专题1 第二单元 第三课时 新型化学电源（学习讲义）-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修1 化学反应原理学生用书word（苏教版）

本讲义聚焦新型化学电源核心知识点，基于原电池工作思维模型，延伸至二次电池充放电过程分析，涵盖电极判断、电子与离子流向、反应式书写等考查方向，构建从基础原理到实际应用的学习支架。 该资料通过浓差电池、膜电池等多样化案例设计，结合例题训练，培养学生科学思维（模型建构与证据推理）和化学观念（物质变化与能量转化）。课中辅助教师高效授课，课后随堂演练助力学生查漏补缺，提升解决实际问题能力。

第三课时　新型化学电源 1.建立原电池工作的思维模型，掌握二次电池充放电过程的分析思路。 2.能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如新型电池的开发。 1.常见考查方向 （1）电极的判断；（2）电子或电流的流向；（3）溶液中离子的移向；（4）电极的反应类型；（5）溶液中H＋或OH－浓度的变化；（6）电子的转移数目；（7）电极反应式的书写。 2.新型电池中正、负极的判断 提醒：判断一个原电池中的正、负极，最根本的方法是失电子（发生氧化反应）的一极是负极，得电子（发生还原反应）的一极是正极。如果给出一个化学方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断，化合价升高、发生氧化反应的一极为负极，化合价降低、发生还原反应的一极为正极。 类型一　浓差电池 1.浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，可从浓缩海水中提取LiCl。 下列有关该电池的说法错误的是（　　） A．X极发生的反应为2H＋＋2e－H2↑ B．该装置获得LiCl的同时又获得了电能 C．X极每生成2.24 L（标准状况）H2，b区溶液中减少0.2 mol离子（不考虑气体溶解） D．Y极每生成1 mol Cl2，X极区得到2 mol LiCl 2.研究人员发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应式可表示为5MnO2＋2Ag＋2NaClNa2Mn5O10＋2AgCl。下列有关“水”电池在海水中放电时的说法正确的是（　　） A．正极电极反应式：Ag＋Cl－－e－AgCl B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 C．Na＋不断向“水”电池的负极移动 D．AgCl是还原产物 类型二　膜电池 3.一种水性电解液Zn－MnO2离子选择双隔膜电池如图所示{KOH溶液中，Zn2＋以［Zn（OH）4］2－形式存在}。电池放电时，下列叙述正确的是（　　） A．Ⅱ区的K＋通过隔膜向Ⅲ区迁移 B．电子由MnO2电极经外电路流向Zn电极 C．MnO2电极发生的反应：MnO2＋4H＋＋2e－Mn2＋＋2H2O D．Zn电极为负极，发生还原反应 类型三　微生物燃料电池 4.（人教版习题） 微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法中错误的是（　　） A．正极反应有CO2生成 B．微生物促进了反应中电子的转移 C．质子通过交换膜从负极区移向正极区 D．电池总反应为C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O 类型四　其他新型化学电源 5.热激活电池（又称热电池）可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl－KCl混合物一旦受热熔融，电池瞬间即可输出电能，该电池总反应为PbSO4＋2LiCl＋CaCaCl2＋Li2SO4＋Pb。关于该电池的下列说法中正确的是（　　） A．负极为钙电极，发生还原反应 B．放电过程中，Li＋向钙电极移动 C．常温时，在正、负极之间连上检流计，指针不偏转 D．正极反应物为LiCl 6.一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。下列说法正确的是（　　） A．电池总反应式为2Mg＋O2＋2H2O2Mg（OH）2 B．正极电极反应式为Mg－2e－Mg2＋ C．活性炭可以加快O2在负极上的反应速率 D．电子的移动方向是由a经电解质到b 1.被称为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片（在其一边镀锌，在其另一边镀二氧化锰）作为传导体。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解质溶液，总反应为Zn＋2MnO2＋H2OZnO＋2MnOOH。下列说法错误的是（　　） A．当该电池消耗2 mol MnO2时，与CH4燃料电池消耗0.5 mol CH4产生的电量相等 B．该电池中二氧化锰为正极，发生还原反应 C．当0.1 mol Zn完全溶解时，电池外电路转移的电子数约为1.204×1023 D．电池正极反应式为MnO2＋e－＋H2OMnOOH＋OH－ 2.微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该电池在高温下进行效率更高 B．电子的移动方向由b经外电路到a C．HS－转化为S的反应为 HS－＋4H2O－8e－S＋9H＋ D．若该电池中有0.2 mol O2参加反应，则有0.2 mol H＋向b迁移 3.流动电池是一种新型电池，其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，电池总反应为Cu＋PbO2＋2H2SO4CuSO4＋PbSO4＋2H2O。 下列说法错误的是（　　） A．a为负极，b为正极 B．该电池工作时PbO2电极附近溶液的pH增大 C．a极的电极反应式为Cu－2e－Cu2＋ D．调节电解质溶液的方法是补充CuSO4溶液 4.中国科学研究院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内，形成电池如图，该电池可将可乐（pH=2.5）中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是（　　） A．该电池是将生物能转化成电能的装置 B．随着反应不断进行，负极区的pH不断增大 C．b极的电极反应式为MnO2＋2H2O＋2e－Mn2＋＋4OH－ D．每消耗0.01 mol葡萄糖，外电路中转移0.02 mol e－ 5.一种高性能的碱性硼化钒（VB2）—空气电池如图所示，其中在VB2电极发生反应：VB2＋16OH－－11e－V＋2B（OH＋4H2O。该电池工作时，下列说法错误的是（　　） A．负载通过0.04 mol电子时，有0.224 L（标准状况）O2参与反应 B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高 C．电池总反应为4VB2＋11O2＋20OH－＋6H2O8B（OH＋4V D．电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极 完成课后作业　专题1　第二单元　第三课时 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三课时　新型化学电源 对点训练 1.C　由题图可知，X极上发生的反应为2H＋＋2e－H2↑，为电池的正极，溶液中阳离子浓度减小，Li＋通过离子导体进入a区；则Y极为负极，发生反应：2Cl－－2e－Cl2↑，b区中锂离子通过离子导体进入a区，在a区制得氯化锂的同时，还将化学能转化为电能，A、B正确；X极生成0.1 mol氢气，b区溶液中有0.2 mol氯离子放电、0.2 mol锂离子通过离子导体进入a区，则b区溶液中减少0.4 mol离子，C错误； 每生成1 mol Cl2，有2 mol Li＋通过离子导体进入a区，在X极区得到2 mol LiCl，D正确。 2.B　根据总反应式中元素化合价的升降和正、负极的反应原理可知，正极电极反应式为5MnO2＋2e－Mn5，负极电极反应式为2Ag＋2Cl－－2e－2AgCl，A项错误，B项正确；电池中阳离子向正极移动，C项错误；AgCl是氧化产物，D项错误。 3.C　根据题意Zn2＋以[Zn（OH）4]2－形式存在，说明锌为负极，发生氧化反应，MnO2为正极，电极反应式：MnO2＋4H＋＋2e－Mn2＋＋2H2O，C正确，D错误；溶液中K＋通过隔膜由Ⅲ区向Ⅱ区迁移，A错误；电流由MnO2电极经外电路流向Zn电极，B错误。 4.A　C6H12O6在负极发生氧化反应生成CO2，A错误；微生物做催化剂，促进了反应中电子的转移，B正确；原电池中阳离子向正极移动，质子通过交换膜从负极区移向正极区，C正确；总反应是C6H12O6与O2反应生成CO2和水，方程式为C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O，D正确。 5.C　由电池总反应方程式可知，钙电极为热激活电池的负极，在氯离子作用下钙在负极失去电子发生氧化反应生成氯化钙，硫酸铅电极为正极，在锂离子作用下，硫酸铅在正极得到电子发生还原反应生成铅和硫酸锂，A、B、D错误；常温下，电解质不是熔融态，不能形成原电池，所以在正、负极之间连接检流计，指针不偏转，C正确。 6.A　负极电极反应式为Mg－2e－＋2OH－Mg（OH）2，正极电极反应式为O2＋4e－＋2H2O4OH－，得失电子相同的条件下，将正、负极电极反应式相加得电池总反应为2Mg＋O2＋2H2O2Mg（OH）2，A正确，B错误；通入O2的电极是正极，活性炭可以加快O2在正极上的反应速率，C错误；Mg作负极、活性炭作正极，电子从负极a经外电路到正极b，D错误。 【随堂演练】 1.A　当该电池消耗2 mol MnO2时，转移2 mol电子，CH4燃料电池的负极电极反应式为CH4＋10OH－－8e－C＋7H2O，据此可知，产生相等电量时消耗0.25 mol CH4，A错误；当0.1 mol Zn完全溶解时，电池外电路转移0.2 mol电子，电子数约为1.204×1023，C正确；正极上MnO2得电子发生还原反应，电极反应式为MnO2＋e－＋H2OMnOOH＋OH－，B、D正确。 2.C　高温条件下微生物会变性而死亡，该电池不能正常工作，A错误；由图中H＋移动方向可知，a极为负极、b极为正极，原电池工作时电子由负极经过导线流向正极，即电子从a流出，经外电路流向b，B错误；负极上HS－在硫氧化菌作用下转化为S，失电子发生氧化反应，HS－转化为S的反应为HS－＋4H2O－8e－S＋9H＋，C正确；电子和氢离子均带1个单位的电荷，若该电池有1 mol电子转移，则有1 mol H＋通过质子交换膜，若该电池中有0.2 mol O2参加反应，则有0.8 mol H＋通过质子交换膜，D错误。 3.D　电池总反应为Cu＋PbO2＋2H2SO4CuSO4＋PbSO4＋2H2O，则铜为负极，PbO2为正极，所以a为负极，b为正极，A正确；PbO2电极反应式为PbO2＋4H＋＋S＋2e－PbSO4＋2H2O，所以PbO2电极附近溶液的pH增大，B正确；铜失电子发生氧化反应，电极反应式：Cu－2e－Cu2＋，C正确；由电池总反应：Cu＋PbO2＋2H2SO4CuSO4＋PbSO4＋2H2O可知，调节电解质溶液的方法是补充H2SO4溶液，D错误。 4.D　该电池是将化学能转化成电能的装置，A错误；负极电极反应式为C6H12O6－2e－C6H10O6＋2H＋，负极溶液中c（H＋）增大，则溶液的pH减小，B错误；b电极上二氧化锰得电子和氢离子反应生成水和锰离子，电极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－Mn2＋＋2H2O，C错误；根据C6H12O6－2e－C6H10O6＋2H＋可知，消耗1 mol葡萄糖，外电路中转移2 mol e－，则消耗0.01 mol葡萄糖，外电路中转移0.02 mol e－，D正确。 5.B　根据VB2电极发生的反应：VB2＋16OH－－11e－V＋2B（OH＋4H2O，判断得出VB2电极为负极，复合碳电极为正极，正极电极反应式为O2＋4e－＋2H2O4OH－，所以电池总反应为4VB2＋11O2＋20OH－＋6H2O8B（OH＋4V，C正确；负载通过0.04 mol电子时，有0.01 mol氧气参与反应，即标准状况下有0.224 L氧气参与反应，A正确；负极区消耗OH－，溶液的pH降低，正极区生成OH－，溶液的pH升高，B错误。 学科网（北京）股份有限公司 $