江6月选考，22)某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时Li＋得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为LiCoO2薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是 A.充电时，集流体A与外接电源的负极相连 B.放电时，外电路通过a mol电子时，LiPON薄膜电解质损失a mol Li＋ C.放电时，电极B为正极，反应可表示为Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2 D.电池总反应可表示为LixSi＋Li1－xCoO2 Si＋LiCoO2 √ 由图可知，集流体A与电极A相连，充电时电极A作阴极，故充电时集流体A与外接电源的负极相连，A说法正确； 放电时，外电路通过a mol电子时，内电路中有a mol Li＋通过LiPON薄膜电解质从负极迁移到正极，但是LiPON薄膜电解质没有损失Li＋，B说法不正确； 放电时，电极B为正极，发生还原反应，反应式为Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2，C说法正确； 电池放电时，嵌入在非晶硅薄膜中的锂失去电子转化为Li＋，正极上Li1－xCoO2得到电子和Li＋转化为LiCoO2，故电池总反应可表示为LixSi＋ Li1－xCoO2 Si＋LiCoO2，D说法正确。 2.(2019·全国卷Ⅲ，13)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D-Zn-NiOOH二次电池，结构如图所示。电池反应为Zn(s)＋2NiOOH(s) ＋H2O(l) ZnO(s)＋2Ni(OH)2(s)。   下列说法错误的是 A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高 B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－===NiOOH(s)＋H2O(l) C.放电时负极反应为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===ZnO(s)＋H2O(l) D.放电过程中OH－通过隔膜从负极区移向正极区 √ 该电池采用的三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，可以高效沉积ZnO，且所沉积的ZnO分散度高，A正确； 根据题干中总反应可知，该电池充电时，Ni(OH)2在阳极发生氧化反应生成NiOOH，其电极反应式为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－===NiOOH(s) ＋H2O(l)，B正确； 放电时Zn在负极发生氧化反应生成ZnO，电极反应式为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===ZnO(s)＋H2O(l)，C正确； 电池放电过程中，OH－等阴离子通过隔膜从正极区移向负极区，D错误。 3.我国科学家正在研究一种可充电Na-Zn双离子电池体系(如图)。下列说法不正确的是 A.闭合K1时，锌电极为电池负极 B.闭合K2时，装置中的电能转化为化学能 C.放电时，每转移0.2 mol电子，负极区电 解质溶液质量增加6.5 g D.充电时，阳极反应式为Na0.6MnO2－xe－ ===Na0.6－xMnO2＋xNa＋ √ 闭合K1时，该装置为原电池，锌电极为负极，A正确； 闭合K2时，该装置为电解池，电解池是将电能转化为化学能，B正确； 放电时，装置为原电池，负极发生反应：Zn－2e－＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，每 转移0.2 mol电子，负极区由Zn失去电子生成0.1 mol [Zn(OH)4]2－，有0.2 molNa＋通过阳离子交换膜到正极，故负极区电解质溶液质量增重0.1 mol×65 g·mol－1－0.2 mol×23 g·mol－1＝1.9 g，C错误； 充电时，阳极失电子，Mn元素的化合价升高，电极反应式为Na0.6MnO2－xe－===Na0.6－xMnO2＋xNa＋，D正确。 二次电池题目的解答思路 常考新型化学电源 二 类型一　浓差电池 1.某化学兴趣小组将两个完全相同的铜片分别放入体积相同、浓度不同的CuSO4溶液中形成浓差电池(如图所示)，当两极附近电解质溶液浓度相等时停止放电。下列说法正确的是 A.Cu(2)极发生还原反应 B.Cu(1)极附近Cu2＋通过膜1向右迁移 C.放电过程中，两膜之间的c(CuSO4) 理论上保持不变 D.当Cu(2)极附近c(CuSO4)变为1 mol·L－1 时，该电池停止放电 √ Cu(1)极附近硫酸铜溶液浓度大于Cu(2)极，故Cu(1)极的电解质溶液浓度降低，即Cu(1)极为