05-第4章 聚焦突破9 新型化学电源-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修一教用课件(人教版)

该高中化学课件聚焦新型化学电源，系统梳理原电池、二次电池及浓差电池的原理与应用。通过高考真题实例导入，以化合价分析、电极反应书写、守恒计算为支架，衔接基础原电池知识与复杂实际应用，帮助学生构建完整知识脉络。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过甲醛-硝酸盐电池处理废水、浓差电池浓度差分析等实例，培养学生证据推理与模型建构能力。采用真题解析与步骤归纳结合的教学方法，学生能提升解题逻辑与实际应用能力，教师可直接利用系统资源优化教学效率。

聚焦突破9 新型化学电源 1 1.新型化学电源的解答步骤 （1）根据题意分析元素化合价的变化，确定正、负极反应物。 （2）注意溶液酸碱性环境，书写正、负极的电极反应式。<m></m>在水溶液中 不存在，在酸性环境中转化为<m></m>，在碱性环境中转化为<m></m>。 （3）依据原电池原理或正、负极的电极反应式，分析判断电子、离子的 移动方向，以及电解质溶液的酸碱性变化。 （4）灵活应用守恒法、关系式法进行计算。 2 2.二次电池充放电原理分析 3 3.浓差电池分析的一般思路 浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。电池内部，某种电解 质离子或分子浓度越大，其氧化性或还原性就越强。两侧半电池中的特定 物质有浓度差，离子均是由“高浓度”移向“低浓度”，依据阳离子移向正极 区域、阴离子移向负极区域判断电池的正、负极，这是解题的关键。 4 例1 （2024·江西卷）我国学者发明了一种新型多功能甲 醛-硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子 （如下图）。下列说法正确的是( ) A.电极反应为 B. 电极反应为 C.放电过程中， 通过质子交换膜从左室传递到右室 D.处理废水过程中溶液不变，无需补加 √ 5 解析：由原电池中电子移动方向可知，电极为负极， 转化为 和 ，电极反应为 ； 电极为正极， 转化为，电极反应为 ，A 错误，B正确。质子交换膜只允许 通过，C错误。总反应为 ，消耗 ， 需补加 ，D错误。 6 例2 （2024·全国甲卷）科学家使用 研 制了一种 可充电电池（如下图所 示）。电池工作一段时间后， 电极上检测 到和少量 。下列叙述正确的 是( ) A.充电时， 向阳极方向迁移 B.充电时，会发生反应 C.放电时，正极反应有 D.放电时，电极质量减少， 电极生成了 √ 7 解析：充电时,向阴极方向迁移，A错误；由题意知，放电时， 转化为和，B错误；放电时， 电极为正极，发生 的反应有，C正确；放电时 电 极的电极反应式为， 电极质量减少 时，电路中通过电子，故 电极有 发生反应，但转化为和少量 ， 故生成的的物质的量小于 ，D错误。 8 例3 （2022·浙江1月选考）计是一种采用原电池原理测量溶液 的仪 器。如下图所示，以玻璃电极（在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的 溶液，并插入电极）和另一 电极插入待测溶液中组成 电池，与电池的电动势存在关系：常数/ 。下列说法 正确的是( ) 9 A.如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极反应式为 B.玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化 C.分别测定含已知 的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未 知溶液的 D. 计工作时，电能转化为化学能 √ 10 解析：如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极为负极，负极发生氧化 反应，A错误；由已知“与电池的电动势存在关系：常数 / ”可知，玻璃膜内外氢离子浓度的差异会引起电动势的变化，B错 误；与电池的电动势存在关系：常数/ ，则分别测定 含已知的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未知溶液的 ， C正确； 计工作时，利用原电池原理，则化学能转化为电能，D错误。 11 例4 （2025·郑州高二月考）“浓差电池”是一 种利用物质的浓度差产生电势的装置。两侧 半电池中的特定物质有浓度差，由于浓度差 导致半电池上发生的氧化还原反应程度不同， A.电势：电极 电极2 B.装置中的离子交换膜应选用阳离子交换膜 C.电极2的电极反应式为 D.导线上每通过电子，负极区溶液质量减少 从而产生不同的电势。某浓差电池工作原理示意图如下。下列说法正确的 是( ) √ 12 解析：右侧铜离子浓度高于左侧，更易得到电子，因此 电极2为正极， 电极1为负极，在原电池中，电势：正极 负极，故电势： 电极 电极2，A错误；装置中的离子交换膜应允许 自由通过，选用 阴离子交换膜，B错误； 电极2为正极，电极反应式为 ，C正确；导线上每通过 电子，负极区溶液中 增加，从正极区转移入 ，故负极区溶液质量增 加 ，D错误。 13 【突破集训】 1.（2022·湖南卷）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池 构造示意图如下。下列说法错误的是( ) A.海水起电解质溶液作用 B. 极仅发生的电极反应： C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D.该锂 电池属于一次电池 √ 14 解析：选B。海水中含有大量的电解质，起电解质溶液作用，A项正确； 是活泼金属，为负极，则极是正极，正极上海水中溶解的 放电，B项 错误； 易与水反应，故玻璃陶瓷应具有良好的防水功能，同时为形成闭 合回路，也具有传导离子的功能，C项正确；该锂 电池属于一次电 池，D项正确。 15 2.科学家报道了一种新型可充电 二次电池，工作原理如下图所 示。下列有关说法正确的是( ) A.放电时，电子由极经有机电解液流向 极 B.充电时，极的电极反应式为 C.充电时，可用乙醇代替有机电解液 D.电极材料的比能量： √ 16 解析：选B。根据题图可知，放电时，负极上 发生失电子的氧化反应， 电极反应式为，正极 上发生得电子的还原反应，电极反 应式为 ；充电时为电解池，阴 极的电极反应式为 ,阳极的电极反应式为 。极为负极， 极为正极，故 放电时电子由极经外电路流向极，A错误；充电时， 极为阳极，电极 反应式为，B正确； 能与乙 醇反应，不能用乙醇代替有机电解液，C错误；若和都失去 电 子，则电极材料中消耗的质量为,消耗的质量为 ，单位质量金 属放出的电能：，故比能量： ,D错误。 17 3.（2023·辽宁卷）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是 ( ) A.放电时负极质量减小 B.储能过程中电能转变为化学能 C.放电时右侧 通过质子交换膜移向左侧 D.充电总反应： √ 18 解析：选B。左侧电极为负极，电极反应为 , 转化为 ，负极质量增大，A项错误；储能过程为充电过程，电能 转化为化学能，B项正确；放电时阳离子向正极移动，故左侧 通过质子 交换膜移向右侧，C项错误；放电时总反应为 ，故充电总反应为 ，D项错误。 19 4.（2025·郑州高二期末）溶质由高浓度向低浓度扩散而引发的一类电池称 为浓差电池。如下图所示是由电极和硝酸银溶液组成的电池 , 工作时,A电极的质量不断减轻。下列说法正确的是( ) A.此处应该用阳离子交换膜 B.B极为正极,发生氧化反应 C.若外电路通过 电子,则右侧溶液质量减 轻 D.原电池的总反应不一定是氧化还原反应 √ 20 解析：选D。由题意可知,A极为负极,B极为正极,负极区 失电子发生氧化 反应生成，电极反应为，浓度增大；正极区 得电子发生还原反应生成,电极反应为, 浓度减小,浓 差电池中溶质由高浓度向低浓度扩散,故正极区的 经过离子交换膜移向 负极区,即离子交换膜应为阴离子交换膜,A、B项错误。若外电路通过 电子,则右侧溶液质量减轻 ,C项错误。 21 5.（2022·全国乙卷） 电池比能 量高，在汽车、航天等领域具有良好应 用前景。近年来，科学家研究了一种光 照充电 电池（如下图所示）。 光照时，光催化电极产生电子 和空 穴，驱动阴极反应 和阳极反应 对电池进行充电。下列叙述错误的是( ) A.充电时，电池的总反应 B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关 C.放电时， 从正极穿过离子交换膜向负极迁移 D.放电时，正极发生反应 √ 22 解析：选C。充电时，由题意可知，光照时，光催化电极产生电子 和 空穴，电子通过外电路转移到锂电极发生反应 ，光催 化电极上发生反应 ，总反应为 ，因此充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，A、 B项正确；放电时，阳离子移向正极，因此放电时， 从负极穿过离子交 换膜向正极迁移，C项错误；放电时，正极发生还原反应，电极反应式为 ，D项正确。 23 $