专题1 微专题1 新型化学电源-【导与练】2023-2024学年高中化学选择性必修1同步全程学习教学课件ppt（新教材，苏教版）

微专题1　新型化学电源 一、新型电源电极反应式的书写 1.一般电极反应式的书写 2.复杂电极反应式的书写 复杂电极反应式 = 总反应式 - 较简单一极的电极反应式 3 √ 思路点拨: (1)电化学装置中隔离膜的选择,取决于迁移离子的类型。锂离子电池靠阳离子Li+在两极间迁移实现导电。 (2)蓄电池的放电与充电过程相反,两过程电极反应互逆(负极逆反应为阴极反应,正极逆反应为阳极反应),可以据此判断电极反应情况。 (3)不管是原电池还是电解池电极反应式书写均可以按照以下步骤进行:分析总反应中物质的价态变化确定正、负或阴、阳极反应物及对应产物,然后根据化合价变化值列出得或失电子数目,最后按照电荷守恒和元素守 恒,适当考虑环境中参与反应的其他物质配平即可。 [跟踪训练1] 以Na3Ti2(PO4)3为负极材料的新型可充电钠离子电池的工作原理如图。下列说法错误的是(　 　) √ 二、新型化学电源工作原理综合分析 1.若给出新型电池的装置图:先找出电池的正、负极,即找出氧化剂和还原剂;再结合电解质确定出还原产物和氧化产物;最后判断相应的电极反应式的正误。 2.若给出新型电池的总反应式:分析总反应式中各元素化合价的变化情况,找出氧化剂及其对应的还原产物、还原剂及其对应的氧化产物,最后考虑电解质是否参加反应,判断电极反应式的正误。 3.新型二次电池充电时阴极的电极反应式是该电池放电时的负极反应式的“逆反应”;阳极的电极反应式是该电池放电时的正极反应式的“逆反应”。 √ [跟踪训练2] 可充电水系Zn-CO2电池用锌和催化剂材料作两极,电池工作示意图如图所示,其中双极膜是由阳膜和阴膜制成的复合 膜,在直流电场的作用下,双极膜复合层间的H2O电离出的H+和OH-可以分别通过膜移向两极。下列说法不正确的是(　 　) √ 1 2 3 4 5 √ 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 2.一种微生物燃料电池如图所示,下列关于该电池说法正确的是(　 　) √ 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 3.为解决淀粉厂废水中BOD严重超标的问题,有人设计了电化学降解法。如图是利用一种微生物将废水中有机物[主要成分是(C6H10O5)n]的化学能转化为电能的装置,下列说法中错误的是 (　 　) √ 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 4.以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质,天然气经重整催化作用提供反应气的燃料电池如图,下列说法正确的是(　 　) √ 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 5.微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海 水,采用惰性电极,用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是(　 　) √ 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 谢谢观看 如:CH4酸性燃料电池中 总反应式:CH4+2O2CO2+2H2O, 正极反应式:2O2+8H++8e-4H2O, 则:负极反应式=总反应式-正极反应式 负极反应式:CH4+2H2O-8e-CO2+8H+。 [典型例题1] 2019年诺贝尔化学奖授予了三位研究锂电池的科学家,以表彰他们在锂离子电池发展方面所作出的突出贡献。磷酸铁锂电池是锂离子电池的一种,其总反应式为Li(1-x)FePO4+LixC6LiFePO4+6C。下列说法错误的是(　 ) A.聚合物隔膜是阳离子交换膜 B.放电时,负极反应式为LixC6-xe-xLi++6C C.充电时,阳极反应式为LiFePO4-xe-Li(1-x)FePO4+xLi+ D.用该电池电解精炼铜,当转移电子1.25 mol时能得到精铜32 g,则电子利用率为85% 解析:电解质为锂盐,锂离子在充、放电过程中会向两极迁移,所以交换膜应该为阳离子交换膜,故A正确;放电时,负极反应式为LixC6-xe-xLi++6C,故B正确;充电时,阳极反应式为LiFePO4-xe-Li(1-x)FePO4+ xLi+,故C正确;精炼铜时,得到精铜32 g即0.5 mol,根据Cu2++2e-Cu可知转移电子为1 mol,则电子利用率为×100%=80%,故D错误。 A.放电时,正极反应式为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-Na2Fe[Fe(CN)6] B.充电时,阴极反应式为NaTi2(PO4)3+2e-+2Na+Na3Ti2(PO4)3 C.充电时,每生成1 mol Fe[Fe(CN)6] 消耗2 mol NaTi2(PO4)3 D.充电时,Na+通过离子交换膜从左室移向右室 解析:放电时,Mo箔为正极,Fe[Fe(CN)6]被还原 为Na2Fe[Fe(CN)6],电极反应式为Fe[Fe(CN)6]+2Na++ 2e-Na2Fe[Fe(CN)6],