第1章 聚焦突破2 新型化学电源-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步课件（人教版·不定项）

该高中化学课件聚焦新型化学电源，系统梳理解答四步骤、电极反应式书写规律、复杂载体电极及浓差电池分析方法。通过储氯电池、锂-氢电池等实例导入，衔接原电池原理，以四步骤和载体电极思想为学习支架，构建知识脉络。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过例题解析（如储氯电池正负极判断、浓差电池离子迁移）培养证据推理和模型建构能力。采用讲练结合，帮助学生形成系统分析思路，教师可借助实例高效教学，提升学生解决实际问题的能力。

聚焦突破2 新型化学电源 1．解答新型化学电源的四步骤 (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、负极反应式。O2-在水溶液中不存在，在酸性环境中转化为H2O，在碱性环境中转化为OH－。 (3)依据原电池原理或正、负极反应式，分析判断电子、离子的移向，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。 返回首页 2．电极反应式书写的一般方法 返回首页 返回首页 4．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。 返回首页 例1　(2025·黑吉辽蒙卷)一种基于Cu2O的储氯电池装置如下图所示，放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极，b极仍增重。关于图中装置所示电池，下列说法错误的是(　　) A．放电时Na＋向b极迁移 B．该电池可用于海水脱盐 C．a极反应：Cu2O＋2H2O＋Cl－－2e－===Cu2(OH)3Cl＋H＋ D．若以Ag/AgCl电极代替a极，则电池将失去储氯能力 D 返回首页 [解析]　该装置为原电池，由放电过程中两极均增重可知，a极上Cu2O失去电子发生氧化反应生成Cu2(OH)3Cl，a极为负极，电极反应式为Cu2O＋2H2O＋Cl－－2e－===Cu2(OH)3Cl＋H＋；b极上NaTi2(PO4)3得到电子发生还原反应生成Na3Ti2(PO4)3，b极为正极，电极反应式为NaTi2(PO4)3＋2e－＋2Na＋===Na3Ti2(PO4)3。放电时阳离子(Na＋)向正极(b极)迁移，A正确； 该电池负极消耗Cl－、正极消耗Na＋，可用于海水脱盐，B正确； a极为负极，电极反应式为Cu2O－2e－＋2H2O＋Cl－===Cu2(OH)3Cl＋H＋，C正确； 返回首页 由原电池电极反应式可知，还原性：Cu2O>Na3Ti2(PO4)3，而若将b极换为Ag/AgCl电极后b极仍增重，则此时b极的电极反应式为Ag－e－＋Cl－===AgCl，所以该电极为负极，还原性：Ag>Cu2O，综合可知，还原性：Ag>Cu2O>Na3Ti2(PO4)3，若以Ag/AgCl电极代替a极，则a极为负极，电极反应式为Ag－e－＋Cl－===AgCl、b极为正极，电极反应式为NaTi2(PO4)3＋2e－＋2Na＋===Na3Ti2(PO4)3，电池不会失去储氯能力，D错误。 返回首页 例2　(2025·安徽卷改编)研究人员开发出一种锂-氢可充电电池(如下图所示)，使用前需先充电，其固体电解质仅允许 Li＋通过。下列说法正确的是(　　) A．放电时电解质溶液质量减小 B．放电时电池总反应为H2＋2Li===2LiH C.放电时 Li＋移向气体扩散电极 D．充电时每转移1 mol电子，c(H＋)降低1 mol·L-1 C 返回首页 返回首页 返回首页 放电时，每转移2 mol电子，气体扩散电极上生成1 mol H2的同时，有2 mol Li＋由惰性电极区迁移至电解质溶液中，电解质溶液质量增大，A错误；放电时Li＋移向正极(气体扩散电极)，C正确； 充电时每转移1 mol电子生成1 mol H＋，但电解质溶液体积未知，且H3PO4是中强酸，c(H＋)的变化量无法计算，D错误。 返回首页 B 返回首页 返回首页 B 返回首页 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H＋通过质子交换膜移向右侧，C项错误； 返回首页 3．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。下图所示是由Ag电极和硝酸银溶液组成的电池(c1<c2)，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0.1 mol电子，则右侧溶液质量减轻10.8 g D．原电池的总反应不一定是氧化还原反应 D 返回首页 若外电路通过0.1 mol电子，则右侧溶液质量减轻0.1 mol×108 g·mol-1＋0.1 mol×62 g·mol-1＝17 g，C项错误。 返回首页 4．(2026·大庆高二期末)高端新能源汽车采用了续航更长的三元锂电池，某三元锂电池的工作原理如下图所示，下列说法不正确的是(　　) A．放电时，A极电势比B极低 B．放电时，A极发生的反应为LixC6－xe－===xLi＋＋6C C．外电路每通过1 mol电子时，通过隔膜的Li＋质量为7 g D．放电时，电子流向为A极→隔膜→B极 D 返回首页 解析：B极Li1－xNiaCobMncO2得电子结合Li＋生成LiNiaCobMncO2，B极是正极；则A极为负极，A极电极反应为LixC6－xe－===xLi＋＋6C。放电时，A极是负极、B极是正极，A极电势比B极低，故A正确； 放电时，A极是负极，A极发生的反应为LixC6－xe－===xLi＋＋6C，故B正确； 外电路每通过1 mol电子时，根据电荷守恒，有1 mol Li＋通过隔膜，通过隔膜的Li＋的质量为7 g，故C正确； 放电时，B极是正极、A极为负极，电子流向为A极→导线→B极，电子不能透过隔膜，故D错误。 返回首页 AD 返回首页 返回首页 铁氰酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁氰酸根离子，电极反应式为[Fe(CN)6]3-＋e－===[Fe(CN)6]4-，C错误； 返回首页 6．(双选)(2026·济南高二月考)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如下图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是(　　) 已知：Cu2＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋ A．甲室Cu电极为正极 B．隔膜为阳离子膜 C．乙室流出的硫酸铜溶液的浓度较电镀废液中的小 D．NH3扩散到乙室会对电池电动势产生影响 CD 返回首页 解析：根据题图可知，甲室流出液经低温热解得到CuSO4和NH3，说明甲室中生成了[Cu(NH3)4]SO4，发生的反应为Cu－2e－＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+，甲室Cu电极为负极，A错误； NH3能与Cu2+反应生成[Cu(NH3)4]2+，因此若NH3扩散到乙室，则乙室Cu2+浓度减小，Cu2+得电子能力减弱，对电池电动势有影响，D正确。 返回首页 定位 电极 电极反应式 放电 惰性电极(负极) Li－e－=== Li＋ 气体扩散电极(正极) 2H3PO4＋2e－===2H2PO＋H2↑ 充电 惰性电极(阴极) Li＋＋e－=== Li 气体扩散电极(阳极) H2－2e－＋2H2PO===2H3PO4 总反应：2Li＋2H3PO42LiH2PO4＋H2(B错误) 【突破集训】 1．(2026·枣庄高二联考)我国学者研制了一种锌基电极，与涂覆氢氧化镍的镍基电极组成可充电电池，示意图如下。放电时，Zn转化为2ZnCO3·3Zn(OH)2。下列说法错误的是　(　　) A．放电时，正极反应为Ni(OH)2＋2e－===Ni＋2OH－ B．放电时，若外电路有0.2 mol电子转移，则有0.1 mol Zn2+向正极迁移 C．充电时，a为外接电源负极 D．充电时，阴极反应为2ZnCO3·3Zn(OH)2＋10e－===5Zn＋2CO＋6OH－ 5．(双选)(2026·滨州高二月考)哈尔滨工业大学研发的直接甲醇无膜微流体燃料电池，利用多股流体在微通道内平行层流的特性，自然地将燃料和氧化剂隔开，无需使用传统燃料电池中的交换膜，且使用氧化剂K3[Fe(CN)6]可确保电池工作过程中无固体析出附着在电极表面的问题(原理图如下所示)。下列有关说法正确的是(　　) A．电极a的电势比电极b的电势低 B．电极a上发生的反应为CH3OH－6e－＋4OH－===CO＋4H2O C．电极b上发生的反应为[Fe(CN)6]3－＋2OH－＋e－===Fe(OH)2↓＋6CN－ D．电池工作时，若电路上转移0.3 mol电子，理论上消耗0.4 mol OH－ 解析：由题图可知，电极a为燃料电池的负极，碱性条件下甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O，电极b为正极，铁氰酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁氰酸根离子，电极反应式为[Fe(CN)6]3-＋e－===[Fe(CN)6]4-。电极a为燃料电池的负极，电极b为正极，所以电极a的电势比电极b的电势低，A正确； $